(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決定される第１の電気ポテンシャル（＋Ｖ）との接続のために設けられる第１の入力領域（７４；７４ａ）と、予め決定される第２の電気ポテンシャル（−Ｖ）との接続のために設けられる第２の入力領域（１０２；１０２ａ）とを選択的に出力領域（１０４；１０４ａ）に電気的に接続可能に構成したパワーコンバータモジュールであって、少なくとも１つのスイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ）を有し、少なくとも１つのスイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ）が２つの半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）を有し、各半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）が制御接続部（５８；５８ａ）を有し、半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）の１つ（３４；３４ａ）の入力側接続部（６８；６０ａ）が第１の入力領域（７４；７４ａ）と接続され、他の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ）の入力側接続部（６２；６２ａ）が第２の入力領域（１０２；１０２ａ）と接続され、各半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）が、出力領域（１０４；１０４ｂ）と接続される出力側接続部（６２，６０；６２ａ，６０ａ）を有している前記パワーコンバータモジュールにおいて、
少なくとも１つのスイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ）の両半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）の少なくとも出力側接続部（６２，６０；６２ａ，６０ａ）が互いに対向するように両半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）が互いに対向して位置決めされていることを特徴とするパワーコンバータモジュール。
【請求項２】
半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）がそれぞれスイッチケース（５０，５２；５０ａ，５２ａ）を有していること、スイッチケース（５０，５２；５０ａ，５２ａ）がケース接続側（５４，５６；５４ａ，５６ａ）によって互いに対向配置され、該ケース接続側（５４，５６；５４ａ，５６ａ）に少なくとも出力側接続部（６２，６０；６２ａ，６０ａ）が設けられていること、両半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）のスイッチケース（５０，５２；５０ａ，５２ａ）が互いにケースずれ方向にずらして配置されて、両出力側接続部（６２，６０；６２ａ，６０ａ）がケースずれ方向に互いに実質的にずれなしに対向していることを特徴とする、請求項１に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項３】
それぞれの半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）のケース接続側（５４，５６；５４ａ，５６ａ）に、
−制御接続部（５８；５８ａ）、
−第１の接触接続部（６０，６８；６０ａ，６８ａ）の第１の接触領域（６０；６０ａ）、
−第２の接触接続部（６２，６２ａ）、
が設けられていること、半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）の出力側接続部としての該半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）の一方の半導体スイッチユニット（３４；３４ａ）の第２の接触接続部（６２；６２ａ）が、他方の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ）の出力側接続部の少なくとも一部分としての該他方の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ）の第１の接触接続部（６０，６８；６０ａ，６８ａ）の第１の接触領域（６０；６０ａ）に対向配置されて導電接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項４】
半導体スイッチユニット（３２，３４）のスイッチケース（５０，５２）に第１の接触接続部（６０，６８）の第２の接触領域（６８）が設けられ、該第２の接触領域（６８）が第１の接触接続部（６８）と導電接続されていること、半導体スイッチユニット（３２，３４）のうち一方の半導体スイッチユニット（３４）の第２の接触領域（６８）が該半導体スイッチユニットの入力側接続部として第１の入力領域（７４）と導電接続されていること、半導体スイッチユニット（３２，３４）のうち他方の半導体スイッチユニット（３２）の第２の接触領域（６８）が該半導体スイッチユニットの出力側接続部の一部として出力領域（１０４）と導電接続されていることを特徴とする、請求項３に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項５】
半導体スイッチユニット（３２ａ，３４ａ）のうち一方の半導体スイッチユニット（３４ａ）の第１の接触領域（６０ａ）が該半導体スイッチユニットの入力側接続部として第１の入力領域（７４ａ）と導電接続されていることを特徴とする、請求項３に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項６】
半導体スイッチユニット（３２ａ，３４ａ）のスイッチケース（５０ａ，５２ａ）に、第１の接触接続部（６０ａ，６８ａ）の第２の接触領域（６８ａ）が設けられ、該第２の接触領域（６８ａ）が第１の接触領域（６０ａ）と導電接続されていること、半導体スイッチユニット（３２ａ，３４ａ）の他方の半導体スイッチユニット（３２ａ）の第２の接触領域（６８ａ）が、該半導体スイッチユニットの一部として出力領域（１０４ａ）と導電接続されていることを特徴とする、請求項５に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項７】
半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）の他方の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ）の第２の接触接続部（６２；６２ａ）が、該半導体スイッチユニットの入力接続部として第２の入力領域（１０２；１０２ａ）と導電接続されていることを特徴とする、請求項４から６までのいずれか一つに記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項８】
