WO2016005093A1 - Fuse for interrupting an electric current, and a circuit arrangement comprising the fuse - Google Patents

Fuse for interrupting an electric current, and a circuit arrangement comprising the fuse Download PDF

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WO2016005093A1 PCT/EP2015/061266 EP2015061266W WO2016005093A1 WO 2016005093 A1 WO2016005093 A1 WO 2016005093A1 EP 2015061266 W EP2015061266 W EP 2015061266W WO 2016005093 A1 WO2016005093 A1 WO 2016005093A1
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Definitions

  • the invention relates to a fuse for interrupting an electric current between two electrical components.
  • the invention also includes a circuit arrangement with the two components and the fuse.
  • a power electric ⁇ nikmodul switches the current using semiconductor devices such as IGBTs (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transis ⁇ tor). If such a semiconductor element fails, it is unpredictable which state the defective semiconductor component occupies. The semiconductor device may become conductive in the event of a fault if its barrier layer is alloyed through. Then, the semiconductor device is independent of Steuersigna ⁇ len and the flow direction of the current continuously electrically conductive. If an error occurs, one of these so arise in the circuit unwanted switching states leading in most FAEL ⁇ len short circuits.
  • the invention has for its object to provide a mitindukti ⁇ ve fuse.
  • the fuse according to the invention is designed to interrupt an electric current between two electrical components.
  • the fuse has an electrically conductive first connection element.
  • the fuse For connecting the fuse to the second component, the
  • electrically conductive means an electrical conductivity which is greater than 10 6 S / m.
  • connection elements are connected via a plurality of electrically conductive fuse wires.
  • the fuse wires are connected in parallel by the connection elements. In other words, the fuse does not have a single one
  • Each fuse wire may be configured like a single fused conductor of the prior art.
  • the invention affords the advantage that in the event of an electric current which exceeds a predetermined current value, first melts the weakest of the locking wires, whereby the current flow increased by the other Si ⁇ cherungsdrumblete and this also sequentially Schmel ⁇ zen. In other words, there is a domino effect.
  • the row of security wires opens like a zipper.
  • the invention also includes developments, the characteristics of which provide additional advantages.
  • the fuse to more than two Siche ⁇ approximately wires.
  • more than five fuse wires are provided in the fuse.
  • a number of fuse wires may be provided that are in one range from 0.7 X to 1.5 X, eg 100 fuse wires for 100 amperes.
  • a length of the fuse wires arranged between the connection elements is a value at which a distance of the terminating elements from one another results, with which an insulation distance results when the fuse voltage has been melted through.
  • This length may be playing as less than 10 millimeters at ⁇ .
  • the length is in this case measured along the predetermined flow direction of the electric current.
  • the fuse wires have the same diameter. In other words, the two fuse wires have the same electrically conductive cross-sections. This can ensure that none of the fuse wires melts at a current that is less than the triggering current. Furthermore, can be adjusted by the choice of the diameter, by what amount the current must change, so that the next fuse wire ⁇ melts.
  • the fuse is designed particularly robust.
  • one of the connection elements or both connection elements is provided by a metal plate. This can then be screwed or soldered to the respective component, for example.
  • a further development makes it possible to provide the fuse as a particularly compact component.
  • the fuse wires are arranged parallel to each other.
  • the fuse wires are arranged together with an extinguishing agent for Lö ⁇ rule of an arc in a housing.
  • an extinguishing agent for example, silica sand or quartz powder may be riding ⁇ found.
  • the circuit arrangement according to the invention results.
  • a power electronics module as the first component and an electrical line element as a second component are provided.
  • the power ⁇ electronics module may be, for example, a power converter or inverter or a rectifier.
  • the electrical line element may be, for example, an electrical wire or a busbar.
  • the two components are connected via an embodiment of the fuse according to the invention.
  • the power electronics module comprises at least one semiconductor component for controlling a current conducted via the fuse.
  • a semiconductor device is in particular an IGBT, a Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect transistor (MOSFET) or a diode.
  • MOSFET Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect transistor
  • the circuit arrangement is designed in particular as a converter, wherein the line element forms part of a
  • DC intermediate circuit of the circuit arrangement and the power electronics module is a rectifier or an inverter of the inverter.
