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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, einen
Leistungswandler und ein Fahrzeug mit einem durch den Leistungswandler
angetriebenen Motor.
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Die
JP-A-11-89247 kann als eines der Dokumente zum Stand der Technik
zitiert werden. Diese Technologie betrifft ein Verfahren zur Reduzierung
einer Verdrahtungsinduktivität
als Grund für
die Zunahme eines Verlusts und das Auftreten einer sprunghaft ansteigenden
Spannung zum Zeitpunkt des Schaltens unter Verwendung einer Laminatleiterplatte,
die durch Laminieren von Verdrahtungsleitungen zum Verbinden einer
Halbleitervorrichtung und eines Kondensators mit einem zwischen
ihnen eingeschlossenen Isolierer zusammengesetzt wird, und zur Reduzierung
einer Induktivität
in einem Verdrahtungsbereich, in dem die Halbleitervorrichtung und
der Kondensator verbunden sind.
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Halbleitervorrichtungen
zur Steuerung eines großen
Stroms verwenden in vielen Fällen
einen Halbleiterschalter mit einem niedrigen EIN-Widerstand, um den stetigen Verlust
des Halbleiterschalters zu verringern. Der Halbleiterschalter mit
niedrigem EIN-Widerstand besitzt im Allgemeinen eine niedrige Gerätespannungsfestigkeit.
Daher muss die Verdrahtungsinduktivität, die das Auftreten einer Spannung,
die die Gerätespannungsfestigkeit
zum Zeitpunkt des Schaltens übersteigt,
begünstigen kann,
in einer solchen Halbleitervorrichtung verringert werden.
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Die
EP 0 578 108 A1 offenbart
eine Halbleitervorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1
definierten Merkmalen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervorrichtung, die
imstande ist, eine Verdrahtungsinduktivität als Grund einer sprunghaft
ansteigenden Spannung zu reduzieren, einen Leistungswandler und
ein den Leistungswandler verwendendes Fahrzeug zur Verfügung zu
stellen.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Die
technologischen Inhalte der vorliegenden Erfindung, die durch die
beigefügten
Ansprüche definiert
sind, werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung besser
ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Moduls einer Halbleitervorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Verdrahtungsstruktur zeigt,
die in der in 1 gezeigten Halbleitervorrichtung
einen Halbleiterschalter und eine Brückenschaltung bildet;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Laminatverdrahtungsstruktur
zur Verbindung eines Kondensators mit einer Halbleitervorrichtung
in einem Vergleichsbeispiel zeigt;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Leistungswandlers, der die Halbleitervorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Verdrahtungsstruktur zeigt,
die in der in 4 gezeigten Halbleitervorrichtung
einen Halbleiterschalter und eine Brückenschaltung bildet.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines Gleichstromanschlussbereichs der
in 5 gezeigten Halbleitervorrichtung zeigt;
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7 ist
eine strukturelle Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Antriebssystem,
das einen Leistungswandler gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
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8 ist
eine strukturelle Ansicht des Leistungswandlers; und
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9 ist
ein Brückenschaltungsdiagramm einer
Halbleitervorrichtung.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf
die 1 bis 9 erläutert. Im Übrigen werden in diesen Zeichnungen
gleiche Bezugszeichen zur Identifizierung eines Bestandteils mit
derselben Funktion verwendet. Außerdem ist eine Ansteuerschaltung
zum Ansteuern eines Halbleiterschalters zur Vereinfachung der Darstellung
in den Zeichnungen weggelassen.
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8 zeigt
ein strukturelles Beispiel für
eine minimal notwendige Schaltung eines Leistungswandlers. In der
Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 30 eine Halbleitervorrichtung,
das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Gleichspannungsleistungsversorgung,
das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Leistungswandler,
die Bezugszeichen 33a und 33b bezeichnen Hauptschaltungsleitungen,
das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Elektrolytkondensator, das
Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Ausgangsleitung und das
Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Induktionsmotor (der
auch als „Last" bezeichnet wird). Die
Halbleitervorrichtung 30 besteht aus einer Leistungshalbleiterschaltvorrichtung,
wie zum Beispiel einem Leistungs-MOSFET (Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistor)
oder einem IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode).
In der folgenden Beschreibung werden die Leitungen innerhalb des Leistungswandlers
einschließlich
der Leitungen innerhalb der Halbleitervorrichtungen, durch die ein Ausgangsstrom
fließt,
als „Hauptschaltungsleitungen" bezeichnet.
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Die
Halbleitervorrichtung gibt in die Ausgangsleitungen 34 einer
UVW-Phase eine Gleichspannung ein und einen Wechselstrom von variabler Spannung
und variabler Frequenz aus. Der Induktionsmotor 35 wird
von dem bzw. der durch die Ausgangsleitungen 34 zugeführten Strom/Spannung
angetrieben. Der Elektrolytkondensator 29 hat die Funktion,
die Fluktuation einer Gleichspannung mittels des Schaltvorgangs
der Halbleitervorrichtung zu begrenzen. Der Elektrolytkondensator 29 ist
nicht speziell auf einen Elektrolytkondensator in dem Leistungswandler
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschränkt.
Ein Kondensator mit großer
elektrostatischer Kapazität
kann, je nach den Verwendungsbedingungen, ebenfalls eingesetzt werden.
Der Energiewandler 32 kann den dreiphasigen Wechselstrom von
UVW in einen Gleichstrom umwandeln. Der vorstehend beschriebene
Leistungswandler kann für eine
Gleichstromleistungsversorgung eingesetzt werden. Beispielsweise
ist es möglich,
die Wech selstromleistungszufuhr unter Verwendung von zwei Halbleitervorrichtungen 30 einmal
in den Gleichstrom umzuwandeln, dann den Gleichstrom in den dreiphasigen
Wechselstrom umzuwandeln und so den Induktionsmotor anzutreiben.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Halbleitervorrichtung 30 und kann
daher bei einem Leistungswandler angewendet werden, der die vorstehend
genannte Wechselstromleistungsversorgung eingibt.