予め決定される第１の電気ポテンシャル（＋Ｖ）との接続のために設けられる第１の入力領域（７４ｂ）と、予め決定される第２の電気ポテンシャル（−Ｖ）との接続のために設けられる第２の入力領域（１０２ｂ）とを選択的に出力領域（１０４ｂ）に電気的に接続可能に構成したパワーコンバータモジュールであって、少なくとも１つのスイッチ群（２４ｂ，２６ｂ）を有し、少なくとも１つのスイッチ群（２４ｂ，２６ｂ）が２つの半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）を有し、各半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）が制御接続部（５８ｂ）を有し、半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）の１つ（３４ｂ）の入力側接続部（６８ｂ）が第１の入力領域（７４ｂ）と接続され、他の半導体スイッチユニット（３２ｂ）の入力側接続部（６２ｂ）が第２の入力領域（１０２ｂ）と接続され、各半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）が、出力領域（１０４ｂ）と接続される出力側接続部（６２ｂ，６８ｂ）を有している前記パワーコンバータモジュールにおいて、
半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）がそれぞれスイッチケース（５０ｂ，５２ｂ）を有し、それぞれの半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）のケース接続側（５４ｂ，５６ｂ）に、
−制御接続部（５８ｂ）、
−オプションで第１の接触接続部（６０ｂ，６８ｂ）の第１の接触領域（６０ｂ）、
−第２の接触接続部（６２ｂ）、
が設けられていること、半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）の一方の半導体スイッチユニット（３４ｂ）のケース接続側（５６ｂ）が他方の半導体スイッチユニット（３２ｂ）のケース接続側（５４ｂ）とは逆の側にあるケース背面（８６ｂ）に対向するように、少なくとも１つのスイッチ群（２４ｂ，２６ｂ）の半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）が位置決めされていることを特徴とするパワーコンバータモジュール。
【請求項９】
少なくとも１つのスイッチ群（２４ｂ，２６ｂ）の半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）が互いに実質的にずれなしに対向していることを特徴とする、請求項８に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１０】
半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）のスイッチケース（５０ｂ，５２ｂ）に第１の接触接続部（６０ｂ，６８ｂ）の第２の接触領域（６８ｂ）が設けられ、該第２の接触領域（６８ｂ）が第１の接触領域（６０ｂ）と導電接続されていること、半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）の一方の半導体スイッチユニット（３４ｂ）の第２の接触領域（６２ｂ）であって該半導体スイッチユニットの出力側接続部としての前記第２の接触領域（６２ｂ）が、半導体スイッチユニット（３２ｂ，３４ｂ）の他方の半導体スイッチユニット（３２ｂ）の第１の接触領域（６０ｂ，６８ｂ）の第２の接触領域（６８ｂ）であって該半導体スイッチユニットの出力側接続部としての前記第２の接触領域（６８ｂ）と導電接続されていることを特徴とする、請求項８または９に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１１】
第２の接触領域（６８ｂ）がそれぞれのスイッチケース（５０ｂ，５２ｂ）の底部側（６４ｂ，６６ｂ）に設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１２】
多数のスイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ；２４ｂ，２６ｂ）が設けられ、これらスイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ；２４ｂ，２６ｂ）の半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ；３２ｂ，３４ｂ）の１つの半導体スイッチユニット（３４；３４ａ；３４ｂ）が第１の列（４８；４８ａ；４８ｂ）に配置され、スイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ；２４ｂ，２６ｂ）の半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ；３２ｂ，３４ｂ）の他の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ；３２ｂ）が第２の列（４６；４６ａ；４６ｂ）に配置されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１３】
１つの半導体スイッチユニット（３４；３４ａ；３４ｂ）のすべての入力側接続部が第１の入力領域（７４；７４ａ；７４ｂ）の導電系（１０８；１３２ａ）と接続され、または接続可能であること、他の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ；３２ｂ）のすべての入力側接続部が第２の入力領域（１０２；１０２ａ；１０２ｂ）の導電系（１１０；１３０ａ）と接続され、または接続可能であること、半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ；３２ｂ，３４ｂ）のすべての出力側接続部が出力領域（１０４ａ；１０４ｂ）の導電系（１０６；１４４ａ）と接続され、または接続可能であることを特徴とする、請求項１２に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１４】
第１の入力領域（７４ａ）の導電系（１３２ａ）および（または）第２の入力領域（１０２ａ）の導電系（１３０ａ）および（または）出力領域（１０４；１０４ａ）の導電系（１０６；１４４ａ）が、半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ）の列（４６，４８；４６ａ，４８ａ）に沿って延びている導電レール（１０６；１３０ａ，１３２ａ，１４４ａ）を有していることを特徴とする、請求項１３に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１５】