  • Embodiments of the invention are be ⁇ wrote. This shows:
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the circuit arrangement according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a perspective
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement 1, which may be, for example, a component of an inverter. Shown are a power electronics module 2, a first line element 3 and a second line element 4. The first line element 3 is connected to the power electronics ⁇ module 2 via a first fuse 5. The second conductive member 4 is connected via a second melting Siche ⁇ tion 6 with the power electronics module. 2
  • first conduit member 3 and the second Ichsele ⁇ element 4 may be a current rail ⁇ for example, respectively.
  • an electrical DC voltage can be provided between the line elements 3, 4.
  • the power electronics module 2 may be, for example, a rectifier, by which the electrical DC voltage is generated.
  • the power electronics module 2 can also be, for example, an inverter, by means of which one or more alternating voltages are generated from the DC voltage.
  • the fuses 5, 6 can be configured identical.
  • the fuses 5, 6 can each be screwed via screws 7 to the power electronics module 2 on the one hand and one of the line elements 3, 4 on the other.
  • Each fuse 5, 6 can for this purpose, depending ⁇ wells a first connecting element 8 and a second at ⁇ may comprise 9-circuit element.
  • Each connection element 8, 9 may be configured, for example, as a metal plate.
  • the connecting element 8, 9 may be made of copper or aluminum.
  • the two connecting elements 8, 9 are in the Schmelzsiche- tion 5, 6 each elekt ⁇ driven interconnected by several safety wires 10th Of the fuse wires 10 sake of clarity only some provided with a Be ⁇ reference numbers.
  • the fuse wires can ⁇ example, in itself associated with fuses known manner be made, eg of an alloy as used for known safety wires.
  • the fuse wires 10 are connected in parallel by the two Anschlußele ⁇ elements 8, 9. In particular, the fuse wires are arranged parallel to each other. In particular ⁇ sondere connect the fuse wires 10 together form a JE stays awhile end face of the connecting elements 8, 9.
  • An electrical ⁇ shear current I of a circuit which includes the conducting members 3, 4 and the power electronics module 2, by ⁇ flow at the respective fuse 5, 6 divided on the fuse wires 10.
  • a length 11 of the fuse wires 10 has a value at which a distance of the terminating elements 8, 9 zuei ⁇ nander results, in which there is a Isolierrange at fused fuse wires 10 for the amount of said DC voltage.
  • the length may be less than 10 millimeters, for example. This results in a structure of the fuse element, which is as small as possible, so that a self-inductance of the fuse 8 is kept as ge ⁇ ring, so that this inductance is not noticeable or brings no additional negative properties.
  • the current I must be greater than a rated current, which is provided during operation of the power electronics module.
  • the trip current is preferably at least twice as large as the rated current ⁇ .
  • the fuse wires 10 may have the same diameter 12.
  • the fuse wires 10 may also be embedded in an extinguishing agent 13, such as quartz sand, which may be held by a Ge ⁇ housing the fuse 5, 6.
  • the fuse 5, 6 results in an advantageous low-inductance arrangement of parallel fuse wires which, in the case of a short circuit, trigger similar to a zipper.

Abstract

The invention relates to a fuse (5, 6) for interrupting an electric current (I) between two electrical components (2; 3, 4). The fuse (5, 6) has an electrically conductive first connection element (8) for connection to the first component (2), and an electrically conductive second connection element (9) for connection to the second component (3, 4). A plurality of electrically conductive fuse wires (10) connect the first and the second connection element (8, 9). The fuse wires (10) are connected in parallel by the connection elements (8, 9).

Description

Beschreibung description
Schmelzsicherung zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes und eine Schaltungsanordnung mit der Schmelzsicherung Fuse for interrupting an electric current and a circuit arrangement with the fuse
Die Erfindung betrifft eine Schmelzsicherung zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes zwischen zwei elektrischen Komponenten. Zu der Erfindung gehört auch eine Schaltungsanordnung mit den beiden Komponenten sowie der Schmelzsicherung. The invention relates to a fuse for interrupting an electric current between two electrical components. The invention also includes a circuit arrangement with the two components and the fuse.
Bei einer Schmelzsicherung wird im Falle eines Überstromes durch Abschmelzen eines Schmelzleiters der Stromkreis unter¬ brochen, wenn der Überstrom einen vorbestimmten Stromstärke- wert für eine vorbestimmte Mindestzeit überschreitet. In a fuse in the event of an overcurrent by melting of a fusible conductor of the circuit under ¬ broken when the overcurrent exceeds a predetermined electrical current level value for a predetermined minimum time.
