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DE102009028243A1 - Rectifier bridge circuit - Google Patents

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DE102009028243A1
DE102009028243A1 DE102009028243A DE102009028243A DE102009028243A1 DE 102009028243 A1 DE102009028243 A1 DE 102009028243A1 DE 102009028243 A DE102009028243 A DE 102009028243A DE 102009028243 A DE102009028243 A DE 102009028243A DE 102009028243 A1 DE102009028243 A1 DE 102009028243A1
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Germany
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diodes
voltage
rectifier bridge
circuit
bridge circuit
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Application number
DE102009028243A
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German (de)
Inventor
Alfred Goerlach
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to PCT/EP2010/058077 priority patent/WO2011015395A1/en
Priority to EP10726464A priority patent/EP2462689A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gleichrichter-Brückenschaltung (1), insbesondere für einen Kfz-Generator, die mindestens aufweist: eine Gleichrichterschaltung (16) mit mindestens zwei gleichrichtenden Elementen, die zwischen mindestens einen Phasenanschluss (2, 3, 4) und zwei Gleichspannungs-Anschlüssen (5, 6) zur Ausgabe einer Gleichspannung (B+) geschaltet sind, wobei die gleichrichtenden Elemente Schottky-Dioden (10, 11; 12, 13; 14, 15) und/oder aktive Schalter, z. B. Transistoren sind, und eine Spannungsbegrenzungsschaltung (17), die eine in Sperrrichtung geschaltete Z-Diode (20) enthält. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Spannungsbegrenzungsschaltung (17) mindestens eine Reihenschaltung (17-1, 17-2) aus mindestens zwei Z-Dioden (20, 21; 22, 23) aufweist. Es können hierbei sämliche Dioden als Einpressdioden ausgebildet sein.The invention relates to a rectifier bridge circuit (1), in particular for a motor vehicle generator, which has at least: a rectifier circuit (16) with at least two rectifying elements, between at least one phase connection (2, 3, 4) and two DC voltage connections (5, 6) are connected to output a DC voltage (B +), the rectifying elements Schottky diodes (10, 11; 12, 13; 14, 15) and / or active switches, e.g. B. are transistors, and a voltage limiting circuit (17) which contains a reverse-connected Zener diode (20). According to the invention, the voltage limiting circuit (17) has at least one series circuit (17-1, 17-2) comprising at least two Z diodes (20, 21; 22, 23). All diodes can be designed as press-in diodes.

Description

Stand der TechnikState of the art

Gleichrichter-Brückenschaltungen dienen dazu, von einem Generator ausgegebenen Drehstrom bzw. mehrphasigen Wechselstrom gleichzurichten. In Kraftfahrzeugen werden insbesondere Drehstromgeneratoren eingesetzt, deren Ausgang nachfolgend für die Bordspannung von z. B. 12 V gleichzurichten ist. Als Gleichrichter-Brücken werden in der Regel B6-Wechselstrombrücken mit sechs pn-Halbleiterdioden aus Silizium verwendet, die üblicherweise als Z-Dioden ausgelegt werden, um einen geregelten Durchbruch zur Spannungsbegrenzung zwischen den Betriebsspannungsanschlüssen zu ermöglichen. Ergänzend sind in der Regel weitere Schaltungselemente vorgesehen, z. B. ein Entstörkondensator und ein Spannungsregler, der die gleichgerichtete Spannung auf einem bestimmten Wert, z. B. 14,3 V hält. Die Z-Dioden sind hierbei für einen Betrieb bei hohen Strömen, z. B. bei Stromdichten bis etwa 500 A/cm2 und bei hohen Temperaturen ausgelegt. Die an den Z-Dioden in Flussrichtung abfallende Flussspannung beträgt bei den verwendeten hohen Strömen etwa 1 V, der Sperrstrom in Sperrrichtung bis zu der Durchbruchsspannung ist hingegen sehr klein und steigt ab der Durchbruchsspannung stark an, um einen Spannungsanstieg der Betriebsspannung über diesen Wert zu verhindern.Rectifier bridge circuits serve to rectify three-phase or multi-phase alternating current output by a generator. In motor vehicles in particular three-phase generators are used, whose output is below for the on-board voltage of z. B. 12 V is rectified. Rectifier bridges typically use B6 AC bridges with six silicon pn-type semiconductor diodes, commonly designed as Zener diodes, to provide a regulated breakdown for voltage limiting between the operating voltage terminals. In addition, other circuit elements are usually provided, for. B. an interference suppression capacitor and a voltage regulator, the rectified voltage to a certain value, for. B. 14.3 V stops. The Zener diodes are suitable for operation at high currents, eg. B. at current densities up to about 500 A / cm 2 and designed at high temperatures. The falling at the Zener diodes in the flow direction forward voltage is at the high currents used about 1 V, the reverse current in the reverse direction up to the breakdown voltage, however, is very small and increases from the breakdown voltage sharply to prevent a voltage increase of the operating voltage above this value ,

Die Durchbruchsspannungen der in der Gleichrichterbrücke eingesetzten Z-Dioden liegen bei einem 12 V-Bordnetz eines Fahrzeuges oberhalb der Generatorspannung in einem Bereich von z. B. 19 bis 26 V, wobei die Z-Dioden so ausgelegt sind, dass sie kurzzeitig mit sehr hohen Strömen in Durchbruch belastet werden können und hierdurch das Bordnetz gegen Überspannungen bei plötzlich ansteigender Generatorspannung schützen. Neben Spannungsschwankungen an den Betriebsspannungsanschlüssen ist insbesondere ein Störfall durch einen Lastabwurf (Loaddump) problematisch, bei dem die Generatorspannung des angeschlossenen Generators bei einem plötzlichen Lastwechsel dann stark ansteigt, wenn ein großer Lastwechsel bei nicht angeschlossener oder defekter Batterie auftritt. Hierdurch treten sehr hohe Spannungen an den Phasenanschlüssen bzw. zwischen den Phasenanschlüssen und den Betriebsspannungsleitungen auf.The Breakdown voltages of those used in the rectifier bridge Z diodes are located above a 12 V electrical system of a vehicle the generator voltage in a range of z. B. 19 to 26 V, wherein the zener diodes are designed so that they briefly with very high Currents can be loaded in breakthrough and thereby the on-board net against surges at suddenly Protect increasing generator voltage. In addition to voltage fluctuations at the operating voltage terminals is in particular a Incident caused by a load dump (load dump) problematic in which the generator voltage of the connected generator at a sudden load change then rises sharply when a big one Load change occurs when the battery is disconnected or defective. As a result, very high voltages occur at the phase terminals or between the phase terminals and the operating voltage lines on.