第１の入力領域（７４）の導電系（１０８）と第２の入力領域（１０２）の導電系（１１０）が、互いにほぼ平行に延び且つ半導体スイッチユニット（３２，３４）の列（４６，４８）の上方に配置される導電プレート（１０８，１１０）を有していることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１６】
第１の入力領域（７４；７４ａ）と第２の入力領域（１０２；１０２ａ）に付設されている導電レール（１３０ａ，１３２ａ）または導電プレート（１０８，１１０）が、絶縁材（１１２；１４２ａ）を中間接続させて少なくとも部分的に互いに接するように配置されていることを特徴とする、請求項１４または１５に記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１７】
１つの半導体スイッチユニット（３４；３４ａ；３４ｂ）のすべての制御接続部（５８；５８ａ；５８ｂ）がそれぞれ有利には抵抗器（７８；７８ａ；７８ｂ）を介して半導体スイッチユニットの第１の列（４８；４８ａ；４８ｂ）の制御導線（７６；７６ａ；７６ｂ）と接続されていること、他の半導体スイッチユニット（３２；３２ａ；３２ｂ）のすべての制御接続部（５８；５８ａ；５８ｂ）がそれぞれ有利には抵抗器（９２；９２ａ；９２ｂ）を介して半導体スイッチユニットの第２の列（４６；４６ａ；４６ｂ）の制御導線（９０；９０ａ；９０ｂ）と接続されていることを特徴とする、請求項１２から１６までのいずれか一つに記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１８】
少なくとも１つのスイッチ群（２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ；２４ｂ，２６ｂ）が絶縁金属基板（４０）上に配置されていることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一つに記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項１９】
各半導体スイッチユニット（３２，３４；３２ａ，３４ａ；３２ｂ，３４ｂ）が少なくとも１つのＩＧＢＴ半導体スイッチ素子または少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴ半導体スイッチ素子を有していることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一つに記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項２０】
少なくとも１つの半導体スイッチ素子がスイッチケース（５０，５２；５０ａ，５２ａ；５０ｂ，５２ｂ）に埋設されていることを特徴とする、請求項２または請求項１９または請求項３から１８までのいずれか一つに記載のパワーコンバータモジュール。
【請求項２１】
請求項１から２０までのいずれか一つに記載の少なくとも１つのパワーコンバータモジュールを電子機械の各位相に割り当てたことを特徴とする、多相電子機械用パワーコンバータモジュール。
【請求項２２】
第１の入力領域（７４）の導電プレート（１０８）に１つの半導体スイッチユニット（３４）のすべての入力側接続部が接続され、または接続可能であること、第２の入力領域（１０２）の導電プレート（１１０）に他の半導体スイッチユニット（３２）のすべての入力側接続部が接続され、または接続可能であることを特徴とする、請求項１５または２１に記載のパワーコンバータモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め決定される第１の電気ポテンシャルとの接続のために設けられる第１の入力領域と、予め決定される第２の電気ポテンシャルとの接続のために設けられる第２の入力領域とを選択的に出力領域に電気的に接続可能に構成したパワーコンバータモジュールであって、少なくとも１つのスイッチ群を有し、少なくとも１つのスイッチ群が２つの半導体スイッチユニットを有し、各半導体スイッチユニットが制御接続部を有し、半導体スイッチユニットの１つの入力側接続部が第１の入力領域と接続され、他の半導体スイッチユニットの入力側接続部が第２の入力領域と接続され、各半導体スイッチユニットが、出力領域と接続される出力側接続部を有している前記パワーコンバータモジュール（Ｌｅｉｓｔｕｎｇｓ−Ｕｍｒｉｃｈｔｅｒｍｏｄｕｌ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のパワーコンバータモジュールは、たとえば同期電動機或いは非同期電動機のような多相電動機を励起させるいわゆるコンバータに使用される。３相電動機用のこの種のコンバータの原理的な回路図を図１に示す。図１に図示したコンバータ１０は３つのコンバータモジュール１２，１４，１６を有している。それぞれのコンバータモジュールを介して３つのモータ位相１８，２０，２２の１つが励起される。基本的には３つのモジュール１２，１４，１６は構成が同じなので、以下ではコンバータモジュール１２に関してその基本的な構成を説明することにする。
【０００３】
コンバータモジュール１２は、互いに並列に接続された、半導体スイッチユニット３２，３４のたとえば４つのグループ２４，２６，２８，３０を有している。図示した例では、半導体スイッチユニットのそれぞれはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をいわゆるパワースイッチ素子として有している。これらのＩＧＢＴのそれぞれは、ゲートＧとして制御接続部を有し、且つ互いに結線されるエミッター接続部またはコレクタ接続部を有している。この場合、ＩＧＢＴ３２のコレクタ接続部はＩＧＢＴ３４のエミッター接続部と導電接続されている。ＩＧＢＴ３２，３４のこれら両接続部は、それぞれ位相１８と接続される出力側接続部を形成している。ＩＧＢＴ３２のエミッター接続部Ｅは該ＩＧＢＴ３２の入力側接続部を形成し、ポテンシャル−Ｖにある入力側３６と導電接続されている。対応的に、ＩＧＢＴ３４のコレクタ接続部Ｃは該ＩＧＢＴ３４の入力側接続部を形成し、ポテンシャル＋Ｖにある入力側３８と導電接続されている。位相１８にポテンシャル＋Ｖが印加されるか、−Ｖが印加されるかに応じて、各スイッチ群２４，２６，２８，３０のＩＧＢＴ３２または３４の１つが導通され、他は遮断される。このようにして各種モータ位相を必要に応じて転極させることができる。複数個のＩＧＢＴを並列接続することが必要なのは、高出力電動機の場合、作動中に流れる電流が非常に高く、たとえば４００Ａに達することがあるためである。しかし、個々のパワースイッチ素子（たとえばＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴも）は一般に５０Ａ以下の電流に適している。結局、この種のパワー半導体スイッチ素子を複数個並列接続することにより、具体的な適用例における必要条件に段階的に適合させることができる。
【０００４】