Mittels einer Schmelzsicherung kann beispielsweise ein Leistungselektronikmodul gesichert werden. Ein Leistungselektro¬ nikmodul schaltet den Strom mittels Halbleiterbauelementen, beispielsweise IGBTs (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transis¬ tor) . Fällt ein solches Halbleiterelement aus, so ist nicht vorhersagbar, welchen Zustand das defekte Halbleiterbauele¬ ment einnimmt. Das Halbleiterbauelement kann im Fehlerfall leitend werden, wenn dessen Sperrschicht durchlegiert ist. Dann ist das Halbleiterbauelement unabhängig von Steuersigna¬ len und der Flussrichtung des Stromes durchgehend elektrisch leitend. Tritt ein dieser Fehlerfall ein, so entstehen im Stromkreis ungewollte Schaltzustände, die in den meisten Fäl¬ len zu Kurzschlüssen führen. By means of a fuse, for example, a power electronics module can be secured. A power electric ¬ nikmodul switches the current using semiconductor devices such as IGBTs (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transis ¬ tor). If such a semiconductor element fails, it is unpredictable which state the defective semiconductor component occupies. The semiconductor device may become conductive in the event of a fault if its barrier layer is alloyed through. Then, the semiconductor device is independent of Steuersigna ¬ len and the flow direction of the current continuously electrically conductive. If an error occurs, one of these so arise in the circuit unwanted switching states leading in most FAEL ¬ len short circuits.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine niederindukti¬ ve Schmelzsicherung bereitzustellen. The invention has for its object to provide a niederindukti ¬ ve fuse.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa- tenansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin¬ dung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben . Die erfindungsgemäße Schmelzsicherung ist zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes zwischen zwei elektrischen Komponenten ausgelegt. Zum Verbinden der Schmelzsicherung mit der ersten Komponente weist die Schmelzsicherung ein elektrisch leitfähiges erstes Anschlusselement auf. Zum Verbinden der Schmelzsicherung mit der zweiten Komponente weist die The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the inven ¬ tion are given by the features of the dependent claims. The fuse according to the invention is designed to interrupt an electric current between two electrical components. For connecting the fuse to the first component, the fuse has an electrically conductive first connection element. For connecting the fuse to the second component, the
Schmelzsicherung ein elektrisch leitfähiges zweites Anschlusselement auf. Mit elektrisch leitfähig ist im Zusammenhang mit der Erfindung eine elektrische Leitfähigkeit ge- meint, die größer als 106 S/m ist. Fuse to an electrically conductive second connection element. In the context of the invention, electrically conductive means an electrical conductivity which is greater than 10 6 S / m.
Die beiden Anschlusselemente sind über mehrere elektrisch leitfähige Sicherungsdrähte verbunden. Die Sicherungsdrähte sind durch die Anschlusselemente parallel geschaltet. Mit an- deren Worten weist die Schmelzsicherung keinen einzelnenThe two connection elements are connected via a plurality of electrically conductive fuse wires. The fuse wires are connected in parallel by the connection elements. In other words, the fuse does not have a single one
Schmelzleiter auf, sondern mehrere Schmelzleiter oder Sicherungsdrähte, über welche die beiden Anschlusselemente mitei¬ nander verbunden sind. Jeder Sicherungsdraht kann wie ein einzelner Schmelzleiter aus dem Stand der Technik ausgestal- tet sein. Melt on, but a plurality of fuse or fuse wires, via which the two connection elements mitei ¬ are connected to each other. Each fuse wire may be configured like a single fused conductor of the prior art.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass im Falle eines elektrischen Stromes, der eine vorbestimmte Stromstärke überschreitet, zunächst der schwächste der Sicherungsdrähte schmilzt, wodurch sich der Stromfluss durch die anderen Si¬ cherungsdrähte erhöht und diese auch der Reihe nach schmel¬ zen. Mit anderen Worten ergibt sich ein Dominoeffekt. Die Reihe der Sicherungsdrähte reißt wie ein Reißverschluss auf. Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben. The invention affords the advantage that in the event of an electric current which exceeds a predetermined current value, first melts the weakest of the locking wires, whereby the current flow increased by the other Si ¬ cherungsdrähte and this also sequentially Schmel ¬ zen. In other words, there is a domino effect. The row of security wires opens like a zipper. The invention also includes developments, the characteristics of which provide additional advantages.