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Neben
den vorstehend beschriebenen Bestandteilen umfasst der Leistungswandler
weiterhin ein Schaltungssubstrat zum Steuern des Schaltvorgangs
der Halbleitervorrichtung 30 sowie Kühlfahnen und einen Ventilator
zum Kühlen
der Halbleitervorrichtung 30, die allerdings in 8 nicht
gezeigt sind.
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9 zeigt
ein Beispiel für
eine minimal notwendige Struktur der Halbleitervorrichtung 30 zur Ausgabe
des UVW-dreiphasigen-Wechselstroms. In 9 bezeichnet
das Bezugszeichen 30 die Halbleitervorrichtung, die Bezugszeichen 18a bis 18f bezeichnen
Halbleiterschalter, die Bezugszeichen 19a bis 19f bezeichnen
Dioden und die Bezugszeichen 20a bis 20f bezeichnen
Halbleiterschalter-Steueranschlüsse.
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen positiven Anschluss,
das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen negativen Anschluss,
das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen W-Phasen-Ausgangsanschluss, das
Bezugszeichen 5 bezeichnet einen V-Phasen-Ausgangsanschluss
und das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen U-Phasen-Ausgangsanschluss. Diese
Anschlüsse 4, 5 und 6 bilden
zusammen einen Satz von Dreiphasigem-Wechselstrom-Anschlüssen. Eine
Gleichspannung wird über
den positiven Anschluss 3 und den negativen Anschluss 2 eingeprägt. Eine
Ansteuerschaltung zum Ansteuern von EIN/AUS-Signalen der Halbleiterschalter
ist in 9 zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
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Jeder
Halbleiterschalter 18a bis 19f verwendet einen
Leistungs-MOSFET
oder einen IGBT. Wenn der Leistungs-MOSFET für den Halbleiterschalter verwendet
wird, können
der Halbleiterschalter 18a und die Diode 19a zu
einem Chip ausgebildet werden, da der Leistungs-MOSFET eine Diode
in seiner Gerätestruktur
enthält.
Auch in der vorliegenden Erfindung braucht die Diode nicht als separate
Komponente angebracht zu werden, wenn der Leistungs-MOSFET für den Halbleiterschalter
verwendet wird.
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Der
Halbleiterschalter 18a mit dem Halbleiterschalter 18b,
der Halbleiterschalter 18c mit dem Halbleiterschalter 18d und
der Halbleiterschalter 18e mit dem Halbleiterschalter 18f sind
jeweils brückenverschaltet.
Die Halbleitervorrichtung 30a legt PWM (Pulsbreitenmodulations-)-Steuersignalspannungen an
die Halbleiterschalter-Steueranschlüsse 20a bis 20f an,
steuert die EIN (öffnen)/AUS
(schließen)-Zeit der
jeweiligen Brücken
der Halbleiterschalter 18a bis 18f und gibt den
dreiphasigen Wechselstrom mit variabler Frequenz und variablem Strom
aus den Dreiphasiger-Wechselstrom-Ausgangsanschlüssen 4, 5 und 6 an
die Last 35 aus.
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Eine
Vorrichtung zum Ausgeben des UVW-Dreiphasigen-Wechselstroms kann
durch Verwenden von drei Halbleitervorrichtungen gebildet werden,
die jeweils die positiven und negativen Anschlüsse 3 und 2,
die brückenverschalteten
Halbleiterschalter 18a und 18b und den Ausgangsanschluss 6 enthalten.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Konstruktion
des Gleichstrom-Verdrahtungsbereichs, der nicht von der Anzahl von
Halbleiterschaltern und der Anzahl von Brückenschaltungen abhängt. Daher
kann die vorliegende Erfindung auf eine Halbleitervorrichtung einschließlich zumindest
zweier steuerbarer Halbleiterschalter, die brückenverschaltet sind, zumindest
eines Ausgangsanschlusses und positiver und negativer Gleichstromanschlüsse angewendet
werden.
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Wenn
die Halbleiterschalter 18a bis 18f in der Halbleitervorrichtung 30 von
EIN nach AUS geschaltet werden, variieren die Stromwerte in den
Leitungen zur Brückenverschaltung
der Halbleiterschalter, die von EIN nach AUS geschaltet werden,
und einer Route, die durch die Hauptschaltungsleitungen 33a und 33b und
dem Elektrolytkondensator 39 gebildet wird, stark. Zu diesem
Zeitpunkt wird eine Spannung, die die an den Elektrolytkondensator 29 angelegte
Gleichspannung übersteigt,
momentan an die Halbleiterschalter angelegt, die von EIN nach AUS
geschaltet werden. Die die Gleichspannung übersteigende Spannung (die
nachstehend als „sprunghaft
ansteigende Spannung" bezeichnet
wird) wird durch das Produkt der Gesamtinduktivität der Route
und des Elektrolytkondensators 29 und dem Differenzierungswert
der zeitlichen Änderung
des Stroms in der Route bestimmt. Wenn daher die Induktivität zunimmt,
steigt auch die in die Halbleiterschalter eingeprägte Spannung
zum Zeitpunkt des Schaltens. Wenn die eingeprägte Spannung die Spannungsfestigkeit
der Schalter übersteigt,
begünstigt
sie den dielektrischen Ausfall des Geräts. Insbesondere, wenn die
Leistungsversorgungsspannung niedrig ist, um die Forderung nach
einem größeren Strom
des Leistungswandlers zu bewältigen,
müssen Halbleiterschalter
mit einem niedrigen EIN-Verlust zur Beschränkung des Spannungsabfalls
in den Halbleiterschaltern ausgewählt werden. Da die Halbleiterschalter
mit dem niedrigen EIN-Verlust im Allgemeinen wahrscheinlich eine
niedrigere Spannungsfestigkeit aufweisen, wird jedoch die eingeprägte Spannung,
die der Gerätespannungsfestigkeit
zugestanden ist, niedriger. Da außerdem der Stromänderungsbetrag
zum Zeitpunkt des Schaltens groß wird, wird
die vorstehend beschriebene sprunghaft ansteigende Spannung höher.