Nachteilhaft an den pn-Halbleiterdioden ist die Flussspannung, die zu relativ hohen Durchlassverlusten und somit zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads der Brückenschaltung und somit der gesamten Generatoranordnung führt. Da bei der Gleichrichterbrücke im Mittel immer zwei Dioden in Reihe geschaltet sind, liegen die mittleren Durchlassverluste bei einem 100 A-Generator bei ca. 200 W, wobei diese Verlustleistung zu einer Aufheizung der Dioden und des Gleichrichters führt und durch aufwendige Kühlmaßnahmen zu verringern ist.disadvantageous At the pn-type semiconductor diodes, the forward voltage is too relative high passage losses and thus to a deterioration of the efficiency the bridge circuit and thus the entire generator assembly leads. As in the rectifier bridge in the middle always two diodes are connected in series, are the middle Leakage losses in a 100 A generator at about 200 W, where this power loss to a heating of the diodes and the rectifier leads and through costly cooling measures is to be reduced.

Aus der US 2005/0146309 A1 ist eine Generatoranordnung für ein Fahrzeug bekannt, in der als Gleichrichterbrücke eine B6-Brücke aus Schottky-Dioden eingesetzt wird. Die Spannungsbegrenzung erfolgt durch eine in Sperrrichtung geschaltete Diode, die als Z-Diode ausgelegt sein kann. Die Z-Diode begrenzt somit die Betriebsspannung sowohl gegenüber vom Generator stammenden Störungen als auch gegenüber Störimpulsen, die aus dem Bordnetz stammen. Schottky-Dioden ermöglichen eine kleinere Einstellung der Flussspannung als pn-Dioden. Nachteilhaft sind allerdings ihre relativ hohen Sperrströme, die zu einer Batterieentladung beitragen und weiterhin bei hoher Temperatur stark ansteigen. Somit ist auch die maximal zulässige Verlustleistung im Durchbruch, z. B. bei einem Loaddump, begrenzt.From the US 2005/0146309 A1 a generator arrangement for a vehicle is known, in which a B6 bridge of Schottky diodes is used as the rectifier bridge. The voltage is limited by a reverse-connected diode, which may be designed as a Zener diode. The Zener diode thus limits the operating voltage both against faults originating from the generator and against interference pulses which originate from the vehicle electrical system. Schottky diodes allow a smaller adjustment of the forward voltage than pn-diodes. A disadvantage, however, are their relatively high reverse currents, which contribute to a battery discharge and continue to increase sharply at high temperature. Thus, the maximum allowable power loss in breakthrough, z. B. in a load dump limited.

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung einer zusätzlichen Z-Diode zur Spannungsbegrenzung ist die Temperaturabhängigkeit ihrer Durchbruchsspannung. Diese Abhängigkeit ist insbesondere beim Avalance-Effekt relevant, bei der die Durchbruchsspannung in Folge der Temperaturerhöhung stark ansteigen kann und somit auch die positive Betriebsspannung ansteigt, was gegebenenfalls zu Beschädigungen der Elektronik im Bordnetz und des Regler-IC zur Spannungsregelung führen kann. Auch ist die Ausbildung und Einbindung einer entsprechend dimensionierten Z-Diode in die gesamte Generatoranordnung zum Teil nicht unproblematisch.One further disadvantage when using an additional Zener diode for limiting the voltage is the temperature dependence their breakdown voltage. This dependence is particular relevant to the Avalance effect, where the breakdown voltage in Result of the temperature increase can increase sharply and thus also the positive operating voltage increases, which may be Damage to the electronics in the electrical system and the controller IC can lead to voltage regulation. Also, the training and integration of a correspondingly dimensioned Zener diode in the entire generator arrangement partly not without problems.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird in der Spannungsbegrenzungsschaltung mindestens eine Reihenschaltung aus mindestens zwei Z-Dioden bzw. Zener-Dioden eingesetzt. Vorteilhafterweise enthält diese Reihenschaltung genau zwei Z-Dioden. Hierbei können erfindungsgemäß vorteilhafterweise auch mehrere derartige Reihenschaltungen parallel geschaltet sein, um eine entsprechende Dimensionierung zu erreichen und gegebenenfalls höhere Ströme abfangen zu können. Somit können erfindungsgemäß z. B. vier Z-Dioden eingesetzt werden, um eine ausreichende Leistung im Durchbruch abführen zu können, oder auch mehr als vier Z-Dioden, z. B. sechs oder acht Z-Dioden. Die Z-Dioden selbst sind in üblicher Weise als pn-Halbleiterdioden mit definierter Durchbruchspannung ausgebildet. Vorzugsweise ist ihre Durchbruchsspannung gleich, insbesondere sind die Z-Dioden identisch ausgelegt, um möglichst gleiche Eigenschaften auszubilden.According to the invention in the voltage limiting circuit at least one series circuit used from at least two Zener diodes or Zener diodes. advantageously, This series circuit contains exactly two Zener diodes. in this connection can advantageously according to the invention Also, several such series circuits may be connected in parallel to to achieve appropriate dimensioning and, where appropriate to be able to catch higher currents. Consequently can be inventively z. B. four Zener diodes be used to dissipate sufficient power in the breakthrough to be able to, or more than four Z-diodes, z. Six or eight Zener diodes. The zener diodes themselves are in common Way as pn semiconductor diodes with a defined breakdown voltage educated. Preferably, its breakdown voltage is the same, in particular the Z diodes are designed identically to be as similar as possible To train properties.

Die Gleichrichterschaltung weist erfindungsgemäß gleichrichtende Elemente auf, die durch Schottky-Dioden und/oder aktive Schalter gebildet werden. Als aktive Schalter können insbesondere Transistoren, vorzugsweise Leistungs-MOSFETs eingesetzt werden. Erfindungsgemäß ist somit z. B. eine Brückenschaltung aus sechs Schottky-Dioden möglich, es können aber auch ein oder mehrere, grundsätzlich auch alle Schottky-Dioden durch aktive Schalter ersetzt werden.The rectifier circuit according to the invention has rectifying elements which are formed by Schottky diodes and / or active switches. In particular, active switches can be used Transistors, preferably power MOSFETs are used. According to the invention thus z. B. a bridge circuit of six Schottky diodes possible, but it can also be one or more, in principle, all Schottky diodes are replaced by active switch.