Bevorzugt weist die Schmelzsicherung mehr als zwei Siche¬ rungsdrähte auf. Insbesondere sind mehr als fünf Sicherungs- drähte in der Schmelzsicherung bereitgestellt. Beispielsweise kann für eine Auslösestromstärke von X Ampere eine Anzahl von Sicherungsdrähten bereitgestellt sein, die in einem Bereich von 0,7 X bis 1,5 X liegt, also z.B. 100 Sicherungsdrähte für 100 Ampere. Preferably, the fuse to more than two Siche ¬ approximately wires. In particular, more than five fuse wires are provided in the fuse. For example, for a tripping current of X amperes, a number of fuse wires may be provided that are in one range from 0.7 X to 1.5 X, eg 100 fuse wires for 100 amperes.
Gemäß einer Weiterbildung wird vermieden, dass ein Induktivi- tätswert des Schaltkreises durch Bereitstellen der Schmelzsi¬ cherung signifikant vergrößert wird. Die Weiterbildung be¬ rücksichtigt, dass die Schmelzsicherung eine vorbestimmte Nennspannung aufweist. Bei dieser Weiterbildung According to a development of the circuit is significantly increased by providing the Schmelzsi ¬ assurance is avoided that a tätswert inductances. The further development takes into account that the fuse has a predetermined rated voltage. In this training
beträgt eine Länge der zwischen den Anschlusselementen ange- ordneten Sicherungsdrähte einen Wert, bei welchem sich ein Abstand der Abschlusselemente zueinander ergibt, bei dem sich bei durchgeschmolzenen Sicherungsdrähten für die Nennspannung eine Isolierstrecke ergibt. Diese Länge kann bei¬ spielsweise weniger als 10 Millimeter betragen. Die Länge ist hierbei entlang der vorbestimmten Flussrichtung des elektrischen Stromes gemessen. Indem die Drähte entlang der elektrischen Flussrichtung kurz sind, bildet die Schmelzsicherung selbst keine signifikante Induktivität aus. Gemäß einer Weiterbildung weisen die Sicherungsdrähte gleiche Durchmesser auf. Mit anderen Worten weisen die beiden Sicherungsdrähte gleich elektrisch leitfähige Querschnitte auf. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass keiner der Sicherungsdrähte bei einer Stromstärke schmilzt, die kleiner als die Auslösestromstärke ist. Des Weiteren kann durch die Wahl des Durchmessers eingestellt werden, um welchen Betrag die Stromstärke sich ändern muss, damit der nächste Sicherungs¬ draht schmilzt. A length of the fuse wires arranged between the connection elements is a value at which a distance of the terminating elements from one another results, with which an insulation distance results when the fuse voltage has been melted through. This length may be playing as less than 10 millimeters at ¬. The length is in this case measured along the predetermined flow direction of the electric current. As the wires are short along the electrical flow direction, the fuse itself does not generate significant inductance. According to a development, the fuse wires have the same diameter. In other words, the two fuse wires have the same electrically conductive cross-sections. This can ensure that none of the fuse wires melts at a current that is less than the triggering current. Furthermore, can be adjusted by the choice of the diameter, by what amount the current must change, so that the next fuse wire ¬ melts.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schmelzsicherung besonders robust ausgestaltet. Hierbei sind eines der Anschlusselemente oder beide Anschlusselemente durch eine Metallplatte bereit¬ gestellt. Diese kann dann mit der jeweiligen Komponente bei- spielsweise verschraubt oder verlötet werden. According to one embodiment, the fuse is designed particularly robust. In this case, one of the connection elements or both connection elements is provided by a metal plate. This can then be screwed or soldered to the respective component, for example.
Eine Weiterbildung ermöglicht es, die Schmelzsicherung als besonders kompaktes Bauelement bereitzustellen. Bei dieser Weiterbildung sind die Sicherungsdrähte parallel zueinander angeordnet . A further development makes it possible to provide the fuse as a particularly compact component. At this Further development, the fuse wires are arranged parallel to each other.
Eine Weiterbildung verhindert besonders zuverlässig, dass sich ein Lichtbogen ausbildet. Bei dieser Weiterbildung sind die Sicherungsdrähte zusammen mit einem Löschmittel zum Lö¬ schen eines Lichtbogens in einem Gehäuse angeordnet. Als Löschmittel kann beispielsweise Quarzsand oder Quarzmehl be¬ reitgestellt sein. A development prevents particularly reliable that forms an arc. In this development, the fuse wires are arranged together with an extinguishing agent for Lö ¬ rule of an arc in a housing. As the extinguishing agent, for example, silica sand or quartz powder may be riding ¬ found.