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Wenn
die sprunghaft ansteigende Spannung steigt, nimmt auch der Schaltverlust
der Halbleiterschalter zu. Die Zunahme dieses Schalt verlusts wiederum
begünstigt
die Verkürzung
der Betriebszeit der Halbleiterschalter und den Anstieg der Herstellungskosten.
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Unter
den vorstehend beschriebenen Umständen ist es sehr wichtig, die
Verdrahtungsinduktivität
in einem Leistungswandler zum Steuern eines großen Stroms zu verringern, vor
allem in einem Leistungswandler, in dem eine Leistungsversorgungsspannung
niedrig ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 zeigt
den Umriss einer Halbleitervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 2 zeigt
ein Beispiel für
eine Struktur von Hauptschaltungsleitungen der Halbleitervorrichtung. 3 zeigt
eine Struktur von Leitungen zum Verbinden eines Kondensators und
einer Halbleitervorrichtung in einem Vergleichsbeispiel.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein Gehäuse, das Bezugszeichen 2 bezeichnet
einen negativen Gleichstromanschluss, das Bezugszeichen 3 bezeichnet
einen positiven Gleichstromanschluss, die Bezugszeichen 4 bis 6 bezeichnen Ausgangsanschlüsse, das
Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Metallbodenplatte, das
Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Schraubloch, das Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine negativ-seitige Leiterplatte, das Bezugszeichen 10 bezeichnet
eine positiv-seitige
Leiterplatte, das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Isolierer,
das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Steuerungshilfsanschluss,
die Bezugszeichen 25a bis 25c bezeichnen Setzschrauben
für Elektrolytkondensator-Negativanschlüsse, die
Bezugszeichen 26a bis 26c bezeichnen Setzschrauben
für Elektrolytkondensator-Positivanschlüsse, die
Bezugszeichen 29a bis 29c bezeichnen Elektrolytkondensatoren
und das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Halbleitervorrichtung.
Schraublöcher
zum Einbauen von Leitungen in eine Gleichstromleistungsversorgung sind
in den Anschlüssen 2 bzw. 3 ausgebildet.
Einbaulöcher
zum Einbauen von Ausgangsleitungen sind jeweils in den Ausgangsanschlüssen 4 bis 6 ausgebildet.
Das Schraubloch 8 wird zum Befestigen von Kühlfahnen
und der Metallbodenplatte 7 aneinander durch Oberflächenbefestigen
verwendet. Die positiv-seitige Leiterplatte 10 und die
negativ-seitige Leiterplatte 9 weisen eine Laminatstruktur
auf, die den Isolierer 11 zwischen ihnen einschließt. Der
negative Gleichstromanschluss 2 und der positive Gleichstromanschluss 3 sind
mit Leitungen verbunden, die mit der Gleichstromleistungsversorgung
verbunden sind.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der Hauptschaltungsleitungsstruktur
der Halbleitervorrichtung, wenn das Gehäuse 1 und der Steuerungshilfsanschluss 24,
die in 1 gezeigt sind, entfernt sind. In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 2 den negativen Gleichstromanschluss,
das Bezugszeichen 3 bezeichnet den positiven Gleichstromanschluss,
die Bezugszeichen 4, 5 und 6 bezeichnen
die Ausgangsanschlüsse,
das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen negativ-seitigen plattenartigen
Leiter, das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen positiv-seitigen
plattenartigen Leiter, das Bezugszeichen 11 bezeichnet
den Isolierer, die Bezugszeichen 12a bis 12i bezeichnen
Substratleitermuster, die Bezugszeichen 13a bis 13f bezeichnen
Dioden und Halbleiterschalter, die Bezugszeichen 14a bis 14o bezeichnen
Drahtleitungen, das Bezugszeichen 7 bezeichnet die Metallbodenplatte,
die Bezugszeichen 25a bis 25c bezeichnen die Setzschrauben
zum Befestigen der Elektrolytkondensator-Negativanschlüsse, die Bezugszeichen 26a bis 26c bezeichnen
die Setzschrauben zum Befestigen der Elektrolytkondensator-Positivanschlüsse, die
Bezugszeichen 29a bis 29c bezeichnen die Elektrolytkondensatoren,
das Bezugszeichen 30 bezeichnet die Halbleitervorrichtung
und die Bezugszeichen 36a bis 36c bezeichnen Isoliersubstrate. 2 zeigt
den Fall, in dem der Halbleiterschalter den MOSFET verwendet, und
eine Kombination aus dem Halbleiterschalter und der Diode wird als
eine Komponente dargestellt.
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2 zeigt
vier Leitungen für
jede der Drahtleitungen 14a bis 14o. Jedoch ist
die Anzahl der Leitungen unterschiedlich, je nach der Spezifikation
der Halbleitervorrichtung und dem Drahtdurchmesser, und die vorliegende
Erfindung schränkt
die Anzahl der Leitungen nicht insbesondere auf 4 Leitungen ein.
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In 2 stellen
die Substratleitermuster 12a bis 12c auf dem Isoliersubstrat 36a ausgebildete
Leiterbereiche dar. Die Diode und der Halbleiterschalter 13a sind
auf das Substratleitermuster 12a gelötet und die Diode und der Halbleiterschalter 13b sind
auf das Halbleitermuster 12b gelötet.
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Die
Verbindung der Leitungen in 2 wird in
Verbindung mit dem Substratleitermuster auf dem Isoliersubstrat 36a erläutert. Beide
Enden der Leitung 14a sind mit dem positiv-seitigen plattenartigen Leiter 10 und
dem Substratleitermuster 12a verbunden. Beide Enden der
Leitung 14b sind mit der Diode und der Source-Elektrode
des Halbleiterschalters 13a und mit dem Substratleitermuster 12b verbunden.
Beide Enden der Leitung 14c sind mit der Diode und der
Source-Elektrode des Halbleiterschalters 13b und mit dem
Substratleiter 12c verbunden. Beide Enden der Leitung 14d sind
mit dem Substratleitermuster 12c und dem negativ-seitigen
plattenartigen Leiter 9 verbunden. Beide Enden der Leitung 14e sind
mit dem Substratleitermuster 12c und dem Ausgangsanschluss 6 verbunden.
Der auf dem Isoliersubstrat einschließlich dieser Leitungen ausgebildete Strompfad
beschreibt eine Schleife über
der Metallbodenplatte 7. Ein Wirbelstrom fließt zum Zeitpunkt des
Schaltens durch die Metallbodenplatte 7 nach Maßgabe der
Veränderung
des durch den Strompfad fließenden
Stroms. Da der durch den Strompfad fließende Strom und der durch die
Metallbodenplatte 7 fließende Wirbelstrom einander
sehr nahe sind, beschränkt
die Struktur der Leitungen und des Substratleitermusters in 2 die
Induktivität
des Strompfads aufgrund elektromagnetischer Kopplung (gegenseitige
Induktivität).
Da diese Verbindungsbeziehung der Leitungen mit dem Substratleitermuster
als solche in jedem Isoliersubstrat 36b, 36c gilt,
wird auf ihre Erläuterung
hiermit verzichtet.
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Die
Korrespondenz zwischen 2 und 9 wird über die
mit dem Ausgangsanschluss 6 verbundene Brückenschaltung
erläutert.
Die Diode und der Halbleiterschalter 13a in 2 entsprechen 18e und 19e in 9.
Die Diode und der Halbleiterschalter 13b in 2 entsprechen 18f und 19f in 9.
Daher entsprechen der negativ-seitige plattenähnliche Leiter 9,
der positiv-seitige plattenähnliche
Leiter 10, die Substratleitermuster 12a bis 12c und
die Leitungen 14a bis 14d den Leitungen, die die Brückenschaltungen
bilden, welche mit dem Ausgangsanschluss 6 in 9 verbunden
sind. Die Leitung 14e und der Ausgangsanschluss 6 in 2 entsprechen
dem Ausgangsanschluss 6 und den Leitungen zum Verbinden
der Brückenschaltung
in 9. Eine ähnliche
Korrespondenz, die in 2 gezeigt ist, ist in den Brückenschaltungen
vorhanden, die mit den in 9 gezeigten
Ausgangsanschlüssen 4 und 5 verbunden
sind.
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In 2 sind
die positiv-seitige Leiterplatte 10 und die negativ-seitige
Leiterplatte 9 die allgemeinen Verdrahtungsbereiche für die von
den Halbleiterschaltern 13a und 13b gebildete
Brückenschaltung, die
durch die Halbleiterschalter 13c und 13d gebildete
Brückenschaltung
und die durch die Halbleiterschalter 13e und 13f gebildete
Brückenschaltung.
In 2 weisen die positiv-seitige Leiterplatte 10 und die
negativ-seitige Leiterplatte 9 eine Laminatstruktur auf,
die den Isolierer 11 zwischen ihnen einschließt, und
die Elektrolytkondensatoren 29a bis 29c sind mit der
positiv-seitigen Leiterplatte 10 und der nega tiv-seitigen
Leiterplatte 9 durch die Schrauben 26a und 25a bzw. 26b und 25b bzw. 26c und 25c verbunden.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Laminatverdrahtungsstruktur zum
Verbinden eines Kondensators und einer Halbleitervorrichtung in
einem Vergleichsbeispiel. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet
ein Gehäuse,
das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen negativen Gleichstromanschluss,
das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen positiven Gleichstromanschluss,
die Bezugszeichen 4 bis 6 bezeichnen Ausgangsanschlüsse, das
Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Metallbodenplatte, das
Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Schraubloch, das Bezugszeichen 21 bezeichnet
eine positiv-seitige Leiterplatte, das Bezugszeichen 22 bezeichnet
eine negativ-seitige Leiterplatte, das Bezugszeichen 23 bezeichnet
einen Isolierer, das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Steuerungshilfsanschluss,
die Bezugszeichen 25 und 26 bezeichnen Kondensatoranschlüsse, das
Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Elektrolytkondensator,
das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Halbleitervorrichtung,
das Bezugszeichen 38 bezeichnet einen positiv-seitigen
Anschluss und das Bezugszeichen 37 bezeichnet einen negativ-seitigen
Anschluss. Schraublöcher
zum Einbauen von Leitungen zu einer Gleichstromleistungsversorgung
sind für
die Anschlüsse 2 bzw. 3 vorgesehen.
Leitungen zur Gleichstromleistungsversorgung sind mit dem positiv-seitigen
Anschluss 38 und dem negativ-seitigen Anschluss 37 verbunden.
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3 zeigt
die Laminatstruktur nur des Verdrahtungsbereichs zum Verbinden des
Elektrolytkondensators 29 ohne Berücksichtigung der internen Konstruktion
der Halbleitervorrichtung. In einer solchen Laminatverdrahtungsstruktur
fließen
Ströme
in einander entgegengesetzten Richtungen (nachstehend als „sich hin-
und herbewegende Ströme" bezeichnet) nebeneinander
durch die positiv-seitige Leiterplatte 21 und durch die
negativ-seitige Leiterplatte 22. In diesem Bei spiel reduziert
eine starke elektromagnetische Kopplung, die zwischen den in einander
entgegengesetzten Richtungen fließenden Strömen auftritt, die Induktivität.
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In
der in 3 gezeigten Konstruktion wird hiermit angenommen,
dass die Breite der negativen und positiven Gleichstromanschlüsse 2 und 3 10
mm beträgt,
die Lücke
zwischen den negativen und positiven Gleichstromanschlüssen 2 und 3 5
mm beträgt, die
Plattendicke der positiv- und negativ-seitigen Leiterplatten 21 und 22 1
mm beträgt,
die Dicke des Isolierers 23 der positiv- und negativ-seitigen
Leiterplatten 21 und 22 1 mm beträgt, der
Abstand von den Gleichstromanschlüssen 2 und 3 der
Halbleitervorrichtung zu den Kondensatoranschlüssen 80 mm beträgt und die
Lücke zwischen
den Kondensatoranschlüssen 25 und 26 30
mm beträgt.
Wenn die Induktivität
des Verdrahtungsbereichs zum Verbinden des Elektrolytkondensator 29 auf
dieser Annahme grob berechnet wird, beträgt die Induktivität etwa 7
nH am Anschlussbereich des Elektrolytkondensators 29 in den
positiv- und negativ-seitigen Leiterplatten 21 und 22,
an denen die sich hin- und herbewegenden Ströme nicht nebeneinander fließen und
bei denen die induktivitätsreduzierende
Wirkung niedrig ist, sie beträgt
etwa 5 nH an dem Bereich von dem Gleichstromanschluss der Halbleitervorrichtung 30 zu
ihrem Kondensatoranschluss, an dem die induktivitätsreduzierende
Wirkung aufgrund der sich hin- und herbewegenden Ströme groß ist, und
sie beträgt
etwa 20 nH an den Verbindungsbereichen der Leitungen zum Verbinden
des Elektrolytkondensators 29 und der Gleichstromanschlüsse der
Halbleitervorrichtung 30, an denen die sich hin- und herbewegenden
Ströme nicht
nebeneinander fließen.
Wenn hierdurch angenommen wird, dass die interne Induktivität des Elektrolytkondensators 20 nH
beträgt
und die Verdrahtungsinduktivität
innerhalb der Halbleitervorrichtung 30 30 nH beträgt, nimmt
die Induktivität
der den Elektrolytkondensator 29 und den Gleichstromanschlussverbindungsbe reich
der Halbleitervorrichtung 30 verbindenden Leitungen etwa
25% der wie vorstehend berechneten Gesamtinduktivität ein. Dieser
grobe Rechnungswert variiert mit der Leitfähigkeit der Leiterplatten,
den Formen der Löcher
der Leiterplatten zum Verbinden der Kondensatoranschlüsse und
so weiter, wird aber als der numerische Wert angegeben, der in der
Praxis erzielt werden kann.
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In
der in den 1 und 2 gezeigten Konstruktion
werden die positiv-seitige
Leiterplatte 10 und die negativ-seitige Leiterplatte 9 laminiert
außerhalb
des Gehäuses
erstreckt, wo sie laminiert gehalten werden, und die Elektrolytkondensatoren 29 werden
mit diesen positiv- und negativ-seitigen Leiterplatten 10 und 9 verbunden.
Diese Konstruktion kann die Induktivität am Verbindungsbereich der
Leitungen zum Verbinden der Elektrolytkondensatoren 29 und
der Gleichstromanschlüsse
der Halbleitervorrichtung 30 in dem in 3 gezeigten
Vergleichsbeispiel auf Null oder einen extrem kleinen Wert reduzieren.
Die laminierten positiv- und negativ-seitigen Leiterplatten 10 und 9 innerhalb
der Halbleitervorrichtung werden erstreckt, während sie in der vorliegenden
Ausführungsform
eine große
Breite behalten. Infolgedessen kann die Stromkonzentration, die
an den in 3 gezeigten Gleichstromanschlüssen auftritt, beseitigt
werden. Des Weiteren können
mehrere Elektrolytkondensatoren leichter mit der laminierten Leiterplatte
verbunden werden. Die in den 1 und 2 gezeigte
Ausführungsform
kann daher die am Verbindungsbereich der Leitungen zum Verbinden der
Elektrolytkondensatoren und der Gleichstromanschlüsse der
Halbleitervorrichtung auftretende Induktivität in dem in 3 gezeigten
Vergleichsbeispiel eliminieren. Außerdem kann diese Ausführungsform
auch die Induktivität
in anderen Bereichen senken. Der Begriff „große Breite (breit)", der in dieser Beschreibung
verwendet wird, bezeichnet die Breite, die größer als zumindest die Breite
eines A1N-Substrats für
eine Phase (d. h. Isoliersubstrat 36, 36b, 36c) ist.
In 1 bezeichnet der Begriff die Breite, die zu den
Brückenschaltungen
der drei Phasen reicht.
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Es
wird in der in den 1 und 2 gezeigten
Konstruktion angenommen, dass die Laminatstruktur und die Elektrolytkondensatoren
dieselben wie jene sind, die vorstehend beschrieben sind, und die
Halbleitervorrichtung eine Größe von 120 mm
(Länge),
140 mm (Breite) und 30 mm (Höhe)
hat. Wenn die Induktivität
nach dieser Annahme grob berechnet wird, beträgt sie etwa 15 nH in dem Strompfad,
der durch die Leitungen 14a bis 14d und durch die
Substratmuster 13a bis 13c fließt, sie
beträgt etwa
5 nH am Laminationsbereich der positiv-seitigen Leiterplatte 10 und
der negativ-seitigen Leiterplatte 9 und sie beträgt etwa
3 nH an den Leiteranschlussbereichen. Unter der Annahme, dass die
interne Induktivität
der Kondensatoren etwa 7 nH beträgt,
kann die Induktivität
um etwa 60% im Vergleich mit dem vorstehend angegebenen groben Berechnungsergebnis
reduziert werden. Diese Induktivität variiert je nach der Anzahl
der Bindungsdrähte 14 und
der Dachflächenhöhe, wird
aber als der numerische Wert angegeben, der in der Praxis erzielt
werden kann. In den 1 und 2 beträgt der grobe Berechnungswert
der Induktivität
am Kondensatoranschlussbereich etwa 7 nH, wenn der Elektrolytkondensator
nur einer ist. Unter der Annahme, dass die interne Induktivität des Kondensators
etwa 20 nH beträgt,
kann die Induktivität
um etwa 40% im Vergleich mit dem groben Berechnungsergebnis der
in 3 gezeigten Konstruktion reduziert werden.
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Als
nächstes
wird das Problem der Spannungsfestigkeit des Halbleiterschalters
untersucht. Aus der groben Berechnungsformel der sprunghaft ansteigenden
Spannung, d.h. [(Induktivität) × (Reststrom)/(Anstiegszeit)],
stellen 60% Reduzierung der Induktivität dar, dass der etwa 2,5-fache
Strom abgestellt werden kann. Es wird somit geschätzt werden, dass
die in den 1 und 2 gezeigte
Ausführungsform
zur Erhöhung
des Stroms des Leistungswandlers effizient ist.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert,
in der die positive/negative Gleichstromanschlussstruktur der Halbleitervorrichtung
modifiziert ist, um die Anbringungsflexibilität wie etwa die Komponentenanordnung
des Leistungswandlers, die Verdrahtungsstruktur usw. auf der Grundlage
der in den 1 und 2 gezeigten
Konstruktion weiter zu verbessern.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Halbleitervorrichtung 30 und
ein Verbindungsbeispiel einer Leiterplattenstruktur zum Verbinden der
Halbleitervorrichtung 30 und Elektrolytkondensatoren 29 zeigt.
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In 4 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein Gehäuse, das Bezugszeichen 2 bezeichnet
einen negativen Gleichstromanschluss, das Bezugszeichen 3 bezeichnet
einen positiven Gleichstromanschluss, die Bezugszeichen 4, 5 und 6 bezeichnen
Ausgangsanschlüsse,
das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Metallbodenplatte,
das Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Schraubloch, das Bezugszeichen 11 bezeichnet
einen Isolierer, das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine negativ-seitige
Leiterplatte, das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine positiv-seitige
Leiterplatte, das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Isolierer,
die Bezugszeichen 25a, 25b und 25c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen von Elektrolytkondensator-Negativanschlüssen, die
Bezugszeichen 26a, 26b und 26c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen von Elektrolytkondensator-Positivanschlüssen, die
Bezugszeichen 29a, 29b und 29c bezeichnen
Elektrolytkondensatoren, das Bezugszeichen 30 bezeichnet
eine Halbleitervorrichtung, das Bezugszeichen 37 bezeichnet
einen positiven Anschluss, das Bezugszeichen 38 be zeichnet
einen negativen Anschluss, die Bezugszeichen 40a und 40b bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen von negativen Gleichstromanschlüssen, die
Bezugszeichen 41a, 41b und 41c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen von positiven Gleichstromanschlüssen, die
Bezugszeichen 42a und 42b bezeichnen Setzschrauben
zum Befestigen negativ-seitiger Leiterplatten und die Bezugszeichen 43a, 43b und 43c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen positiv-seitiger Leiterplatten. Den
Setzschrauben 42a, 42b der negativ-seitigen Leiterplatte
und den Setzschrauben 43a bis 43c für die positiv-seitige
Leiterplatte entsprechende Löcher
und Löcher
zum Halten der Isolierung relativ zu den gegenüberliegenden Leiterplatten
sind jeweils in den positiv- und negativ-seitigen Leiterplatten 21 und 22 ausgebildet,
obwohl diese Löcher
nicht durch Bezugszeichen dargestellt sind. In 4 wird
der positiv-seitige Leiter 22 mit dem positiven Gleichstromanschluss 3 und
die negativ-seitige Leiterplatte 21 mit den negativen Gleichstromanschlüssen jeweils
durch Schrauben in Oberflächenkontakt
gebracht. Die Elektrolytkondensatoren 29a bis 29c sind
mit der negativ-seitigen Leiterplatte 21 und mit der positiv-seitigen
Leiterplatte 22 an den Kondensatoranschlüssen 25a bis 25c bzw.
an den Kondensatoranschlüssen 26a bis 26c verbunden.
Der positive Anschluss 37 und der negative Anschluss 38 sind
mit der Gleichstromleistungsversorgung verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 4 bis 6 sind
mit der Last verbunden.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht einer Hauptschaltungsverdrahtungsstruktur
ausschließlich
des Gehäuses 1 und
des Steuerungshilfsanschlusses 24, die in 4 gezeigt
sind. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein
Gehäuse,
das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen negativen Gleichstromanschluss,
das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen positiven Gleichstromanschluss,
die Bezugszeichen 4, 5 und 6 bezeichnen
Ausgangsanschlüsse, das
Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Metallbodenplatte, das
Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Schraubloch, das Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine negativ-seitige Leiterplatte, das Bezugszeichen 10 bezeichnet
eine positiv-seitige Leiterplatte, das Bezugszeichen 11 bezeichnet
einen Isolierer, die Bezugszeichen 12a bis 12i bezeichnen
Substratleitermuster, die Bezugszeichen 13a bis 13f bezeichnen
Dioden und Halbleiterschalter, die Bezugszeichen 14a bis 14o bezeichnen
Drahtleitungen, das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine negativ-seitige
Leiterplatte, das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine positiv-seitige Leiterplatte,
das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Isolierer, die Bezugszeichen 25a bis 25c bezeichnen Setzschrauben
zum Befestigen von Elektrolytkondensator-Negativanschlüssen, die Bezugszeichen 26a bis 26c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen von Elektrolytkondensator-Positivanschlüssen, die
Bezugszeichen 29a bis 29c bezeichnen Elektrolytkondensatoren,
das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Halbleitervorrichtung,
die Bezugszeichen 36a bis 36c bezeichnen Isoliersubstrate,
das Bezugszeichen 37 bezeichnet einen positiven Anschluss,
das Bezugszeichen 38 bezeichnet einen negativen Anschluss,
die Bezugszeichen 40a und 40b bezeichnen Setzschrauben
zum Befestigen von negativen Gleichstromanschlüssen, die Bezugszeichen 41a bis 41c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen von positiven Gleichstromanschlüssen, die
Bezugszeichen 42a und 42b bezeichnen Setzschrauben
zum Befestigen einer negativ-seitigen Leiterplatte und die Bezugszeichen 43a bis 43c bezeichnen
Setzschrauben zum Befestigen einer positiv-seitigen Leiterplatte. 5 zeigt
den Fall, in dem MOS-FETs
für die Halbleiterschalter
verwendet werden. Die Kombination aus dem Halbleiterschalter und
der Diode ist als eine Komponente dargestellt.