この種のコンバータの個々のモジュールをその都度支配的な必要条件に適合させるには、一般にその都度特殊な回路を開発する必要があり、この場合可能な限り小さなインダクタンスの発生と、既存の冷却システムに対する可能な限り好適な熱的相互作用とを考慮してそれぞれ導電プレート（実質的にセラミックス基板を含んでいる）が生成され、その後種々のパワートランジスタを装備させる。この種のモジュールの開発には非常にコストがかかり、非常に高価な材料（たとえばセラミックス基板）が使用され、個々のパワートランジスタを装備させる際に複雑な製造技術を要するにもかかわらず、結局、実働中に発生する負荷に対して抵抗力のないアッセンブリしか得られない。とりわけ切換え過程時の周期的な熱負荷で破損することがあり、これはたとえば自動車で使用中に発生する振動によっても助長される。また、個々のトランジスタ間での切換えの際に、既存の内部インダクタンスのためにいわゆる過電圧過渡現象の問題が生じることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、低コストで、作動特性を改善されたパワーコンバータモジュールを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、請求項１（本発明の第１の観点）によれば、予め決定される第１の電気ポテンシャルとの接続のために設けられる第１の入力領域と、予め決定される第２の電気ポテンシャルとの接続のために設けられる第２の入力領域とを選択的に出力領域に電気的に接続可能に構成したパワーコンバータモジュールであって、少なくとも１つのスイッチ群を有し、少なくとも１つのスイッチ群が２つの半導体スイッチユニットを有し、各半導体スイッチユニットが制御接続部を有し、半導体スイッチユニットの１つの入力側接続部が第１の入力領域と接続され、他の半導体スイッチユニットの入力側接続部が第２の入力領域と接続され、各半導体スイッチユニットが、出力領域と接続される出力側接続部を有している前記パワーコンバータモジュールにおいて、少なくとも１つのスイッチ群の両半導体スイッチユニットの少なくとも出力側接続部が互いに対向するように両半導体スイッチユニットが互いに対向して位置決めされていることによって解決される。
【０００７】
本発明による装置では、特に第１の入力領域から第２の入力領域への電流経路において、両半導体スイッチユニットが互いに可能な限り小さな間隔を持つことができるように配慮されているので、半ブリッジと呼ばれるこのスイッチ群のインダクタンスが小さくなる。さらに、１つのスイッチ群のそれぞれのユニットが上記のごとく対向するように方向付けされていることにより、この種の複数のスイッチ群を簡単に「積層する」ことが可能になり、その結果開発の段階で比較的簡単に基板のデザインを見つけることができ、他方装置全体のサイズが非常に小さくなる。
【０００８】
本発明によるパワーコンバータモジュールにおいては、たとえば、半導体スイッチユニットがそれぞれスイッチケースを有し、スイッチケースがケース接続側によって互いに対向配置され、該ケース接続側に少なくとも出力側接続部が設けられ、両半導体スイッチユニットのスイッチケースが互いにケースずれ方向にずらして配置されて、両出力側接続部がケースずれ方向に互いに実質的にずれなしに対向しているように構成されてよい。
【０００９】
特にそれぞれの半導体スイッチユニットにスイッチケースを使用すると、その主要なスイッチ素子が保護されて収納され、したがって外部の影響、特に機械的な影響に対し好適に遮蔽されている。
【００１０】
本発明の有利な実施形態では、それぞれの半導体スイッチユニットのケース接続側に、制御接続部、第１の接触接続部の第１の接触領域、第２の接触接続部が設けられ、半導体スイッチユニットの出力側接続部としての該半導体スイッチユニットの一方の半導体スイッチユニットの第２の接触接続部が、他方の半導体スイッチユニットの出力側接続部の少なくとも一部分としての該他方の半導体スイッチユニットの第１の接触接続部の第１の接触領域に対向配置されて導電接続されている。
【００１１】
本発明によるパワーコンバータモジュールにおいて提供される構造空間、または必要な構造空間を可能な限り有効に活用できるように、半導体スイッチユニットのスイッチケースに第１の接触接続部の第２の接触領域が設けられ、該第２の接触領域が第１の接触接続部と導電接続され、半導体スイッチユニットのうち一方の半導体スイッチユニットの第２の接触領域が該半導体スイッチユニットの入力側接続部として第１の入力領域と導電接続され、半導体スイッチユニットのうち他方の半導体スイッチユニットの第２の接触領域が該半導体スイッチユニットの出力側接続部の一部として出力領域と導電接続されている。
【００１２】
この構成に代わる、本発明によるパワーコンバータモジュールの変形実施形態では、半導体スイッチユニットのうち一方の半導体スイッチユニットの第１の接触領域が該半導体スイッチユニットの入力側接続部として第１の入力領域と導電接続されている。この場合も、半導体スイッチユニットのスイッチケースに、第１の接触接続部の第２の接触領域が設けられ、該第２の接触領域が第１の接触領域と導電接続され、半導体スイッチユニットの他方の半導体スイッチユニットの第２の接触領域が、該半導体スイッチユニットの一部として出力領域と導電接続されていてよい。
【００１３】
この種の構成においては、半導体スイッチユニットの他方の半導体スイッチユニットの第２の接触接続部は、該半導体スイッチユニットの入力接続部として第２の入力領域と導電接続されている。
【００１４】
請求項８によれば（本発明の他の観点）、前記の課題は、予め決定される第１の電気ポテンシャルとの接続のために設けられる第１の入力領域と、予め決定される第２の電気ポテンシャルとの接続のために設けられる第２の入力領域とを選択的に出力領域に電気的に接続可能に構成したパワーコンバータモジュールであって、少なくとも１つのスイッチ群を有し、少なくとも１つのスイッチ群が２つの半導体スイッチユニットを有し、各半導体スイッチユニットが制御接続部を有し、半導体スイッチユニットの１つの入力側接続部が第１の入力領域と接続され、他の半導体スイッチユニットの入力側接続部が第２の入力領域と接続され、各半導体スイッチユニットが、出力領域と接続される出力側接続部を有している前記パワーコンバータモジュールにおいて、半導体スイッチユニットがそれぞれスイッチケースを有し、それぞれの半導体スイッチユニットのケース接続側に、制御接続部、オプションで第１の接触接続部の第１の接触領域、第２の接触接続部が設けられていること、半導体スイッチユニットの一方の半導体スイッチユニットのケース接続側が他方の半導体スイッチユニットのケース接続側とは逆の側にあるケース背面に対向するように、少なくとも１つのスイッチ群の半導体スイッチユニットが位置決めされていることによって解決される。この配置構成でも、個々の半導体スイッチユニットの可能限り密な充填が得られ、これは特に、１つのモジュールにおいて多数のスイッチ群が設けられている場合に有利である。
【００１５】
この場合、密な充填が得られるので、少なくとも１つのスイッチ群の半導体スイッチユニットが互いに実質的にずれなしに対向しているのが有利である。