Durch Verbauen der Schmelzsicherung in einer Schaltungsanordnung ergibt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Bei dieser Schaltungsanordnung sind ein Leistungselektronikmodul als erste Komponente und ein elektrisches Leitungsele- ment als zweite Komponente bereitgestellt. Das Leistungs¬ elektronikmodul kann beispielsweise ein Stromrichter oder Wechselrichter oder ein Gleichrichter sein. Das elektrische Leitungselement kann beispielsweise ein elektrischer Draht oder eine Stromschiene sein. Die beiden Komponenten sind über eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmelzsicherung verbunden. Hierdurch kann bei einem Kurzschluss in dem Leistungselektronikmodul ein zwischen dem Leitungselement und dem Leistungselektronikmodul fließender Kurzschlussstrom unterbrochen werden. Bevorzugt ist sowohl an einem ersten Lei- tungselement , das den Strom von einer Stromquelle hin zum Leistungselektronikmodul führt, als auch an einem zweiten Leitungselement, welches den Strom aus dem Leitungselektro¬ nikmodul zurück zur Stromquelle führt, jeweils eine Schmelz¬ sicherung zwischen dem jeweiligen Leitungselement und dem Leistungselektronikmodul bereitgestellt. Hierdurch kann zu¬ sätzlich ein Schutz gegen einen Erdschluss gegenüber einer elektrischen Masse bereitgestellt werden. By installing the fuse in a circuit arrangement, the circuit arrangement according to the invention results. In this circuit arrangement, a power electronics module as the first component and an electrical line element as a second component are provided. The power ¬ electronics module may be, for example, a power converter or inverter or a rectifier. The electrical line element may be, for example, an electrical wire or a busbar. The two components are connected via an embodiment of the fuse according to the invention. As a result, in the event of a short circuit in the power electronics module, a short-circuit current flowing between the line element and the power electronics module can be interrupted. Preference is given to both a first conduit member which conducts the current from a power source towards the power electronics module, as well as at a second line element which line electric ¬ nikmodul returns the current from the to the power source, each having a melting ¬ fuse between the respective line element and the power electronics module. This can be provided additionally ¬ protection against a ground fault over an electrical ground.
Wir bereits eingangs ausgeführt, ist ein Schutz durch die er- findungsgemäße Schmelzsicherung insbesondere nötig, wenn das Leistungselektronikmodul mindestens ein Halbleiterbauelement zum Steuern eines über die Schmelzsicherung geführten Stromes umfasst. Ein solches Halbleiterbauelement ist insbesondere ein IGBT, ein MOSFET (Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor) oder eine Diode. As already stated at the outset, protection by the fuse according to the invention is necessary in particular if the power electronics module comprises at least one semiconductor component for controlling a current conducted via the fuse. Such a semiconductor device is in particular an IGBT, a Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect transistor (MOSFET) or a diode.
Die Schaltungsanordnung ist insbesondere als Umrichter ausge- staltet, wobei das Leitungselement ein Bestandteil einesThe circuit arrangement is designed in particular as a converter, wherein the line element forms part of a
Gleichspannungs-Zwischenkreises der Schaltungsanordnung und das Leistungselektronikmodul ein Gleichrichter oder ein Wechselrichter des Umrichters ist. Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung be¬ schrieben. Hierzu zeigt: DC intermediate circuit of the circuit arrangement and the power electronics module is a rectifier or an inverter of the inverter. Embodiments of the invention are be ¬ wrote. This shows:
FIG 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung; und 1 shows a schematic representation of an embodiment of the circuit arrangement according to the invention; and
FIG 2 eine schematische Darstellung einer perspektivischen 2 shows a schematic representation of a perspective