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In
der Gleichstromanschlussstruktur der Halbleitervorrichtung zeigen
die 4 und 5 eine stufenartige Struktur,
in der die negative Leiterplatte 9, der Isolierer 11 und
die positive Leiterplatte 10 der Halbleitervorrichtung
seriell verlängert
sind, während
ihre Breite breit gelassen ist. Die Verbindung zwischen der negativ-seitigen
Leiterplatte 21 und der positiv-seitigen Leiterplatte 22 am
Gleichstromanschlussbereich der Halbleitervorrichtung wird unter
Bezugnahme auf eine schematische Ansicht (6) erläutert, wenn
sie von der Seitenfläche der
Halbleitervorrichtung gesehen wird.
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6 ist
eine schematische Ansicht, wenn die in 5 gezeigte
Struktur von der Seitenfläche gesehen
wird. In 6 sind die Komponenten, die
für die
Erläuterung
der Struktur des Gleichstromanschlussbereichs der Halbleitervorrichtung
nicht notwendig sind, weggelassen. In 6 bezeichnet das
Bezugszeichen 2 einen negativen Gleichstromanschluss, das
Bezugszeichen 3 bezeichnet einen positiven Gleichstromanschluss,
das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Metallbodenplatte,
das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine negativ-seitige Leiterplatte, das
Bezugszeichen 10 bezeichnet eine positiv-seitige Leiterplatte,
das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Isolierer, das Bezugszeichen 14 bezeichnet
eine Drahtleitung, das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine negativ-seitige
Leiterplatte, das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine positiv-seitige
Leiterplatte, das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Isolierer,
das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Halbleitervorrichtung,
das Bezugszeichen 36 bezeichnet ein Isoliersubstrat, das
Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Setzschraube zum Befestigen
eines negativen Gleichstromanschlusses, das Bezugszeichen 41 bezeichnet
eine Setzschraube zum Befestigen eines positiven Gleichstromanschlusses,
das Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Setzschraube zum Befestigen
einer negativ-seitigen Leiterplatte, das Bezugszeichen 43 bezeichnet
eine Setzschraube zum Befestigen einer positiv-seitigen Leiterplatte
und die Bezugszeichen 44 und 45 bezeichnen Muttern.
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6 zeigt
die stufenartige Struktur der negativen und positiven Gleichstromanschlüsse 2 und 3,
in denen die negative Leiterplatte 9, der Isolierer 11 und
die positive Leiterplatte 10 am Gleichstromanschlussbereich
der Halbleitervorrichtung seriell verlängert werden, während ihre
Breite breit gehalten wird. In dieser Zeichnung hat die Struktur
der Leiterplatten zum Verbinden des Elektrolytkondensators eine
stufenartige Struktur der negativen Leiterplatte 21, des
Isolierers 23 und der positiven Leiterplatte 22 auf
eine solche Weise, dass sie der Struktur des Gleichstromanschlussbereichs
der vorstehend beschriebenen Halbleitervorrichtung entgegengesetzt ist.
Wenn die Setzschraube 42 für die negativ-seitige Leiterplatte
mit der Mutter 44 in Eingriff ist und die Setzschraube 43 für die positiv-seitige
Leiterplatte mit der Mutter 45 in Eingriff ist, können die
negative Leiterplatte 9 mit der negativen Leiterplatte 21 bzw. die
positive Leiterplatte 10 mit der positiven Leiterplatte 22 miteinander
in Oberflächenverbindung
gebracht werden. Als Ergebnis dieser Oberflächenverbindung können die
negative Leiterplatte 9 mit der negativen Leiterplatte 21 bzw.
die positive Leiterplatte 10 mit der positiven Leiterplatte 22 elektrisch
als ein Leiter betrachtet werden. Auf diese Weise kann die induktivitätsreduzierende
Wirkung auf dieselbe Weise wie in der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform
erreicht werden. Im Übrigen
sind in der in den 4, 5 und 6 gezeigten
Halbleitervorrichtung die positiven und negativen Anschlüsse durch
die Schrauben an zwei oder mehr Positionen befestigt, um die Wirkung
der Oberflächenverbindung
beizubehalten.
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In
der Halbleitervorrichtung, die unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 erläutert ist, kann
die Form der laminierten plattenartigen Verdrahtung, die von der
negativen Leiterplatte 21, dem Isolierer 23 und
der positiven Leiterplatte 22 gebildet wird, nach Maßgabe des
Leistungswandlers modifiziert werden. Eine solche Halbleitervorrichtung
kann eine größere Kapazität des Leistungswandlers
erreichen, die aus der Reduzierung der Induktivität gleich jener
der in den 1 und 2 gezeigten
Halbleitervorrichtung resultiert, und kann auch die Anbringungsflexibilität, wie zum
Beispiel die Komponentenanordnung und die Verdrahtungsstruktur,
verbessern.