本発明によるパワーコンバータモジュールのこの実施形態においても、基板上に必要な導電経路または導電軌道をできるだけ短くし、よってインダクタンスの問題をできるだけなくすことができるように、半導体スイッチユニットのスイッチケースに第１の接触接続部の第２の接触領域が設けられ、該第２の接触領域が第１の接触領域と導電接続され、半導体スイッチユニットの一方の半導体スイッチユニットの第２の接触領域であって該半導体スイッチユニットの出力側接続部としての前記第２の接触領域が、半導体スイッチユニットの他方の半導体スイッチユニットの第１の接触領域の第２の接触領域であって該半導体スイッチユニットの出力側接続部としての前記第２の接触領域と導電接続されている。たとえば、第２の接触領域はそれぞれのスイッチケースの底部側に設けられていてよい。
【００１６】
前述したように、特にパワーの大きな電子機械においては、コンバータモジュールは数百Ａの範囲の比較的大きな電流を案内するために構成されている必要がある。このため、本発明によれば、多数のスイッチ群が設けられ、これらスイッチ群の半導体スイッチユニットの１つの半導体スイッチユニットが第１の列に配置され、スイッチ群の半導体スイッチユニットの他の半導体スイッチユニットが第２の列に配置されていることが提案される。これらの半導体スイッチユニットを基板上に列状に配置することにより、可能な限り密な充填が保証され、また基板上に提供される種々の入力領域または出力領域の比較的簡潔な配置構成も保証される。
【００１７】
個々の入力側接続部または出力側接続部を種々のポテンシャル接続部また配送接続部と簡単に接触させることができるように、本発明によれば、１つの半導体スイッチユニットのすべての入力側接続部が第１の入力領域の導電系と接続され、または接続可能であること、他の半導体スイッチユニットのすべての入力側接続部が第２の入力領域の導電系と接続され、または接続可能であること、半導体スイッチユニットのすべての出力側接続部が出力領域の導電系と接続され、または接続可能であることが提案される。
【００１８】
この場合、たとえば、第１の入力領域の導電系および（または）第２の入力領域の導電系および（または）出力領域の導電系が、半導体スイッチユニットの列に沿って延びている導電レールを有していることが提案される。この構成の代わりに、或いはこの構成に加えて、他の実施形態では、第１の入力領域の導電系と第２の入力領域の導電系が、互いにほぼ平行に延び且つ半導体スイッチユニットの列の上方に配置される導電プレートを有していることによっても種々のポテンシャルとの接触を行なってもよい。この構成は特に有利である。というのは、この構成は、互いに横に並んでいる複数個のモジュールを、同じプレートを用いて種々のポテンシャルと接触させることも保証しているからである。
【００１９】
ポテンシャルとの上記接触領域においてもインダクタンスをできるだけ小さくさせるため、本発明によれば、第１の入力領域と第２の入力領域に付設されている導電レールまたは導電プレートが、絶縁材を中間接続させて少なくとも部分的に互いに接するように配置されていることが提案される。
【００２０】
さらに、本発明によるパワーコンバータモジュールでは、１つの半導体スイッチユニットのすべての制御接続部がそれぞれ有利には抵抗器を介して半導体スイッチユニットの第１の列の制御導線と接続されていること、他の半導体スイッチユニットのすべての制御接続部がそれぞれ有利には抵抗器を介して半導体スイッチユニットの第２の列の制御導線と接続されていることが提案される。
【００２１】
可能な限り低コストの構成で、個々のパワースイッチの領域からの最大限の放熱を得るため、本発明によれば、少なくとも１つのスイッチ群が絶縁金属基板上に配置されていることが提案される。
【００２２】
すでに述べたように、各半導体スイッチユニットは少なくとも１つのＩＧＢＴ半導体スイッチ素子または少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴ半導体スイッチ素子を有していてよい。
【００２３】
前述したようにこの種の半導体スイッチ素子の機械的負荷をできるだけ小さくするため、本発明によれば、少なくとも１つの半導体スイッチ素子がスイッチケースに埋設されていることが提案される。
【００２４】
本発明は、さらに多相電子機械用パワーコンバータモジュールに関わるものでもあり、本発明によるパワーコンバータモジュールが電子機械の各位相に割り当てられる。
【００２５】
すでに述べたように、コンバータ装置のこの種の構成においては、第１の入力領域の導電プレートに１つの半導体スイッチユニットのすべての入力側接続部が接続され、または接続可能であり、第２の入力領域の導電プレートに他の半導体スイッチユニットのすべての入力側接続部が接続され、または接続可能であるように構成してもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図２ないし図４には、本発明によるパワーコンバータモジュールの第１実施形態が図示されている。このパワーコンバータモジュールは、回路技術的な配置構成に関しては図１に図示した原理に従うものであり、以下に説明する多数のスイッチ群または半ブリッジ（それぞれ２つの出力半導体スイッチユニットから形成される）を有している。それ故、図示したいくつかの実施形態では、この種の１つのパワーコンバータモジュールだけを説明するが、しかし図４に図示したように、たとえば同期電動機または非同期電動機のような多相電動機には、位相の数量に応じてこの種のいくつかのモジュールが付設される。さらに、図示した実施形態では出力半導体スイッチ素子としてそれぞれＩＧＢＴが図示されているが、もちろんたとえばＭＯＳＦＥＴのような他の半導体出力スイッチ素子を使用してもよい。
【００２７】
図２ないし図４に図示した実施形態では、パワーコンバータモジュール１２は担持体として、絶縁された金属基板４０（ＩＭＳ）を有している。金属基板４０は金属（たとえばアルミニウム）からなる担持板４２を有し、担持板４２上には絶縁層４４、たとえばプラスチックシートが設けられている。この絶縁層４４上には、以下に説明するように複数の導電軌道または接触面が設けられ、これら導電軌道または接触面を介して種々の領域または部品に対する電気接続が行われる。
【００２８】
図２からわかるように、絶縁された金属基板４０上には８個のスイッチ群が設けられており、そのうち上の３つのスイッチ群だけに符号２４，２６，２８を付した。これらスイッチ群２４，２６，２８等はそれぞれ２つの半導体スイッチユニットを有しており、その結果半導体スイッチユニット３２，３４からなる各対が半ブリッジを形成している。個々のスイッチ群２４，２６，２８等は、すなわち半導体スイッチユニット３２，３４の個々の対は、それぞれ２列の半導体スイッチユニット４６，４８が生じるように互いに配置され、これらの列においては、個々の半導体スイッチユニットが実質的に同方向に方向づけられ、且つ互いに近接配置されている。
【００２９】
