驱动器组件制造技术

驱动器组件包括预定数量的半导体开关，其中，其中一个半导体开关布置在圆周线之内并且其余半导体开关布置在该圆周线上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种驱动器组件。本专利技术尤其涉及驱动器组件的元件的布置。
技术介绍
例如装载于机动车上的控制器用于提供电流或者电压，以控制所联接的负载。例如可以提供三相交流电压，以控制所联接的同步电动机的转动方向、转矩或者转速。驱动器组件包括多个半导体开关，以提供同步电动机所需的电流或者电压。半导体开关通常不是无损耗工作的，因此必须将热量从其中引出。为了尽可能短且直接地引导通向半导体开关的引线并且能够通过共同的散热体进行散热，通常矩阵状地或者随机地布置半导体开关。在运行中，半导体开关根据它们的布置情况不同强度地升温，因此它们呈现不同的温度。由于不同的温度，半导体开关可以不同强度地加载电负荷，因此可能降低驱动器组件的总的电负荷。半导体开关也可能以不同的强度或速度老化，因此它们的故障概率不同。由此，会提高整个驱动器组件的故障概率。此外，通向半导体开关的引线可能具有不同的长度，由此可能对引线区域中的电磁兼容性、阻抗或者电压降产生负面影响。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种改善的驱动器组件。本专利技术通过具有独立权利要求特征的驱动器组件解决了该任务。从属权利要求呈现了优选实施方案。根据本专利技术的驱动器组件包括预定数量的半导体开关，其中，其中一个半导体开关布置在圆周线之内并且其余半导体开关布置在该圆周线上。由此，半导体开关在运行中可以基本上均匀地升温。优选地，其中一个半导体开关与圆的中点相邻地布置，并且其余半导体开关围绕该中点布置在圆周线上。由此，半导体开关的基本上均匀的升温可以得到进一步优化。半导体开关的热负荷可以是基本上相等的，使得半导体开关的电负荷能力也基本上相等。由此，可以整体提高整个驱动器组件的电负荷能力。替选地，在相同的负荷能力的情况下可以使得半导体开关的尺寸更小。由于相同的热负荷，半导体开关也可以以相同强度或者相同速度老化，因此与半导体开关的使用寿命相关的电负荷能力可以保持相当。由此，驱动器开关的电负荷能力可以在长期稳定的。可以提高驱动器组件的长期可靠性。这特别是在控制对于安全性关键的元件、例如装载于机动车上的电转向助力器的情况下是有利的。优选地，位于圆周线上的半导体开关均匀分布。为此，在圆周线上相邻的半导体开关分别成相对于中点的相同的角度。半导体开关的布置可以是具有容差的，其方式是：在每个半导体开关的表面上选择任意的点，该点在圆周线上的位置或者相对于其他半导体开关的位置遵循以上所述。在另一种实施方案中，半导体开关具有相当的结构形式并且相当地选择半导体开关的表面上的点。例如，分别可以在几何中点上或者在运行过程中最强升温的区域中选点。尤其当在最强升温的区域中选点时，可以任意选择各个半导体开关相对于热量分布的旋转的取向。在另一种实施方案中，各个半导体开关也可以相对于它们的轮廓线的最小间距彼此取向。当半导体开关的表面相对较大并且表面在运行中相对较均匀地升温时，这是特别有利的。在另一种实施方案中，位于圆周线上的半导体开关与中间的半导体开关的间距可以同样大。由此，中间的半导体开关(它可能最强烈地承受来自其余半导体开关的热量输入)的升温可以受控地改善。因此，可以更容易地实现半导体开关的均匀温度。在一种特别优选的实施方案中，驱动器组件用于驱控三相同步电动机。为此，驱动器组件包括三个半桥，它们一共具有九个半导体开关。每个半桥包括三个半导体开关，它们彼此接成高侧开关、低侧开关和相分隔器。在这种情况下，相分隔器设置用于将高侧开关和低侧开关之间的中间截取端与同步电动机的相联接端连接。由此，可以产生用于驱控同步电动机的紧凑的且热稳定的驱动器组件，它由于附加的相分隔器而具有改善的可控性。尤其可行的是，例如当检测到故障状态时通过相分隔器将同步电动机关断。由此，与安全相关的或者对于安全性关键的系统中的同步电动机可以更好地进入安全状态，在其中，同步电动机既不短接也不流过电流。例如，同步电动机可以用于在机动车中增强或减弱驾驶员引起的转向力。如果通过相分隔器将同步电动机关断，那么转向力既不增强也不减弱。因此，即使在故障情况下也确保了机动车的预定的转向行为。优选地，相分隔器的三个半导体开关布置成一排，并且在这一排的一侧上布置三个高侧开关而在另一侧上布置三个低侧开关。在这种情况下，位于中间的半导体开关必定是相分隔器。由此，可以改善驱动器组件中的热量分布的对称性。此外，可以更容易地无交叉地引导各个半导体开关之间的电连接。通过改善的连接引导可以对连接的电磁相兼容性、阻抗和线路电阻进行改善或者彼此适配。由此，驱动器组件可以更精确地控制或者更不易发生故障。半导体开关可以是具有相同的引脚分配的能表面安装的元件。特别是在最后描述的布置的情况下，半导体开关之间的线路引导由此可