Erfindungsgemäß ergeben sich einige Vorteile: Gegenüber der Verwendung einer einzigen Z-Diode ermöglicht die Reihenschaltung, dass die Durchbruchspannung jeder Z-Diode etwa um die Hälfte kleiner gewählt werden kann. Erfindungsgemäß wird vorteilhafterweise ausgenutzt, dass aus physikalischen Gründen die Temperaturabhängigkeit bzw. der Temperaturkoeffizient der Dioden mit abnehmender Durchbruchspannung sinkt. Bei der erfindungsgemäßen Reihenschaltung von zwei Z-Dioden mit kleineren, z. B. nur halb so großen Durchbruchsspannungen der einzelnen Dioden können deren Temperaturkoeffizienten ihrer Durchbruchspannung gering gehalten werden, so dass der Sperrstrom im Durchbruch auch bei höheren Verlustleistungen gering bleibt. Somit wird bei einer hohen Belastung, z. B. einem Loaddump bzw. Lastabwurf, der Spannungsanstieg der Reihenschaltung geringer ausfallen als bei einer Einzeldiode. Weiterhin kann der Leckstrom zwischen den Betriebsspannungsanschlüssen geringer eingestellt werden als bei Verwendung einer einzigen Diode.According to the invention some advantages: Compared to the use of a single Z-diode allows the series connection that the breakdown voltage each Z-diode is about half smaller can be. According to the invention is advantageously exploited that for physical reasons, the temperature dependence or the temperature coefficient of the diodes with decreasing breakdown voltage sinks. In the series connection according to the invention of two Z-diodes with smaller, z. B. only half as big Breakdown voltages of the individual diodes can their temperature coefficients their breakdown voltage are kept low, so that the reverse current low in breakthrough, even at higher power losses remains. Thus, at a high load, for. B. a load dump or load shedding, the voltage increase of the series connection lower fail than with a single diode. Furthermore, the leakage current set lower between the operating voltage terminals than when using a single diode.

Zwar ergibt sich erfindungsgemäß ein zusätzlicher Aufwand, da mindestens eine zusätzliche Z-Diode in der Spannungsbegrenzungsschaltung vorzusehen ist. Es wird jedoch erkannt, dass dies bei einer Einbausituation mittels Kühlplatten und Einpressdioden auch zu einer Vereinfachung des Schaltungsaufwandes führen kann. Wenn die Betriebsspannungsanschlüsse als Kühlplatten ausgeführt bzw. mit Kühlplatten verbunden sind, können erfindungsgemäß sowohl die Schottky-Dioden der Gleichrichtereinrichtung bzw. Gleichrichter-Brücke als auch die Z-Dioden der Spannungsbegrenzungsschaltung als Einpressdioden ausgebildet werden. Somit kann die Brückenschaltung durch sechs als Einpressdioden ausgebildete Schottky-Dioden und die zusätzliche Spannungsbegrenzungsschaltung durch zwei oder vier Z-Dioden ausgebildet werden, die als Einpressdioden in dieselben Metallplatten wie die Schottky-Dioden eingepresst werden. Es ergibt sich somit eine vorteilhafte Kontaktierung bzw. Verdrahtungssituation, bei der die Z-Dioden jeder Reihenschaltung in entsprechende Bohrungen der Plus- bzw. Minus-Metallplatte eingepresst werden und in der selben Weise miteinander kontaktiert werden wie die Schottky-Dioden der Brückenschaltung. Hierbei kann eine Verschaltungsplatte, die zur Kontaktierung der Mittenabgriffe der Brückenschaltung mit den Phasenanschlüssen vorgesehen ist, entsprechend auch herangezogen werden zur Kontaktierung der Anschlussdrähte der als Einpressdioden ausgebildeten Z-Dioden.Though results according to the invention an additional Effort, because at least one additional Zener diode in the Voltage limiting circuit is provided. It is recognized, however, that this in a mounting situation using cooling plates and Einpressdioden also to simplify the circuit complexity can lead. When the operating voltage connections designed as cooling plates or with cooling plates can be connected according to the invention both the Schottky diodes of the rectifier device or rectifier bridge as also the Z-diodes of the voltage limiting circuit as Einpressdioden be formed. Thus, the bridge circuit by six trained as Einpressdioden Schottky diodes and the additional Voltage limiting circuit formed by two or four Zener diodes be used as Einpressdioden in the same metal plates as the Schottky diodes are pressed. This results in an advantageous Contacting or wiring situation in which the Z-diodes each Series connection in corresponding holes of the plus or minus metal plate be pressed and contacted in the same way become like the Schottky diodes of the bridge circuit. Here can a circuit board, which is for contacting the center taps the bridge circuit with the phase connections is provided, are also used for contacting the connection wires of the Z-diodes designed as Einpressdioden.

Eine derartige Verschaltungssituation erfordert somit zwar grundsätzlich eine Z-Dioden mehr, ermöglicht jedoch eine direkte und einfache Verdrahtung und Kontaktierung sowohl der Brückenschaltung als auch der Spannungsbegrenzungsschaltung.A Although such interconnection situation thus requires in principle a Z-diodes more, but allows a direct and simple wiring and contacting both the bridge circuit as well as the voltage limiting circuit.

Indem erfindungsgemäß die zwei Z-Dioden jeder Reihenschaltung jeweils als Einpressdioden eingesetzt werden, ergibt sich eine bessere Wärmeankopplung und elektrische Kontaktierung. Insbesondere kann die im Durchbruchsfall auftretende Leistung über die zwei Einpressdioden besser als Wärme abgeführt werden als z. B. über eine einzige Einpressdiode.By doing According to the invention, the two Zener diodes of each series circuit each used as Einpressdioden, results in a better Heat coupling and electrical contact. Especially can the performance occurring in the breakthrough case on the two press-in diodes dissipated better than heat are called z. B. via a single press-in diode.

Somit wird bei relativ geringem zusätzlichen Hardware-Aufwand und Herstellungsaufwand eine gute Wärmeankopplung und vorteilhafte Einbausituation erreicht.Consequently comes with relatively little additional hardware overhead and production costs a good heat coupling and advantageous Installation situation achieved.

