专利名称:具有肖特基二极管的整流器装置的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种整流器装置,其具有二极管、尤其是压入式二极管。这种整流器装置尤其用在机动车发电机系统中。
背景技术:
在机动车发电机系统中,为了交流电流或者三相电流的整流通常使用由硅制成的二极管。例如,将6个二极管互连成B6整流器电桥。这些二极管通常实施为所谓的压入式二极管。压入式二极管在一侧压入到整流器的冷却体中并且由此与整流器的冷却体在电方面和在热方面牢固地且持久地连接。在整流器运行期间,在二极管上降落电损耗功率Pel,其由正向损耗或导通损耗PF和反向损耗PR组成并且被转换成热。所述热通过整流器导出至发电机的冷却空气或抽吸空气。因为在发电机转速较低时机动车发电机的冷却功率还相对较低,另一方面电功率输出随着发电机转速增加而快速升高,所以存在一个转速,在所述转速时二极管温度最高(所述转速通常在2500-3500转/分钟的范围内)。所述工作点称作热点。二极管的最大允许阻挡层温度必须至少针对热点中的运行设计。对于对称的整流器装置而言,例如在B6电桥中,得到平均电正向损耗功率PF,其由导通电流或正向电流IFAV的算术平均与二极管的取决于温度的导通电压UF(T)的积构成PF=IFAV · UF(T) (I)对于机动车二极管,导通电压UF(T)随着温度而减小。在相关的电流范围中,温度系数TKUF例如是大约-lmV/K。当替代常规的pn 二极管而使用具有低导通电压UF的肖特基二极管时,可以减小正向损耗PF。由于肖特基二极管的导通损耗更小,发动机的效率和输出功率提高。特别有利地,使用所谓的高效二极管(HED),其具有取决于反向电压的反向电流。HED例如是沟道MOS势垒肖特基二极管(TMBS)或沟道结势垒肖特基二极管(TJBS)。例如在DE69428996T2和DE102004053761A1中描述这种二极管。在传统的pn 二极管中反向损耗通常是可忽略的,而在肖特基二极管或HED中由于导通电压较低而在高温度下出现显著的反向损耗。在大致相应于发电机电压的反向电压UR下,平均反向损耗PR适用PR=O. 5 · IR(T) · UR (2)在给定的反向电压UR下反向电流IR(T)同样取决于温度。所述反向电流随着温度快速升高。反向电流可以在相关的温度范围中借助于两个常数Ioo和Ea来表达。在此,Ioo描述在无穷高的温度下的电流(单位为安培)而EA描述激活能量(单位为开尔文)。适用
权利要求
1.整流器装置,其具有二极管、尤其是压入式二极管,所述二极管包含肖特基二极管作为半导体元件,其特征在于,所述肖特基二极管(D1-D6)在二极管损耗随温度增加而升高的工作区域中运行。
2.根据权利要求1所述的整流器装置,其特征在于,在发电机的热点中运行时,所述半导体元件的半导体的阻挡层与周围空气之间的热阻不超过一个预给定的值。
3.根据权利要求2所述的整流器装置,其特征在于,在所述发电机的热点中运行时,所述半导体的阻挡层与周围空气之间的热阻小于7K/W。
4.根据权利要求2所述的整流器装置,其特征在于,在所述发电机的热点中运行时,所述半导体的阻挡层与周围空气之间的热阻小于5K/W。
5.根据权利要求2所述的整流器装置,其特征在于,在所述发电机的热点中运行时,所述半导体的阻挡层与周围空气之间的热阻小于3K/W。
6.根据以上权利要求中任一项所述的整流器装置,其特征在于,二极管的最大允许的阻挡层温度根据如下公式来确定:
7.根据以上权利要求中任一项所述的发电机,其特征在于,沟道MOS势垒肖特基二极管(TMBS )用作肖特基二极管。
8.根据权利要求7所述的整流器装置,其特征在于,沟道MOS势垒肖特基二极管(TMBS)用作肖特基二极管,其中,沟槽深度是1-3 μ m并且沟槽与沟槽的距离是0.5-1 μ m。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的整流器装置,其特征在于,沟槽结势垒肖特基二极管(TJBS )用作肖特基二极管。
10.根据权利要求9所述的整流器装置,其特征在于,沟道结势垒肖特基二极管(TJBS)用作肖特基二极管,其中,沟槽深度是1-3 μ m并且沟槽与沟槽的距离是0.5-1 μ m。
11.根据以上权利要求中任一项所述的整流器装置,其特征在于,所述肖特基二极管是具有0.65eV至0.75eV的肖特基势垒的二极管。
全文摘要
本发明涉及一种整流器装置,其具有压入式二极管,所述压入式二极管包含肖特基二极管作为半导体元件。肖特基二极管在二极管损耗随温度增加而升高的工作区域中运行。
文档编号H02M7/06GK103081327SQ201180038451
公开日2013年5月1日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年8月4日
发明者A·格拉赫 申请人:罗伯特·博世有限公司