半導体スイッチユニット３２，３４のそれぞれは、図３からもわかるようにスイッチケース５０，５２を有している。スイッチケース５０，５２は製造技術的に操作が簡単な標準的なケースでよい。一般にプラスチックから形成されるスイッチケース５０，５２内には、図１に回路技術的に図示した本来のスイッチ素子が挿入、埋設されており、その結果スイッチケース内で個々のスイッチ素子は固定して安定に担持されており、よって振動の影響が少ない。半導体スイッチ素子またはＩＧＢＴの３つの接続部は、個々のスイッチケース５０，５２内においてこのスイッチケースに設けられる接続部と電気的に導通している。スイッチケース５０，５２内のこの薄い結線部も素材の中に埋設してよく、したがって同様に周囲の影響および振動の影響も極めて少ない。
【００３０】
スイッチケース５０，５２はそれぞれ接触側５４，５６を有し、この接触側５４，５６には３つのコネクションタグ５８，６０，６２が設けられている。コネクションタグ５８は制御接続部（ゲート）として用いられる。コネクションタグ６０はコレクタの第１の接触領域であり、コネクションタグ６２はそれぞれのスイッチケース５０，５２内に配置されているＩＧＢＴのエミッターを接触させるための接触接続部を形成している。さらにスイッチケース５０，５２の、基板４０側に位置決めされた底部側６４または６６には、他の接触領域６８が設けられている。この接触領域６８はコネクションタグ６０と直接電気的に導通結合しており、その結果コネクションタグ６０と底部側６４，６６に設けられている接触接続部６８とは、それぞれの半導体スイッチ素子のコレクタに付設される接触接続部を形成している。
【００３１】
半導体スイッチユニット３４の列４８において、コレクタ接続部Ｃ、すなわち接触領域６８，６０から形成されている接触接続部は、半導体スイッチユニット３４の入力側接続部を形成している。すなわち、それぞれのスイッチケース５２内に設けられているＩＧＢＴのコレクタを所定のポテンシャル＋Ｖで接触させることができるようにするため、基板４０上には軽い材料からなる接触面７０が形成されている。接触面７０のサイズは、列４８の列方向に直接連続している２つのスイッチケース５２を接触面７０が受容できるように選定されており、その結果蝋付けにより、これら両スイッチケース５２の接触領域６８は、スイッチケース５２と基板４０またはその上に設けられている接触面７０とを電気的に導電接続させるとともに、機械的にも固定結合させる。接触面７０のそれぞれには、上方へ直立する導電ピン７２が固定され、後述するように、この導電ピン７２を介してある一定のポテンシャルを持った電気接続が形成される。すなわち、導電ピン７２を付設したこれらの接触面７０は第１の入力領域７４の一部分を形成しており、つまり半導体スイッチユニット３４の列４８の入力側接続部（半導体スイッチユニット３４の接触領域６８）と電気的に導電接続されている入力領域７４の一部分を形成している。
【００３２】
基板４０上にはさらに、半導体スイッチユニット３４のケース接続側の前に延びている制御導電軌道７６が設けられている。コネクションタグ５８、すなわち個々の半導体スイッチユニット３４の制御接続部は、それぞれ減結合抵抗器７８を介してこれら制御導電軌道７６と導電接続されている。さらに参照導電軌道８０が設けられ、参照導電軌道８０は基板４０上で制御導電軌道７６に対し平行に延びており、且つ半導体スイッチユニット３４のそれぞれのタグ６２と導電接続され、すなわちエミッター接続部と導電接続されている。この参照導電軌道８０は制御導電軌道７６に対する参照ポテンシャルを形成しているので、それぞれのＩＧＢＴをそのゲート接続部Ｇ、すなわちタグ５８に導電接続させるために印加される制御電圧は、参照ポテンシャルとして、エミッター接続部のポテンシャル（すなわちタグ６２または導電軌道８０のポテンシャル）を有している。
【００３３】
個々のＩＧＢＴの接続タグまたは接触接続部６２、すなわちエミッター接続部は、列４８のそれぞれの半導体スイッチユニット３４の出力側接続部をも成している。これら接触接続部のそれぞれ、すなわちそれぞれのタグ６２は、基板４０上に設けられている接触面８２と導電接続されている。接触面８２は、その長手方向において、半導体スイッチユニット３４のそれぞれのケース接続部５６から離間するように半導体スイッチユニット３２の列４６のほうへ延びている。図２からわかるように、これらの接触面８２にはタグ６０が、すなわち半導体スイッチユニット３２のコレクタ接続部が導電接続されている。特に、それぞれのスイッチ群２４，２６，２８等の両半導体スイッチユニット３２，３４の位置関係は次のように選定されており、すなわち半導体スイッチユニット３４のタグ６２が、つまりエミッター接続部が、個々の列４６，４８の方向において直接且つずれなしに半導体スイッチユニット３２のタグ６０に対向するように、すなわち半導体スイッチユニット３２のコレクタ接続部またはコレクタ接続領域に対向するように選定されている。したがって、半導体スイッチユニットのそれぞれの出力側接続部を形成しているこれら２つのタグ６０，６２の間に可能な限り短い導電接続が生じ、よってこの領域のインダクタンスが可能な限り小さくなるという利点がある。前述したように、半導体スイッチユニット３２のタグ６０は、スイッチケース５０の底部側６４に設けられている接触領域６８と導電接続されており、この接触領域６８とともに半導体スイッチユニット３２の出力側接続部を形成している。半導体スイッチユニット３２に付設して、基板４０上には同様に接触面８４が設けられている。接触面８４のサイズは、この場合も、該接触面８４上にそれぞれ２つの半導体スイッチユニット３２を設けることができ、且つその接触領域６８によりその上に蝋付けによって固定できるように選定されている。接触面８４には、該接触面８４の、半導体スイッチユニット３２のそれぞれの背面８６にて突出している領域に、導電ピン８８が設けられ、後述するようにこの導電ピン８８を介して、制御される電気機械のそれぞれの相に対する電気接続または電気結合が形成される。
【００３４】
半導体スイッチユニット３２の制御接続部、すなわちタグ５８にも、基板４０上に設けた制御導電軌道９０が付設されている。制御導電軌道９０は半導体スイッチユニット３２のケース接続側５４に沿って延びており、この場合も減結合抵抗器９２を介してタグ５８と導電接続されている。制御導電軌道９０の横には参照導電軌道９４が延在し、該参照導電軌道９４には接触接続部、すなわちタグ６２が導電接続されて、ケース５０内に設けられているＩＧＢＴを接続するための参照ポテンシャルを提供している。さらに、半導体スイッチユニット３２の入力側接続部を形成するタグ５８はそれぞれの接触面９６と導電接続されている。これら接触面９６には、それぞれの接触面８２を橋絡するブリッジ９８を介してそれぞれ導電ピン１００が結合されている。導電ピン１００は、後述するようにポテンシャルＶに対する電気的導電接続を形成している。すなわち前記接触面９６とブリッジ９８および導電ピン１００は、全体を１０２で示した第２の入力領域またはその一部を形成している。対応的に、接触面８４と導電ピン８８はそれぞれのモジュール１２の出力領域１０４の少なくとも一部分を形成している。
【００３５】
それぞれのスイッチ群２４，２６，２８等の半導体スイッチユニット３２，３４をずらして配置することにより、半導体スイッチユニット全体の極めて密な充填率が得られ、この場合基板上に必要な導電路は極めて短くなり、特に高電圧でスイッチング時間が短い場合に生じるインダクタンスは非常に小さくなる。このようなモジュールはそのレイアウトに関し種々の要求に支障なく適合させることができる。たとえば、８個のいわゆる半ブリッジ（そのそれぞれは５０Ａに対して設計されている）を備えた図２の例では、どの位相でも４００Ａの範囲の電流が流れるような電子機械での使用を想定している。基板４０をより長く、またはより短く構成し、対応的に接触領域の数量を増大または減少させ、これら接触領域にそれぞれ半ブリッジを設けることにより、必要とする種々の電流に無段階に適合させることができる。また、製造工程も比較的簡単になる。というのは、半導体スイッチ素子、すなわちＩＧＢＴ或いはＭＯＳＦＥＴ自体を基板上に取り付けて導電接続させる必要がなく、規格部品として入手されるスイッチケースを適当な機械により加工して基板上に配置できるからである。
【００３６】
パワーコンバータモジュールの上記実施形態を総括すると、半導体スイッチユニット３４の列４８においてゲート接続部、すなわちタグ５８はそれぞれの半導体スイッチユニット３４の制御領域を形成し、スイッチケース５４の底部側６６にある接触領域６８は入力側接続部を形成している。これら接触領域６８と導電接続されているタグ６０はたとえば分断（ａｂｚｗｉｃｋｅｎ）してもよく、或いは完全に省略してよい。というのはこれら接触領域６８は接触しないからである。これら入力側接続部または接触領域６８はポテンシャル＋Ｖに対し入力領域７４と導電接続されている。対応的に、半導体スイッチユニット３２の列４６では、エミッター接続部またはタグ６２は入力側接続部を形成しており、ポテンシャル−Ｖの入力領域１０４と導電接続されている。この場合もゲート接続部、すなわちタグ５８は制御領域を形成している。半導体スイッチユニット３２のコレクタ接続部、すなわちタグ６０は、半導体スイッチユニット３２の少なくとも一部分として半導体スイッチユニット３４のエミッター接続部、すなわちタグ６２と最短距離で接触面８２を介して導電接続されている。これらタグ６０と導電接続され、ケース５０の背面に設けられている接触領域６８は、出力領域１０４との導電接続部を成している。
【００３７】
次に、図３と図４を用いて、両入力領域７４，１０４または出力領域１０４を電源にいかに電気的に接続できるかについて説明する。ここでまず認められることは、出力領域１０４の導電ピン８８は、図３の面に対し直交する方向に延びている導電レール１０６（導電ピン８８にねじ止めされている）と導電接続されていることである。これらの導電レール１０６は、図３に図示した導電コンバータモジュールに付設される、電子機械の位相部に通じている。さらに導電コンバータモジュール１２の上方には２つの導電プレート１０８，１１０があり、これら導電プレートは絶縁材１１２の中間位置決めのもとに互いに接している。導電プレート１０８は、入力領域７４の導電ピン７２と電源、たとえばバッテリーの正のポテンシャル＋Ｖとの導電接続部を形成している。対応的に導電プレート１１０は、入力領域１０２の導電ピン１００と電源のポテンシャル−Ｖとの導電接続部を形成している。導電プレート１０８，１１０は基板４０上方に実質的に完全に平面的に位置しており、導電プレート１０８，１１０の一方がそれぞれの導電ピン７２または１００と接続されるべき領域においてそれぞれ他の導電プレートと絶縁材１１２は破断部１１４，１１６，１１８，１２０を有している。導電プレート１１０または絶縁材１１２の破断部１１６，１２０を通じてボルト１２４が止められ、このボルト１２４により導電プレート１０８が導電ピン７２と固定されている。導電プレート１０８または絶縁材１１２の破断部１１４，１１８を貫通するように導電ピン１００が延びており、導電ピン１００は同様にボルトにより導電プレート１１０に固定されている。
【００３８】
この場合も、個々の導電プレート１０８，１１０を可能な限り近接して位置決めすることにより、可能な限り小さなインダクタンスが得られる。さらにこの種の接触構造は、複数のパワーコンバータモジュールを簡単にグループ化して、図４に図示したようなコンバータ１０全体を形成させることが可能になる。図４には互いに並設されている３つのモジュール１２，１４，１６が図示され、これらのモジュールは電子機械の３つの位相に割り当てられている。コンバータモジュール１２，１４，１６のそれぞれは図２と図３に関して説明した構成と同様に構成されている。これらのコンバータモジュール１２，１４，１６の上方に、該コンバータモジュールを固定させた導電プレート１０８，１１０が設けられ、これら導電プレートも電源の異なる位相に導電接続されている。このようにして極めてコンパクトで安定な構成のコンバータ１０が得られ、最終的に個々のコンバータモジュール１２，１４，１６は導電プレート１０８，１１６を介して互いに固定される。さらに図からわかるように、半導体スイッチユニット３２の背面８６に沿って延びている３つの導電レール１０６が設けられ、これらの導電レールは励起対象であるモータの位相に通じている。
【００３９】
図５と図６は本発明によるパワーコンバータモジュールの変形実施形態を示すもので、この実施形態では、前述した配置原理と同じ配置原理が適用される。構成または機能に関し前述した構成要素に対応している構成要素には同じ符号に”ａ”を付して示した。
【００４０】
図からわかるように、この変形実施形態でも、それぞれのスイッチ群２４ａ，２６ａ，２８ａ等の個々の半導体スイッチユニット３２ａ，３４ａは列４６ａ，４８ａの方向に次のように互いにずれており、すなわちそれぞれの出力側接続部または該出力側接続部の個々の構成要素を形成している接触接続部、或いはタグ６２ａまたは６０ａが互いに直接且つ実質的にずれなしで対向して接触面８２ａの接触部を形成するように構成されている。図からわかるように、接触面８２ａは参照導電軌道８０ａと関連して構成されている。これはもちろん図１ないし図３の実施形態でもそうであった。対応的に、このことは接触面９６ａに対しても適用され、接触面９６ａは参照導電軌道９４ａと関連して構成されている。
【００４１】
２つの列４６ａ，４８ａのほぼ中央には、２つの導電レール１３０ａ，１３２ａが延在している。導電レール１３０ａは列４６ａの方向にも延在しており、接触面９６ａの上方にある領域に、下方へ突出する脚部１３４ａを有し、脚部１３４ａは接触面９６ａと導電接続され、よってタグ６２ａと導電接続されている。対応的に、導電レール１３２ａはそれぞれの接触面１３８ａの上方にある領域に、下方へ突出する脚部１４０ａを有し、脚部１４０ａはこれら接触面１３８ａと導電接続されている。スイッチケース５２ａの底部側に設けられている接触面６８ａは、蝋付けにより基板４０ａの接触面７０ａに固定されているが、この実施形態では、接続は機械的な固定を目的としたものにすぎず、導電接続を形成させるために設けられているものではない。
【００４２】