以进一步简化。对流过同步电动机的相的电流进行引导的电连接可以易于无交叉地在平面中延伸。由此，可以更容易地规划和制造用于半导体开关的匹配的电路载体，例如具有施装的导体迹线的印制电路板。电路载体的升温还可以更好地控制。优选地，设置用于抵靠在半导体开关上的散热体。该散热体尤其可以具有圆形的与各个半导体开关发生抵靠的基面。由此，可以产生驱动器组件所包括的均匀散热的半导体开关的圆柱体的布置。散热体可以安置于半导体开关上，使得由此产生的单元能单独操纵，由此可以将例如驱动器组件在用于驱控同步电动机的控制器中的安装过程简化。此外，散热体的或者单元的圆形形状可以与同步电动机的圆柱体形状相对应，使得更好地实现单元在同步电动机上的节省空间的安置。在一种优选实施方案中，散热体包括突起，该突起用于抵靠在两个半导体开关之间的位于表面上的电连接元件上。在上述的电路载体的情况下，可以例如通过突起接触导体迹线。该突起可以有助于降低或补偿通过电连接元件从一个半导体开关到另一个半导体开关的热量输入。此外，该突起可以用于散热体在电路载体上的更好的机械固定。特别优选的是，在半导体开关之间设置多个突起，使得半导体开关在运行中升温到相同的温度。突起的尺寸和位置可以例如通过计算、模拟或者试错法确定。突起的体积越大，它的热量引出就越强，使得与抵靠在突起上的连接元件连接的两个半导体开关可以更好地彼此热隔离。在另一种实施方案中，还设置用于驱控半桥的控制装置。该控制装置用于监视同步电动机的相电压或者相电流，并且在特定的相电压或者相电流提示高侧开关或者低侧开关的损坏的情况下通过相分隔器将同步电动机关断。由此，包括驱动器组件、控制装置和同步电动机的组件即使在故障状态下也可以进入安全状态。这特别是在装载于机
动车上的上述的安全相关系统的情况下(例如转向助力器)可以是有利的。附图说明下面参照附图更详细地说明本专利技术，其中：图1示出驱动器组件的半导体开关的布置；图2示出具有图1的驱动器组件的组件的电路图；图3示出图1的驱动器组件的半导体开关之间的线路引导，并且图4示出图1的驱动器组件的一种实施方案的侧视图。具体实施方式图1示出具有多个半导体开关105的驱动器组件100的示意性俯视图。半导体开关105优选是能表面安装的元件，所述元件布置于平面110中，该平面尤其通过电路载体115的表面，例如印制电路板的表面形成。半导体开关可以例如包括双极型晶体管、场效应晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、晶闸管、开关二极管或者绝缘栅双极型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动器组件(100)，其中，所述驱动器组件(100)包括：‑预定数量的半导体开关(105)；其特征在于‑其中一个半导体开关(105)布置在圆周线(125)之内并且其余半导体开关(105)布置在所述圆周线(125)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 DE 102014205957.71.一种驱动器组件(100)，其中，所述驱动器组件(100)包括：-预定数量的半导体开关(105)；其特征在于-其中一个半导体开关(105)布置在圆周线(125)之内并且其余半导体开关(105)布置在所述圆周线(125)上。2.根据权利要求1所述的驱动器组件(100)，其特征在于，位于所述圆周线(125)上的半导体开关(105)均匀分布。3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器组件(100)，其特征在于，位于所述圆周线(125)上的半导体开关(105)与中间的半导体开关(105)的间距同样大。4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器组件(100)，其中，总计设置九个半导体开关(105)，所述驱动器组件(100)包括三个用于驱控三相同步电动机(210)的半桥(305、310、315)，并且-每个半桥(305、310、315)都包括三个半导体开关(105)，所述三个半导体开关接成高侧开关(320)、低侧开关(325)和相分隔器(330)；-其中，所述相分隔器(330)设置用于将所述高侧开关(320)和所述低侧开关(325)之间的中间截取端与所述同步电动机(210)的相联接端(215、220、225)连接。5.根据权利要求4的驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·耶恩，托马斯·埃德曼，阿乔伊·帕利特，
申请(专利权)人：伦福德电子有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE