[发明专利]包括改进的电气互连装置的电气开关设备

说明书

一种电气开关设备(1′)，包括：至少两个功率元件(4，5)，每个功率元件包括第一功率晶体管(41，51)和第二功率晶体管(42，52)；晶体管的驱动控制装置(2)，该驱动控制装置被配置成将第一控制信号传送至第一晶体管(41，51)中的每一个以及将第二控制信号传送至第二晶体管(42，52)中的每一个；电气互连装置(6)，该电气互连装置将驱动控制装置(2)连接至功率元件(4，5)。互连装置(6)包括数个彼此平行地延伸的导电板(61，62)，每个导电板被连接在第一功率晶体管或第二功率晶体管中的一个的控制电极与驱动控制装置(2)的相应的输出之间。

技术领域

本发明涉及一种电气开关设备，该电气开关设备包括改进的电气互连装置。

背景技术

电气开关设备存在于电力电子领域中，该电气开关设备包括功率晶体管和控制装置，该控制装置用于驱动这些晶体管以适于通过一个或数个输出接口传送控制信号。这种设备例如是已知的，包括功率晶体管，该功率晶体管由金属氧化物半导体场效应技术(以首字母缩写词MOSFET为人所知)制成，并且该功率晶体管由碳化硅制成。能够使这些晶体管成对地聚集在功率元件或单一电源组内。

在诸如功率转换器之类的应用中，分布在功率元件中的各功率晶体管必须以相对于彼此同步的方式被控制。期望的是驱动控制装置包括用于功率晶体管中的每一个的专用输出接口或“输出电压缓冲器”。对这些晶体管中的每一个使用专用输出电压缓冲器能够获得令人满意的控制性能水平。

然而，这个方案具有极其昂贵的缺点。此外，这个方案会引起非常大的体积。包括数个输出电压缓冲器的驱动控制装置的物理集成因此对于需要具有较小体积的小型化功率转换器的应用场合来说是极其困难的或甚至是不可能的。

为了消除该缺点，已知的是使用由数个并行控制的功率元件共享的单输出电压缓冲器。各个功率晶体管因此以彼此并联的方式通过数个电缆或导电轨道被连接至驱动控制装置。这种方案例如在专利申请FR 2,990,312 A1中描述。

然而这个已知的装置不是完全令人满意的。为了使各晶体管以相对于彼此同步的方式被控制，强制性地使电缆或导电轨道具有相同的长度。功率晶体管因此必须被置于与输出电压缓冲器等距的位置。这使得电气开关设备的各元件的布置变得复杂。这还需要将输出电压缓冲器移动到距离各功率元件足够远的地方，以留出足够的空间来布置电缆或导电轨道，这样由于布线，导致杂散电感增加。这种杂散电感的存在会导致由驱动控制装置提供的控制信号的不可控振荡并且造成电气开关设备的失灵，或甚至造成电气开关设备不可逆地损坏。

发明内容

本发明更具体地旨在通过提出一种电气开关设备来解决这些缺点，该电气开关设备具有可控体积和合理的制造成本，同时允许功率晶体管的驱动器的可靠和令人满意的控制。

为此，本发明涉及一种电气开关设备，该电气开关设备包括：

-至少两个功率元件，每个功率元件包括第一功率晶体管和第二功率晶体管，

-晶体管的驱动控制装置，该驱动控制装置被配置成将第一控制信号传送至第一晶体管中的每一个以及将第二控制信号传送至第二晶体管中的每一个，

-电气互连装置，该电气互连装置将驱动控制装置连接至功率元件以将第一控制信号和第二控制信号传输至第一晶体管和第二晶体管，

其中，互连装置包括数个彼此平行地延伸的导电板，这些导电板中的每一个被连接在第一功率晶体管或第二功率晶体管中的一个的控制电极与驱动控制装置的相应的输出之间。

由于本发明，互连装置的导电板使杂散布线电感最小化，同时将功率元件紧密地电气连接至驱动控制装置的相同输出接口。

根据本发明的有利的但是可选的方面，这种电气开关设备可以包含以任何技术上可容许的组合考虑的以下特征中的一个或多个：