Die Mittenabgriffe der Reihenschaltungen der Z-Dioden können auch miteinander kontaktiert werden, wodurch in diesem Bereich eine zusätzliche Kühlmasse zur Temperaturaufnahme ausgebildet wird. Weiterhin ist hierdurch eine Kontaktierung mit z. B. einem Sternpunkt des angeschlossenen Drehstromgenerators möglich.The Center taps of the series circuits of the Z diodes can also be contacted with each other, creating in this area a additional cooling mass is formed for temperature absorption. Furthermore, this is a contact with z. B. a star point of the connected alternator possible.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Gleichrichter-Brückenschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 shows a circuit diagram of a rectifier bridge circuit according to the invention according to a first embodiment;

2 zeigt ein Schaltbild einer Gleichrichter-Brückenschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform; 2 shows a circuit diagram of a rectifier bridge circuit according to another embodiment;

3 zeigt einen Querschnitt durch einen Bereich der Gleichrichter-Brückenschaltung zur Darstellung der Einbausituation der Dioden; 3 shows a cross section through a portion of the rectifier bridge circuit to illustrate the installation situation of the diodes;

4 zeigt einen entsprechenden Querschnitt in vereinfachter Darstellung durch die Gleichrichter-Brückenschaltung aus 1. 4 shows a corresponding cross-section in a simplified representation by the rectifier bridge circuit 1 ,

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Eine Gleichrichter-Brückenschaltung 1 gemäß 1 bzw. 101 gemäß 2 weist drei Phasenanschlüsse 2, 3 und 4 für die Phasen U, V, W eines beispielhaft in 2 gezeigten Drehstromgenerators 40 mit drei Wechselspannungsquellen 40-1, 40-2, 40-3 auf, wobei die Phasen U, V, W in an sich bekannter Weise um 120° phasenverschoben sind. Der Drehstromgenerator 40 bildet mit der Gleichrichter-Brückenschaltung 1 oder auch 101 somit eine Generator-Anordnung 41 zur Ausgabe einer Gleichspannung B+ von z. B. 12 V an Gleichspannungsanschlüssen 5 und 6, insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug, z. B. Kraftfahrzeug, wobei anders als hier gezeigt auch mehr als drei Phasen U, V, W vorgesehen sein können.A rectifier bridge circuit 1 according to 1 respectively. 101 according to 2 has three phase connections 2 . 3 and 4 for the phases U, V, W of an example in 2 shown alternator 40 with three alternating voltage sources 40-1 . 40-2 . 40-3 on, wherein the phases U, V, W are phase-shifted in a conventional manner by 120 °. The alternator 40 forms with the rectifier bridge circuit 1 or 101 thus a generator arrangement 41 to issue a match voltage B + from z. B. 12 V DC voltage connections 5 and 6 , in particular for use in a vehicle, eg. B. motor vehicle, which, unlike shown here, more than three phases U, V, W can be provided.

Die Gleichrichter-Brückenschaltung 1, 101 stellt somit an einer Plus-Klemme bzw. einem Betriebsspannungsanschluss 5 die Gleichspannung B+ gegenüber einem Masseanschluss 6 zur Verfügung. Vorteilhafterweise ist ergänzend ein nicht gezeigter Spannungsregler sowie ein Entstörkondensator zwischen dem Betriebsspannungsanschluss 5 und dem Masseanschluss 6 geschaltet, die als solche bekannt sind und daher hier nicht weiter beschrieben werden.The rectifier bridge circuit 1 . 101 thus provides a positive terminal or an operating voltage connection 5 the DC voltage B + to a ground terminal 6 to disposal. Advantageously, in addition, a voltage regulator, not shown, as well as a suppression capacitor between the operating voltage connection 5 and the ground connection 6 switched, which are known as such and therefore will not be further described here.

Die Gleichrichter-Brückenschaltungen 1 und 101 weisen jeweils eine Gleichrichterschaltung 16 und eine Spannungsbegrenzungsschaltung 17 bzw. 117 auf, wobei die Gleichrichterschaltung 16 jeweils als B6-Brücke 16 mit sechs zur Gleichrichtung dienenden Schottky-Dioden 10 bis 15 ausgebildet ist, die als Gleichrichterdioden zwischen den Betriebsspannungsanschluss 5 und den Masseanschluss 6 geschaltet sind und über ihre Mittenabgriffe 9-1, 9-2, 9-3 an die Phasenanschlüsse 2, 3, 4 angeschlossen sind. Die Schottky-Dioden 10, 12 und 14 stellen hierbei Plus-Dioden, entsprechend die Schottky-Dioden 11, 13 und 15 Minus-Dioden in üblicher Brückenschaltung dar.The rectifier bridge circuits 1 and 101 each have a rectifier circuit 16 and a voltage limiting circuit 17 respectively. 117 on, the rectifier circuit 16 each as a B6 bridge 16 with six rectifying Schottky diodes 10 to 15 is formed, as the rectifier diodes between the operating voltage terminal 5 and the ground connection 6 are switched and their center taps 9-1 . 9-2 . 9-3 to the phase connections 2 . 3 . 4 are connected. The Schottky diodes 10 . 12 and 14 put here plus diodes, according to the Schottky diodes 11 . 13 and 15 Minus diodes in the usual bridge circuit is.

Die Durchbruchspannung UD der Schottky-Dioden 12 bis 15 liegt z. B. bei etwa 40 V. Die Schottky-Dioden 10 bis 15 enthalten neben dem eigentlichen Schottky-Kontakt bzw. Metallhalbleiter-Kontakt vorteilhafterweise weitere Strukturen zur Reduktion des Sperrstroms. Sie können insbesondere als Trench-MOS-Schottky Barrier Dioden (TMBS) ausgebildet sein.The breakdown voltage UD of the Schottky diodes 12 to 15 is z. B. at about 40 V. The Schottky diodes 10 to 15 contain in addition to the actual Schottky contact or metal semiconductor contact advantageously further structures for reducing the reverse current. In particular, they can be designed as trench MOS Schottky Barrier Diodes (TMBS).