Ansicht einer Schmelzsicherung, die in der Schaltungsanordnung von FIG 1 eingebaut ist. Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, wel- che die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Er- findung ergänzbar.  View of a fuse, which is installed in the circuit of FIG 1. The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments in each case represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. FIG 1 zeigt eine Schaltungsanordnung 1, bei der es sich beispielsweise um einen Bestandteil eines Umrichters handeln kann. Dargestellt sind ein Leistungselektronikmodul 2, ein erstes Leitungselement 3 und ein zweites Leitungselement 4. Das erste Leitungselement 3 ist mit dem Leistungselektronik¬ modul 2 über eine erste Schmelzsicherung 5 verbunden. Das zweite Leitungselement 4 ist über eine zweite Schmelzsiche¬ rung 6 mit dem Leistungselektronikmodul 2 verbunden. In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals. 1 shows a circuit arrangement 1, which may be, for example, a component of an inverter. Shown are a power electronics module 2, a first line element 3 and a second line element 4. The first line element 3 is connected to the power electronics ¬ module 2 via a first fuse 5. The second conductive member 4 is connected via a second melting Siche ¬ tion 6 with the power electronics module. 2
Bei dem ersten Leitungselement 3 und dem zweiten Leitungsele¬ ment 4 kann es sich beispielsweise jeweils um eine Strom¬ schiene handeln. Zwischen den Leitungselementen 3, 4 kann beispielsweise eine elektrische Gleichspannung bereitgestellt sein. Das Leistungselektronikmodul 2 kann beispielsweise ein Gleichrichter sein, durch welchen die elektrische Gleichspannung erzeugt wird. Das Leistungselektronikmodul 2 kann auch beispielsweise ein Wechselrichter sein, durch welchen aus der Gleichspannung eine oder mehrere Wechselspannungen erzeugt werden. In the first conduit member 3 and the second Leitungsele ¬ element 4 may be a current rail ¬ for example, respectively. For example, an electrical DC voltage can be provided between the line elements 3, 4. The power electronics module 2 may be, for example, a rectifier, by which the electrical DC voltage is generated. The power electronics module 2 can also be, for example, an inverter, by means of which one or more alternating voltages are generated from the DC voltage.
FIG 2 zeigt eine der Schmelzsicherungen 5, 6 in perspektivischer Darstellung. Die Schmelzsicherungen 5, 6 können baugleich ausgestaltet sein. Die Schmelzsicherungen 5, 6 können jeweils über Schrauben 7 mit dem Leistungselektronikmodul 2 einerseits und einem der Leitungselemente 3, 4 andererseits verschraubt sein. Jede Schmelzsicherung 5, 6 kann hierzu je¬ weils ein erstes Anschlusselement 8 und ein zweites An¬ schlusselement 9 aufweisen kann. Jedes Anschlusselement 8, 9 kann beispielsweise als eine Metallplatte ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Anschlusselement 8, 9 aus Kupfer oder Aluminium gefertigt sein. 2 shows one of the fuses 5, 6 in a perspective view. The fuses 5, 6 can be configured identical. The fuses 5, 6 can each be screwed via screws 7 to the power electronics module 2 on the one hand and one of the line elements 3, 4 on the other. Each fuse 5, 6 can for this purpose, depending ¬ weils a first connecting element 8 and a second at ¬ may comprise 9-circuit element. Each connection element 8, 9 may be configured, for example, as a metal plate. For example, the connecting element 8, 9 may be made of copper or aluminum.
Die beiden Anschlusselemente 8, 9 sind bei der Schmelzsiche- rung 5, 6 jeweils durch mehrere Sicherungsdrähte 10 elekt¬ risch miteinander verbunden. Von den Sicherungsdrähten 10 sind der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Be¬ zugszeichen versehen. Die Sicherungsdrähte können beispiels¬ weise in an sich im Zusammenhang mit Schmelzsicherungen be- kannter Weise gefertigt sein, also z.B. aus einer Legierung, wie sie für bekannte Sicherungsdrähte verwendet wird. Die Sicherungsdrähte 10 sind durch die beiden Anschlussele¬ mente 8, 9 elektrisch parallel geschaltet. Insbesondere sind die Sicherungsdrähte parallel zueinander angeordnet. Insbe¬ sondere verbinden die Sicherungsdrähte 10 gemeinsam eine je- weilige Stirnseite der Anschlusselemente 8, 9. Ein elektri¬ scher Strom I eines Stromkreises, der die Leitungselemente 3, 4 und das Leistungselektronikmodul 2 umfasst, wird bei Durch¬ fließen der jeweiligen Schmelzsicherung 5, 6 auf die Sicherungsdrähte 10 aufgeteilt. The two connecting elements 8, 9 are in the Schmelzsiche- tion 5, 6 each elekt ¬ driven interconnected by several safety wires 10th Of the fuse wires 10 sake of clarity only some provided with a Be ¬ reference numbers. The fuse wires can ¬ example, in itself associated with fuses known manner be made, eg of an alloy as used for known safety wires. The fuse wires 10 are connected in parallel by the two Anschlußele ¬ elements 8, 9. In particular, the fuse wires are arranged parallel to each other. In particular ¬ sondere connect the fuse wires 10 together form a JE stays awhile end face of the connecting elements 8, 9. An electrical ¬ shear current I of a circuit, which includes the conducting members 3, 4 and the power electronics module 2, by ¬ flow at the respective fuse 5, 6 divided on the fuse wires 10.