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Als
nächstes
wird eine Anwendung eines Leistungswandlers, der die Halbleitervorrichtung
der vorliegenden Erfindung verwendet, auf ein Antriebssystem eines
Fahrzeugs als weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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7 ist
eine strukturelle Ansicht eines Fahrzeugs gemäß dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In 7 bezeichnet
das Bezugszeichen 35 einen Induktionsmotor, das Bezugszeichen 46 bezeichnet
einen Leistungswandler, das Bezugszeichen 47 bezeichnet
eine Gleichstromleistungsversorgung, das Bezugszeichen 48 bezeichnet
eine Ausgangsleitung, das Bezugszeichen 50 bezeichnet ein Fahrzeug,
das Bezugszeichen 51 bezeichnet eine Steuerung, das Bezugszeichen 52 bezeichnet
ein Getriebe, das Bezugszeichen 53 bezeichnet einen Motor,
die Bezugszeichen 54a bis 54d bezeichnen Räder und
das Bezugszeichen 55 bezeichnet Signalanschlüsse. Die
Signalanschlüsse 55 empfangen
Signale, wie etwa Start-, Beschleunigungs-, Brems- und Haltebefehlssignale
von einem Fahrer. Die Steuerung 51 überträgt Steuerbefehle an den Leistungswandler
auf der Grundlage der Information, die sie durch die Signalanschlüsse empfängt, und
steuert den Induktionsmotor 35 an. Der Induktionsmotor 35 legt
ein Drehmoment an die Motorwelle des Motors 53 an und treibt
die Räder
durch das Getriebe 52 an.
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In
dem in 7 gezeigten Antriebssystem kann der Induktionsmotor 35 die
Räder 54a und 54b selbst
dann antreiben, wenn der Motor 53 des Fahrzeugs hält. Der
Induktionsmotor 35 kann zum Drehmoment beitragen, wenn
auch der Motor 53 arbeitet. Wenn der Motor 53 den
Induktionsmotor 35 antreibt und der Leistungswandler 35 den
vom Induktionsmotor 35 erzeugten Wechselstrom in den Gleichstrom umwandelt,
kann die Gleichstromleistungsversorgung 47 elektrisch aufgeladen
werden. Der Motor 53 und der Induktionsmotor 35 sind
miteinander entweder direkt oder über Zahnräder verbunden. In einer Antriebsform
wird mit dem Antreiben der Räder
begonnen, wenn der Induktionsmotor 35 anfängt sich zu
drehen. Der Motor wird zum Betriebsbeginn gebracht, wenn der Induktionsmotor 35 die
Motorwelle dreht und die Umdrehung der Motorwelle eine vorgegebene
Drehzahl erreicht. Wenn der Motor mit dem Betrieb beginnt, wird
mit dem Antreiben der Räder begonnen.
Wenn das Antriebssystem eine geringe Höhe hat, kann es unter dem Boden
der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden. Es kann auch in der Mitte
oder der vorderen oder hinteren Hälfte der Fahrzeugkarosserie
angeordnet werden. Alternativ kann das Antriebssystem in mehreren
Bereichen verteilt angeordnet werden. Die Halbleitervorrichtung
wird durch ein Wasserkühl-
oder Luftkühlsystem
gekühlt. Ein
Kühlsystem
des Motors kann im Fall des Wasserkühlsystems gemeinsam benutzt
werden. Wenn jedoch ein eigenes Wasserkühlsystem verwendet wird, kann
die Betriebsdauer der Halbleitervorrichtung verlängert werden. Im Fall einer
Luftkühlung
weist das Antriebssystem bevorzugt Kühlfahnen auf. Die Kühlfahnen
sind bevorzugt in Bereichen mit niedrigeren Temperaturen angeordnet,
beispielsweise im Fahrerraum, als im Motor. Wenn ein Kochkühlsystem
verwendet wird, besitzt das Antriebssystem vorzugsweise ein Wärmerohr.
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In
dem in 7 gezeigten Antriebssystem ist ein großes Drehmoment
erforderlich, wenn der Induktionsmotor die Räder allein antreibt oder zum Drehmoment
beiträgt.
Daher muss der Induktionsmotor 35 mit einem großen Strom
angetrieben werden und zu diesem Zweck ist im Wesentlichen ein Leistungswandler
notwendig, der imstande ist, einen großen Strom zu steuern. In dieser
Hinsicht kann der die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendende Leistungswandler ein Fahrzeug mit einem Antriebssystem
bieten, das ein größeres Drehmoment
leisten kann. Ein Fahrzeug bewegt sich häufig vorwärts und rückwärts. In diesem Beispiel ist
die vorliegende Erfindung wirksam, da in der Ausgangsleitung 34 usw.
ein Zustand großen Stroms
erzeugt wird, um das Drehmoment zu erzeugen. Neben dem Induktionsmotor 35 können auch andere
Motoren eingesetzt werden, solange sie eine vorgegebene Leistung
zeigen können,
die zum Antreiben des Fahrzeugs notwendig ist.
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Die
Halbleitervorrichtung mit der Verdrahtungs- und Anschlussstruktur
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung oder dem die Halbleitervorrichtung und
die Laminatverdrahtung zum Verbinden der Elektrolytkondensatoren
verwendenden Leistungswandler kann die an die Halbleiterschalter
angelegte sprunghaft ansteigende Spannung und den Verlust der Halbleitervorrichtung
zum Zeitpunkt des Schaltens beschränken. Daher kann die vorliegende
Erfindung die Halbleitervorrichtung und den Leistungswandler zur
Verfügung
stellen, der zum Ausgeben eines größeren Stroms nur durch Ändern der
Verdrahtungsstruktur der Halbleitervorrichtung und des Leistungswandlers
imstande ist. Die vorliegende Erfindung kann auch ein Fahrzeug zur Verfügung stellen,
das durch den in ihm eingebauten Leistungswandler ein Motorantriebssystem
mit hohem Drehmoment aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung kann die Halbleitervorrichtung, die imstande
ist, die Verdrahtungsinduktivität
als Ursache des Auftretens der sprunghaft ansteigenden Spannung
zu reduzieren, den Leistungswandler und das den Leistungswandler
verwendende Fahrzeug zur Verfügung
stellen.