Erfindungsgemäß weist die Spannungsbegrenzungsschaltung 17 der 1 mindestens eine Reihenschaltung 17-1, 17-2 von mindestens zwei Z-Dioden 20, 21 bzw. 22, 23 zwischen dem Betriebsspannungsanschluss 5 und dem Masseanschluss 6 auf. Vorteilhafterweise weist jede Reihenschaltung 17-1 und 17-2 genau zwei Z-Dioden 20, 21 sowie 22, 23 auf. Wie in 1 und 2 gezeigt kann erfindungsgemäß eine Parallelschaltung von zwei oder mehr Reihenschaltungen 17-1 und 17-2 aus jeweils zwei Z-Dioden 20, 21 sowie 22, 23 vorgesehen sein. Die Z-Dioden 20, 21, 22, 23 sind hierbei in üblicher Weise in Sperrrichtung zwischen den Betriebsspannungsanschluss 5 und den Masseanschluss 6 geschaltet, d. h. somit in gleicher Richtung wie die Schottky-Dioden 10 bis 15. Die gesamte Durchbruchsspannung der Spannungsbegrenzungsschaltung 17 wird somit für jede der Reihenschaltungen 17-1 und 17-2 durch die Summe der Durchbruchsspannungen UZ der einzelnen Z-Dioden 20, 21 bzw. 22, 23 gebildet. Vorteilhafterweise sind die Z-Dioden 20 bis 23 identisch ausgebildet, so dass entsprechend die Durchbruchsspannung der beiden Reihenschaltungen 17-1 und 17-2 gleich ist und sich als das Doppelte der Durchbruchsspannung UZ einer Z-Diode 20 bis 23 ergibt. Die Durchbruchsspannung UZ jeder Z-Diode 20 bis 23 kann z. B. zwischen 10 und 14 V liegen, z. B. 12 V betragen.According to the invention, the voltage limiting circuit 17 of the 1 at least one series circuit 17-1 . 17-2 of at least two Zener diodes 20 . 21 respectively. 22 . 23 between the operating voltage connection 5 and the ground connection 6 on. Advantageously, each series connection 17-1 and 17-2 exactly two Z-diodes 20 . 21 such as 22 . 23 on. As in 1 and 2 shown according to the invention a parallel connection of two or more series circuits 17-1 and 17-2 from two Z-diodes each 20 . 21 such as 22 . 23 be provided. The Z-diodes 20 . 21 . 22 . 23 are in the usual way in the reverse direction between the operating voltage connection 5 and the ground connection 6 switched, ie in the same direction as the Schottky diodes 10 to 15 , The total breakdown voltage of the voltage limiting circuit 17 thus becomes for each of the series circuits 17-1 and 17-2 by the sum of the breakdown voltages UZ of the individual Zener diodes 20 . 21 respectively. 22 . 23 educated. Advantageously, the Z-diodes 20 to 23 designed identically, so that correspondingly the breakdown voltage of the two series circuits 17-1 and 17-2 is equal to and is twice the breakdown voltage UZ of a Zener diode 20 to 23 results. The breakdown voltage UZ of each Zener diode 20 to 23 can z. B. between 10 and 14 V, z. B. 12 V amount.

Im normalen Betrieb des Generators 40 erfolgt die Gleichrichtung des Drehstroms bzw. des Wechselstroms der drei Phasen U, V und W über die B6-Brücke 16 aus den sechs Schottky-Dioden 10 bis 15. Durch die Z-Dioden 20, 21, 22, 23 fließt nur ein geringer Sperrstrom.In normal operation of the generator 40 the rectification of the three-phase current or the alternating current of the three phases U, V and W takes place via the B6 bridge 16 from the six Schottky diodes 10 to 15 , Through the Z-diodes 20 . 21 . 22 . 23 only a small reverse current flows.

Im Störfall einer plötzlichen Überspannung kann die Spannungsbegrenzungsschaltung 17 aktiv werden. Bei dem relevantesten Fall eines plötzlichen Lastabwurfs (Loaddump) fließt der Strom I in der B6-Brücke 16 noch einige gewisse Zeitdauer von z. B. 100 bis 400 ms weiter. Da aber kein Stromfluss über die Lasten mehr möglich ist, steigt die an den Phasen bzw. an einer der Phasen U, V, W und somit an mindestens einem der Phasenanschlüsse 2, 3, 4 anliegende Generatorspannung bis zur Gesamt-Durchbruchsspannung 2*UZ der Spannungsbegrenzungsschaltung 17 an. Bei Erreichen von 2*UZ wird die Spannung durch die Spannungsbegrenzungsschaltung 17 begrenzt. In diesem Zeitraum fließt ein hoher Strom in Durchbruch durch die Z-Dioden 20 bis 23, während durch die Schottky-Dioden 10 bis 13 weiterhin nur ein Flussstrom IS fließt.In case of failure of a sudden overvoltage, the voltage limiting circuit 17 to become active. In the most relevant case of a sudden load dump (load dump), the current I flows in the B6 bridge 16 still some time of z. B. 100 to 400 ms on. But since no current flow through the loads is more possible, which increases at the phases or at one of the phases U, V, W and thus at least one of the phase terminals 2 . 3 . 4 applied generator voltage up to the total breakdown voltage 2 * UZ of the voltage limiting circuit 17 at. When reaching 2 * UZ, the voltage is applied through the voltage limiting circuit 17 limited. During this period, a high current flows through the Z-diodes 20 to 23 while through the Schottky diodes 10 to 13 furthermore only one flow current IS flows.

Bei der Ausführungsform der 1 sind die beiden Reihenschaltungen 17-1 und 17-2 der Spannungsbegrenzungsschaltung 17 nur über die beiden Gleichspannungsanschlüsse 5 und 6, nicht aber in Mittenabgriffen miteinander verbunden. Bei der Ausführungsform der 2 sind in der Spannungsbegrenzungsschaltung 117 bei ansonsten unveränderten Aufbau die beiden Reihenschaltungen 17-1 und 17-2 in ihren Mittenabgriffen 18-1 und 18-2 miteinander verbunden, so dass die Kathoden der Z-Dioden 20 und 22 und entsprechend die Anoden der Z-Dioden 21 und 23 miteinander durch eine Verbindung 19 kontaktiert sind. Durch diese zusätzliche Kontaktierung wird zum einen die Masse bzw. stromdurchflossene Masse der Spannungsbegrenzungsschaltung 117 erhöht, so dass mehr Masse zur Temperaturreduzierung vorhanden ist. Weiterhin kann gegebenenfalls die Sicherheit bei Beeinträchtigung einer Z-Diode 20 bis 23 erhöht sein.In the embodiment of the 1 are the two series connections 17-1 and 17-2 the voltage limiting circuit 17 only via the two DC voltage connections 5 and 6 , but not connected in center taps. In the embodiment of the 2 are in the voltage limiting circuit 117 otherwise unchanged structure, the two series circuits 17-1 and 17-2 in their middle taps 18-1 and 18-2 interconnected so that the cathodes of the zener diodes 20 and 22 and correspondingly the anodes of the Z-diodes 21 and 23 with each other through a connection 19 are contacted. By this additional contact on the one hand, the mass or current-carrying ground of the voltage limiting circuit 117 increased, so that more mass to reduce the temperature is present. Furthermore, if necessary, the safety in case of impairment of a Zener diode 20 to 23 be elevated.