Eine Länge 11 der Sicherungsdrähte 10 weist einen Wert auf, bei welchem sich ein Abstand der Abschlusselemente 8, 9 zuei¬ nander ergibt, bei dem sich bei durchgeschmolzenen Sicherungsdrähten 10 für den Betrag der besagten Gleichspannung eine Isolierstrecke ergibt. Die Länge kann beispielsweise kleiner als 10 Millimeter sein. Dadurch ergibt sich ein Aufbau des Sicherungselements, der möglichst klein ist, sodass eine Eigeninduktivität der Schmelzsicherung 8 möglichst ge¬ ring gehalten wird, sodass diese Induktivität nicht auffällt beziehungsweise keine zusätzlich negativen Eigenschaften mit sich bringt. A length 11 of the fuse wires 10 has a value at which a distance of the terminating elements 8, 9 zuei ¬ nander results, in which there is a Isolierstrecke at fused fuse wires 10 for the amount of said DC voltage. The length may be less than 10 millimeters, for example. This results in a structure of the fuse element, which is as small as possible, so that a self-inductance of the fuse 8 is kept as ge ¬ ring, so that this inductance is not noticeable or brings no additional negative properties.
Damit eine der Schmelzsicherungen 5, 6 ausgelöst wird, muss der Strom I größer als ein Nennstrom sein, der im Betrieb des Leistungselektronikmoduls vorgesehen ist. Der Auslösestrom ist insbesondere mindestens zweimal so groß wie der Nenn¬ strom. For one of the fuses 5, 6 is triggered, the current I must be greater than a rated current, which is provided during operation of the power electronics module. The trip current is preferably at least twice as large as the rated current ¬.
Fließt ein Auslösestrom, so wird einer der Sicherungsdrähte 10 durch den zu hohen Teilstrom in diesem Sicherungsdraht 10 geschmolzen. Hierdurch verringert sich der elektrisch leitfähige Querschnitt der Schmelzsicherung 5, 6 und es schmelzen nacheinander die restlichen Sicherungsdrähte 10 der Reihe nach ab, sodass die Schmelzsicherung wie ein Reißverschluss aufreißt. Um gezielt zu verhindern, dass einer der Sicherungsdrähte 10 zu früh aufschmilzt, können die Sicherungsdrähte 10 gleiche Durchmesser 12 aufweisen. Die Sicherungsdrähte 10 können auch in ein Löschmittel 13, beispielsweise Quarzsand, eingebettet sein, das durch ein Ge¬ häuse der Schmelzsicherung 5, 6 gehalten sein kann. If a trip current flows, one of the fuse wires 10 is melted by the excessively high partial current in this fuse wire 10. This reduces the electrically conductive cross-section of the fuse 5, 6 and successively melt the remaining fuse wires 10 in turn, so that the fuse tears like a zipper. In order to prevent targeted that one of the fuse wires 10 melts too early, the fuse wires 10 may have the same diameter 12. The fuse wires 10 may also be embedded in an extinguishing agent 13, such as quartz sand, which may be held by a Ge ¬ housing the fuse 5, 6.
Durch die Schmelzsicherung 5, 6, ergibt sich eine vorteilhaf- te niederinduktive Anordnung von parallelen Sicherungsdrähten, welche im Kurzschlussfall ähnlich wie ein Reißverschluss auslösen . The fuse 5, 6 results in an advantageous low-inductance arrangement of parallel fuse wires which, in the case of a short circuit, trigger similar to a zipper.