両導電レール１３０ａ，１３２ａまたはそれぞれの脚部１３４ａ，１４０ａの間にも絶縁材１４２ａが設けられているので、最終的にこの絶縁材１４２ａを介して導電レール１３０ａ，１３２ａが互いに当接し、よって互いに近接して延在している。この場合導電軌道１３０ａは、コンバータモジュール１２ａに対し、該コンバータモジュールの入力領域１０２ａを負のポテンシャル−Ｖと導電接続させており、導電レール１３２ａは入力領域７４ａを正のポテンシャル＋Ｖと導電接続させている。重要な違いは、ポテンシャルに対する接続部を成しているこの導電系がレール状に構成されている点ばかりでなく、半導体スイッチユニット３４ａにおいては、入力接続部として接触領域またはタグ６０ａが用いられる点である。
【００４３】
出力領域１０４ａでは、制御対象である電子機械のそれぞれの位相との導電接続部は同様に導電バーまたは導電レール１４４ａによって形成され、導電バーまたは導電レール１４４ａは、半導体スイッチユニット３２ａまたはケース５０ａの背面８６ａに沿って延びている。
【００４４】
さらに図５と図６の実施形態においてわかるように、それぞれの制御導電軌道７６ａ，９０ａが部分的にケース５０ａ，５２ａの下に延在しているので、提供される構造空間が一層改善されて、活用されている。もちろん、抵抗７８ａ，９２ａを介して半導体スイッチユニット３２ａ，３４ａのタグ５８ａと接続されているこれらの制御導電軌道７６ａ，９０ａは、ケース５０ａ，５２ａの底部側６４ａ，６６ａに設けられている接触領域６８ａとは接続されていない。
【００４５】
本発明によるコンバータモジュールのさらに他の変形実施形態を図７に示す。構成または機能に関し前述した構成要素に対応している構成要素には同じ符号に”ｂ”を付して示した。
【００４６】
図７の配置構成では、個々のスイッチ群２４ｂ，２６ｂ等の半導体スイッチユニット３２ｂ，３４ｂは列４６ｂ，４８ｂの方向に互いにずれなしに対向し、或いは並設されている。さらに、半導体スイッチユニット３４ｂのケース接続側５６ｂに半導体スイッチユニット３２ｂの背面８６ｂが対向するような配置になっている。すなわちそれぞれのスイッチ群２４ｂ，２６ｂ等の両半導体スイッチユニット３２ｂ，３４ｂは同一方向に向けて基板４０ｂ上に配置されている。
【００４７】
列４８ｂの半導体スイッチユニット３４ｂには、接触面７０ｂまたは導電ピン７２ｂが付設されている。列４６ｂの半導体スイッチユニット３２ｂに対しては接触面１５０ｂが設けられている。これらの接触面１５０ｂ上には、たとえば直接横に並んでいる２つの半導体スイッチユニット３２ｂが蝋付けによって設けられ、半導体スイッチユニット３２ｂの底部側６４ｂには接触領域６８ｂが設けられている。なお、図７では接触領域６８ｂは見えない。さらに前記接触面１５０ｂには、半導体スイッチユニット３２ｂの接触接続部６２ｂ、すなわちエミッター接続部が導電接続されている。出力領域１０４ｂの導電ピン８８ｂは２つの列４６ｂと４８ｂの間にあり、接触面１５０ｂと導電接触している。最終的に、列４６ｂの個々のスイッチケース５０ｂの底部領域６４ｂに設けられている接触領域６８ｂは、この半導体スイッチユニット３２ｂの出力領域を形成している。半導体スイッチユニット３２ｂの入力接続部は、該半導体スイッチユニット３２ｂのタグ６２ｂ、すなわちエミッター接続部によって形成され、このタグ６２ｂ、すなわちエミッター接続部は基板４０ｂ上の接触面１５２ｂと導電接続されている。入力領域１０２ｂの導電ピン１００ｂはこの接触面１５２ｂと導電接続されている。
【００４８】
列４６ｂ，４８ｂの上方には、図３または図４に認められるような導電プレートを設けてよい。この場合導電プレートは前述したように導電ピン７２ｂ，１００ｂと導電接続される。この場合、出力領域の導電レールは列４６ｂ，４８ｂに沿って且つこれらの列の間に延在する。
【００４９】
図７の実施形態では、半導体スイッチユニット３２ｂ，３４ｂが２列４６ｂ，４８ｂの場合、それぞれコレクタ接続部は、すなわち底部側にある接触領域と導電接続されているタグ６０ｂは、利用されない。したがってこれを除去してもよく、或いは最初から設けなくてもよい。
【００５０】
さらに図７からわかるように、それぞれのスイッチ群２４ｂ，２６ｂの半導体スイッチユニット３２ｂ，３４ｂが互いにずれなしで位置決めされていることにより、半導体スイッチユニットのより密な充填率が可能であり、その結果全体が閉める構造空間、或いは基板上に提供すべき表面を減少させることができる。
【００５１】
本発明によるコンバータモジュールの上記実施形態に関しさらに述べておくと、本来の半導体スイッチ素子、すなわちたとえばＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴを受容している個々のスイッチケース内には、この種の半導体スイッチ素子を必ずしも１個ずつ設ける必要はなく、作動条件に応じてこの種の半導体スイッチ素子を複数個互いに並列に接続して設けるようにしてもよい。本発明のすべての実施形態においては、半導体スイッチユニットを密に充填し、短い導電経路が可能であるので、それぞれの半ブリッジにおいて極めて小さなインダクタンスが得られる。さらにすべての実施形態には次のような利点があり、すなわちすでに述べたように、これら実施形態はこの種の複数個の半ブリッジを継ぎ合わせることにより任意の段階で基準化することができ、したがって作動中に生じる電流に適合させることができる。この場合、この種のモジュールを開発する際に半導体スイッチユニットのそれぞれの列を簡単に延長することができ、これは、基板またはその上に設けられる導電軌道を適宜より長くまたはより短く構成することにより得られる。また、これらのモジュールには、デカップリングに用いられる電気部品、たとえば前述した抵抗器を組み込んで、モジュール特性をさらに増幅させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】３相電動機に対し使用される３つのコンバータモジュールを備えたコンバータの回路技術的構成の原理を説明する図である。
【図２】本発明によるコンバータモジュールの平面図である。
【図３】図２に図示したコンバータモジュールの横断面図である。
【図４】本発明による３つのコンバータモジュールを有するコンバータの、図３に対応する横断面図である。
【図５】変形実施形態におけるコンバータモジュールの一部分の平面図である。
【図６】図５に図示したコンバータモジュールの、図５の線ＶＩ−ＶＩによる横断面図である。
【図７】本発明によるコンバータモジュールの他の実施形態の一部分の平面図である。
【符号の説明】
２４，２６，２８；２４ａ，２６ａ    スイッチ群
３２，３４；３２ａ，３４ａ          半導体スイッチユニット
６２，６０；６２ａ，６０ａ          出力側接続部
６８；６０ａ                        入力側接続部
７４；７４ａ                        第１の入力領域
１０２；１０２ａ                    第２の入力領域
１０４；１０４ｂ                    出力領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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