Wenn bei der Ausführungsform der 2 der Drehstromgenerator 40 als Stemschaltung von drei Wechselspannungsquellen 40-1, 40-2 und 40-3 geschaltet ist, kann der gemeinsame Mittenabgriff 18-1 und 18-2 bzw. die Verbindung 19 der vier Z-Dioden 20 bis 23 der Strombegrenzungsschaltung 117 an den Sternpunkt 42 des Drehstromgenerators 40 angeschlossen werden.When in the embodiment of the 2 the alternator 40 as Stemschaltung of three AC sources 40-1 . 40-2 and 40-3 is switched, the common center tap 18-1 and 18-2 or the connection 19 the four Zener diodes 20 to 23 the current limiting circuit 117 to the star point 42 of the alternator 40 be connected.

Weiterhin können bei sämtlichen Ausführungsformen ein oder mehrere Schottky-Dioden 10 bis 15 durch aktive Schalter, insbesondere Leistungs-MOSFETs ersetzt werden.Furthermore, in all embodiments, one or more Schottky diodes 10 to 15 be replaced by active switches, in particular power MOSFETs.

Erfindungsgemäß können insbesondere auch weitere Reihenschaltungen entsprechend 17-1 und 17-2 aus jeweils zwei Z-Dioden parallel geschaltet werden, d. h. drei oder mehr Reihenschaltungen von jeweils zwei Z-Dioden gewählt werden. Insbesondere kann die Anzahl der Z-Dioden bzw. der Reihenschaltungen dermaßen gewählt werden, dass die in einem Durchbruchsfall zu erwartende Leistung durch die Z-Dioden jeweils abgeführt werden kann. Erfindungsgemäß wird die die Leistung im Durchbruchsfall, insbesondere bei einem Lastabwurf oder auch beim Auftreten von Störspannungen aus dem Bordnetz auf sämtliche Z-Dioden 20 bis 23 und gegebenenfalls weitere Z-Dioden, verteilt, so dass auch die Wärmeabführung auf mehrere Stellen verteilt und insbesondere die Wärmeabfuhr über die Kühlkörper erleichtert wird.According to the invention, in particular also further series connections corresponding 17-1 and 17-2 each of two Zener diodes are connected in parallel, ie, three or more series circuits of two Zener diodes each are selected. In particular, the number of Zener diodes or of the series circuits can be selected to such an extent that the power expected in a breakdown case can be dissipated by the Z diodes in each case. According to the invention, the power in the breakdown, in particular in a load shedding or even when interference voltages from the electrical system on all Z-diodes 20 to 23 and optionally further Z diodes distributed, so that the heat dissipation distributed over several locations and in particular the heat dissipation through the heat sink is facilitated.

Der Sperrstrom der gesamten Gleichrichter-Brückenschaltung 1 ergibt sich durch die Summe der Sperrströme durch die B6-Brücke 16 und die Spannungsbegrenzungsschaltung 17 bzw. 117. Die Durchbruchsspannung UZ der Z-Dioden ist halb so groß wie die Durchbruchsspannung der gesamten Spannungsbegrenzungsschaltung 17 bzw. 117, so dass auch der Temperaturkoeffizient der Durchbruchsspannung UZ und somit der Anstieg der Durchbruchsspannung UZ bei einer Temperaturerhöhung insbesondere beim Avalance-Effekt gering ist, so dass die an dem Betriebsspannungsanschluss 5 anliegende Bebtriebsspannung B+ auch bei einer Temperaturerhöhung nicht z. B. über 33 V ansteigt. Erfindungsgemäß sind auch die Sperrströme durch die Spannungsbegrenzungsschaltung 17 oder 117 gering, da die erfindungsgemäß verwendeten Z-Dioden 20 bis 23 aufgrund ihrer geringen Durchbruchsspannung UZ geringe Sperrströme aufweisen.The reverse current of the entire rectifier bridge circuit 1 results from the sum of the reverse currents through the B6 bridge 16 and the voltage limiting circuit 17 respectively. 117 , The breakdown voltage UZ of the Z diodes is half the breakdown voltage of the entire voltage limiting circuit 17 respectively. 117 , so that the temperature coefficient of the breakdown voltage UZ and thus the increase of the breakdown voltage UZ at a temperature increase in particular in the Avalance effect is low, so that at the operating voltage connection 5 applied Bebtriebsspannung B + even at a temperature increase not z. B. rises above 33 volts. According to the invention, the reverse currents through the voltage limiting circuit 17 or 117 low, since the Z-diodes used in the invention 20 to 23 have low reverse currents due to their low breakdown voltage UZ.

Die 3 und 4 zeigen vorteilhafte Einbausituationen. Erfindungsgemäß können sämtliche Dioden, d. h. sowohl die Schottky-Dioden 10 bis 15 als auch die Z-Dioden 20 bis 23, als Einpressdioden 24 und 34 ausgebildet werden. Gemäß 3 wird eine erste Einpressdiode 24 in die Plus-Metallplatte 5a eingepresst, die den Betriebsspannungsanschluss 5 darstellt bzw. mit diesem verbunden ist, und entsprechend eine zweite Einpressdiode 34 in eine Minus-Metallplatte 6a eingepresst, die den Masseanschluss 6 darstellt bzw. mit diesem verbunden ist.The 3 and 4 show advantageous installation situations. According to the invention, all diodes, ie both the Schottky diodes 10 to 15 as well as the Z-diodes 20 to 23 , as press-fit diodes 24 and 34 be formed. According to 3 becomes a first press-in diode 24 in the plus metal plate 5a pressed in, the operating voltage connection 5 represents or is connected to this, and corresponding to a second press-in diode 34 in a minus metal plate 6a Pressed in, the ground connection 6 represents or is connected to this.