Insgesamt zeigt somit das Beispiel, wie durch die Erfindung eine niederinduktive Schmelzsicherung für leistungselektronische Baugruppen bereitgestellt werden kann. Overall, thus shows the example of how can be provided by the invention, a low-inductive fuse for power electronic assemblies.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
1 Schaltungsanordnung1 circuit arrangement
2 Leistungselektronikmodul2 power electronics module
3, 4 Leitungselement 3, 4 line element
5, 6 Schmelzsicherung  5, 6 fuse
7 Schraube  7 screw
8, 9 Anschlusselement  8, 9 connecting element
10 Sicherungsdraht  10 fuse wire
11 Länge  11 length
12 Durchmesser  12 diameters
13 Löschmittel  13 extinguishing agents
I Elektrischer Strom I Electricity

Claims

Patentansprüche claims
1. Schmelzsicherung (5, 6) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromes (I) zwischen zwei elektrischen Komponenten (2; 3, 4), aufweisend: 1. Fuse (5, 6) for interrupting an electric current (I) between two electrical components (2, 3, 4), comprising:
- ein elektrisch leitfähiges erstes Anschlusselement (8) zum Verbinden der Schmelzsicherung (5, 6) mit der ersten Komponente (2 ) ,  - An electrically conductive first connection element (8) for connecting the fuse (5, 6) with the first component (2),
- ein elektrisch leitfähiges zweites Anschlusselement (9) zum Verbinden der Schmelzsicherung (5, 6) mit der zweiten Komponente ( 3 , 4 ) ,  - An electrically conductive second connection element (9) for connecting the fuse (5, 6) with the second component (3, 4),
gekennzeichnet durch marked by
- mehrere, das erste und das zweite Anschlusselement (8, 9) verbindende elektrisch leitfähige Sicherungsdrähte (10), wel- che durch die Anschlusselemente (8, 9) parallel geschaltet sind .  - A plurality, the first and the second connection element (8, 9) connecting electrically conductive fuse wires (10) which are connected in parallel by the connection elements (8, 9).
2. Schmelzsicherung (5, 6) nach Anspruch 1, wobei mehr als zwei Sicherungsdrähte (10) bereitgestellt sind. A fuse (5, 6) according to claim 1, wherein more than two fuse wires (10) are provided.
3. Schmelzsicherung (5, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmelzsicherung eine vorbestimmte Nenn¬ spannung aufweist und eine Länge (11) der zwischen den An¬ schlusselementen (8,9) angeordneten Sicherungsdrähte (10) ei- nen Wert aufweist, bei welchem sich ein Abstand der Ab¬ schlusselemente (8, 9) zueinander ergibt, bei dem sich bei durchgeschmolzenen Sicherungsdrähten (10) für die Nennspannung eine Isolierstrecke ergibt. 3. Fuse (5, 6) according to any one of the preceding claims, wherein the fuse has a predetermined nominal ¬ voltage and a length (11) of the locking elements between ( ¬ ) arranged securing wires (10) has a value NEN in which there is a spacing of the closing elements (8, 9) relative to one another, in which an insulating gap results for the nominal voltage when the fuse wires (10) have been melted through.
4. Schmelzsicherung (5, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherungsdrähte (10) gleiche Durchmesser (12) aufweisen. 4. Fuse (5, 6) according to one of the preceding claims, wherein the fuse wires (10) have the same diameter (12).
5. Schmelzsicherung (5, 6) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, wobei ein Anschlusselement oder beide Anschlussele¬ mente (8, 9) durch eine Metallplatte bereitgestellt sind. 5. Fuse (5, 6) according to one of the preceding claims, wherein a connection element or both Anschlußele ¬ elements (8, 9) are provided by a metal plate.
6. Schmelzsicherung (8, 9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherungsdrähte (10) parallel zueinander angeordnet sind. 6. fuse (8, 9) according to one of the preceding claims, wherein the fuse wires (10) are arranged parallel to each other.
7. Schmelzsicherung (8, 9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherungsdrähte (10) in einem Gehäuse mit einem Löschmittel (13) zum Löschen eines Lichtbogens angeord¬ net sind. 7. Fuse (8, 9) according to one of the preceding claims, wherein the fuse wires (10) in a housing with an extinguishing means (13) for extinguishing an arc angeord ¬ net are.
8. Schaltungsanordnung (1) mit einem Leistungselektronikmodul (2) als erster Komponente (2) und einem elektrischen Leitungselement (3, 4) als zweiter Komponenten (3, 4) und einer Schmelzsicherung (5, 6) zum elektrischen Verbinden der beiden Komponenten, wobei die Schmelzsicherung (5, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist. 8. Circuit arrangement (1) with a power electronics module (2) as a first component (2) and an electrical line element (3, 4) as second components (3, 4) and a fuse (5, 6) for electrically connecting the two components, wherein the fuse (5, 6) is designed according to one of the preceding claims.
9. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 8, wobei das Leistungselektronikmodul (2) mindestens ein Halbleiterbauelement zum Steuern eines über die Schmelzsicherung (5, 6) geführten Stromes (I) umfasst. 9. Circuit arrangement (1) according to claim 8, wherein the power electronics module (2) comprises at least one semiconductor component for controlling a via the fuse (5, 6) guided current (I).
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