Ein Anschluss der jeweiligen Einpressdiode 24 und 34 ist als Anschlussdraht 25 bzw. 35 herausgeführt und der andere Anschluss als rundes bzw. zylindrisches Diodengehäuse, insbesondere als Metallsockel 26, 36 ausgebildet, der in eine Bohrung 27, 37 der jeweiligen Metallplatte 5a, 6a eingepresst wird. Hierdurch wird eine gute thermische und elektrische Verbindung zwischen dem Metallsockel 26, 36 und der jeweiligen Metallplatte 5a, 6a erreicht. Hierbei lassen sich grundsätzlich sowohl die Anode als auch die Kathode jeder Diode als Metallsockel 26, 36 ausbilden. Somit können als erste Einpressdiode 24 die Plus-Schottky-Dioden 10, 12, 14 sowie die Z-Dioden 21 und 23 ausgebildet werden, wobei ihre Kathoden durch den Anschlussdraht 25 gebildet werden, und entsprechend als zweite Einpressdiode 24 die Minus-Schottky-Dioden 11, 13, 15 sowie die Z-Dioden 20, 22, deren Anoden durch den Anschlussdraht 35 gebildet sind. Die Schaltsymbole rechts in 3 zeigen diese beiden Verschaltungen. Gemäß 3 können die Anschlussdrähte 25 und 35 der beiden in Reihe geschalteten Einpressdioden 25, 35 jeweils miteinander kontaktiert werden, was für sämtliche Z-Dioden und Schottky-Dioden relevant ist. Weiterhin können die Anschlussdrähte 25 und 35 in einem Mittenabgriff mit einem Leitungsdraht 30 kontaktiert werden, der auf einer Verschaltungsplatte 32 geführt ist; dies ist für die Schottky-Dioden 10 bis 15 sowie auch die Z-Dioden 20 bis 23 der 2 relevant.One connection of the respective press-in diode 24 and 34 is as a connecting wire 25 respectively. 35 led out and the other connection as a round or cylindrical diode housing, in particular as a metal base 26 . 36 formed into a hole 27 . 37 the respective metal plate 5a . 6a is pressed. This will provide a good thermal and electrical connection between the metal base 26 . 36 and the respective metal plate 5a . 6a reached. In principle, both the anode and the cathode of each diode can be used as a metal base 26 . 36 form. Thus, as the first press-in diode 24 the plus Schottky diodes 10 . 12 . 14 as well as the Z-diodes 21 and 23 be formed, with their cathodes through the connecting wire 25 are formed, and accordingly as a second press-in diode 24 the minus Schottky diodes 11 . 13 . 15 as well as the Z-diodes 20 . 22 , their anodes through the connecting wire 35 are formed. The symbols on the right in 3 show these two interconnections. According to 3 can the connecting wires 25 and 35 the two series-connected press-in diodes 25 . 35 each be contacted with each other, which is relevant for all Z-diodes and Schottky diodes. Furthermore, the connecting wires 25 and 35 in a center tap with a lead wire 30 Being contacted on a circuit board 32 is guided; this is for the Schottky diodes 10 to 15 as well as the Z-diodes 20 to 23 of the 2 relevant.

Gemäß 4 kann erfindungsgemäß die gesamte Diodenanordnung, d. h. sämtliche Schottky-Dioden 10 bis 15 der B6-Brücke 16 sowie sämtliche Z-Dioden 20 bis 23 der Spannungsbegrenzungsschaltung 17 oder 117, als Einpressdioden zwischen die gemeinsame Plus-Metallplatte 5a und die gemeinsame Minus-Metallplatte 6a geschaltet werden, die auch als Kühlkörper dienen. Die drei Mittenabgriffe 9-1, 9-2, 9-3 der B6-Brücke 16 sind über Leitungsdrähte 30a, 30b, 30c kontaktiert, die in 4 schematisiert eingezeichnet und in der gemeinsamen Verschaltungsplatte 32 geführt sind. Die Anschlussdrähte 25 und 35 der Z-Dioden 20 bis 23 sind wie in 4 gezeigt gemäß der Ausführungsform der 1 nicht weiter kontaktiert; dennoch kann die Verdrahtungsplatte 32 die Anschlussdrähte 25, 35 isoliert aufnehmen. Bei der Ausführungsform der 2 ist entsprechend in der Verschaltungsplatte 32 zwischen den Mittenabgriffen 18-1 und 18-2, d. h. an den Anschlussdrähten 25 und 35 der vier Z-Dioden 20 bis 22, ein Leitungsdraht als Verbindung 19 geschaltet.According to 4 can according to the invention, the entire diode array, ie all Schottky diodes 10 to 15 the B6 bridge 16 as well as all Z-diodes 20 to 23 the voltage limiting circuit 17 or 117 , as press-in diodes between the common plus metal plate 5a and the common minus metal plate 6a be switched, which also serve as a heat sink. The three center taps 9-1 . 9-2 . 9-3 the B6 bridge 16 are over lead wires 30a . 30b . 30c contacted in 4 schematized and in the common wiring plate 32 are guided. The connecting wires 25 and 35 the Z-diodes 20 to 23 are like in 4 shown according to the embodiment of the 1 not contacted further; nevertheless, the wiring board can 32 the connecting wires 25 . 35 record in isolation. In the embodiment of the 2 is corresponding in the wiring plate 32 between the center taps 18-1 and 18-2 ie on the connecting wires 25 and 35 the four Zener diodes 20 to 22 , a lead wire as a connection 19 connected.

Somit ergibt sich gemäß 4 ein sehr kompakter und auch kostengünstiger, robuster Aufbau mit sehr guter Kühlung und elektrischer Kontaktierung sämtlicher Dioden.Thus, according to 4 a very compact and cost-effective, robust construction with very good cooling and electrical contacting of all diodes.

Die erfindungsgemäße Gleichrichter-Brückenschaltung ist insbesondere vorteilhaft für den Drehstrom-Generator 40 zur Gleichrichtung auf einen Bordspannung B+ von 12 V geeignet. Weiterhin kann sich jedoch auch für andere Zwecke eingesetzt werden bzw. an andere Generatoren angeschlossen werden, z. B. 28 V-Generatoren. Hierbei gilt vorteilhafterweise für alle Temperaturen und Ströme die Beziehung, dass UZ < 0,5·(UD-UFS), wobei UZ die Durchbruchsspannung der Z-Dioden, UD die Durchbruchsspannung der Schottky-Dioden und UFS die Flussspannung der Schottky-Dioden ist.The rectifier bridge circuit according to the invention is particularly advantageous for the three-phase generator 40 suitable for rectification to an on-board voltage B + of 12 V. Farther However, it can also be used for other purposes or connected to other generators, eg. B. 28 V generators. In this case, the relationship that is advantageous for all temperatures and currents advantageously applies UZ <0.5 · (UD-UFS), where UZ is the breakdown voltage of the Z diodes, UD is the breakdown voltage of the Schottky diodes, and UFS is the forward voltage of the Schottky diodes.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2005/0146309 A1 [0004] US 2005/0146309 A1 [0004]

Claims (15)

Gleichrichter-Brückenschaltung (1, 101), insbesondere für einen Kfz-Generator (40), die mindestens aufweist: eine Gleichrichterschaltung (16) mit mindestens zwei gleichrichtenden Elementen (10, 11; 12, 13; 14, 15), die zwischen mindestens einen Phasenanschluss (2, 3, 4) und zwei Gleichspannungs-Anschlüsse (5, 6) zur Ausgabe einer Gleichspannung (B+) geschaltet sind, wobei die gleichrichtenden Elemente Schottky-Dioden (10, 11; 12, 13; 14, 15) und/oder aktive Schalter sind, und eine Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117), die eine in Sperrrichtung geschaltete Z-Diode (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117) mindestens eine Reihenschaltung (17-1, 17-2) aus mindestens zwei Z-Dioden (20, 21; 22, 23) aufweist.Rectifier bridge circuit ( 1 . 101 ), in particular for a motor vehicle generator ( 40 ) comprising at least: a rectifier circuit ( 16 ) with at least two rectifying elements ( 10 . 11 ; 12 . 13 ; 14 . 15 ) between at least one phase connection ( 2 . 3 . 4 ) and two DC connections ( 5 . 6 ) are connected to the output of a DC voltage (B +), wherein the rectifying elements Schottky diodes ( 10 . 11 ; 12 . 13 ; 14 . 15 ) and / or active switches, and a voltage limiting circuit ( 17 . 117 ), which is a reverse-connected Zener diode ( 20 ), characterized in that the voltage limiting circuit ( 17 . 117 ) at least one series circuit ( 17-1 . 17-2 ) of at least two Z-diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) having. Gleichrichter-Brückenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117) mindestens zwei Reihenschaltungen (17-1, 17-2) aufweist, die jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Z-Dioden (20, 21; 22, 23) aufweisen.Rectifier bridge circuit according to claim 1, characterized in that the voltage limiting circuit ( 17 . 117 ) at least two series connections ( 17-1 . 17-2 ) each having at least two Z-diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) exhibit. Gleichrichter-Brückenschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittenabgriffe (18-1, 18-2) zwischen den mindestens zwei Z-Dioden (20, 21; 22, 23) der Reihenschaltungen (17-1, 17-2) der Spannungsbegrenzungsschaltung (117) über eine Verbindung (19) kontaktiert sind.Rectifier bridge circuit according to claim 2, characterized in that center taps ( 18-1 . 18-2 ) between the at least two Zener diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) of the series circuits ( 17-1 . 17-2 ) of the voltage limiting circuit ( 117 ) via a connection ( 19 ) are contacted. Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei Phasenanschlüsse (2, 3, 4) für Phasen (U, V, W) eines Drehstrom-Generators (40) aufweist und die Gleichrichter-Einrichtung als Brücke aus mindestens sechs gleichrichtenden Elementen (10, 11, 12, 13, 14, 15) ausgebildet sind, die jeweils zwischen einem Phasenanschluss (2, 3, 4) und einem der beiden Gleichspannungsanschlüsse (5, 6) geschaltet sind.Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises three phase connections ( 2 . 3 . 4 ) for phases (U, V, W) of a three-phase generator ( 40 ) and the rectifier device as a bridge of at least six rectifying elements ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) are formed, each between a phase terminal ( 2 . 3 . 4 ) and one of the two DC voltage connections ( 5 . 6 ) are switched. Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie derartig ausgebildet ist, dass die Summe der Durchbruchspannungen (UZ) der Z-Dioden (20, 21; 22, 23) einer Reihenschaltung (17-1, 17-2) der Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117) für sämtliche Stromwerte und Temperaturwerte eines Betriebsbereich der Gleichrichter-Brückenschaltung jeweils kleiner ist als die um eine Flussspannung (UFS) reduzierte Durchbruchsspannung (UD) der gleichrichtenden Elemente (10, 11, 12, 13, 14, 15).Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed such that the sum of the breakdown voltages (UZ) of the Z diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) of a series circuit ( 17-1 . 17-2 ) of the voltage limiting circuit ( 17 . 117 ) for all current values and temperature values of an operating region of the rectifier bridge circuit is in each case smaller than the breakdown voltage (UD) of the rectifying elements (UD) which is reduced by one forward voltage (UFS) ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ), Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Z-Dioden (20, 21; 22, 23) identisch ausgebildet sind.Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the Z-diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) are formed identically. Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchbruchsspannung (UD) der gleichrichtenden Elemente (10, 11, 12, 13, 14, 15) der Gleichrichter-Brücke (16) im Bereich von 34 bis 46 V liegt und die Durchbruchsspannungen (UZ) der Z-Dioden (20, 21; 22, 23) der Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117) zwischen 11 und 14 V liegen, wobei an den Gleichspannungsanschlüssen (5, 6) eine Gleichspannung (B+) von 12 V für ein Bordnetz eines Fahrzeugs ausgegeben wird.Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that a breakdown voltage (UD) of the rectifying elements (UD) 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) of the rectifier bridge ( 16 ) in the range of 34 to 46 V and the breakdown voltages (UZ) of the Z-diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) of the voltage limiting circuit ( 17 . 117 ) are between 11 and 14 V, whereby at the DC voltage connections ( 5 . 6 ) is output a DC voltage (B +) of 12 V for a vehicle electrical system of a vehicle. Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schottky-Diode (10, 11, 12, 13, 14, 15) als TMBS-Diode ausgelegt ist.Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one Schottky diode ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) is designed as a TMBS diode. Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als aktiver Schalter der Gleichrichterschaltung (16) zwischen einem Phasenanschluss (2, 3, 4) und einem Gleichspannungsanschluss (5, 6) mindestens ein Transistor, insbesondere ein Leistungs-MOS-Feldeffekttransistor vorgesehen ist.Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that as an active switch of the rectifier circuit ( 16 ) between a phase connection ( 2 . 3 . 4 ) and a DC voltage connection ( 5 . 6 ) at least one transistor, in particular a power MOS field effect transistor is provided. Gleichrichter-Brückenschaltung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Diode (10, 11, 12, 13, 14, 15; 20, 21; 22, 23) als Einpressdiode (24, 34) ausgebildet ist, deren zwei Anschlüsse als Diodengehäuse (26, 36), insbesondere Metallsockel (26, 36), und als Anschlussdraht (25, 35) ausgebildet sind, wobei das Diodengehäuse (26, 36) in eine Bohrung (27, 37) einer als Gleichspannungsanschluss (5, 6) dienenden oder mit einem Gleichspannungsanschluss (5, 6) verbundenen Metallplatte (5a, 6a) eingepresst ist.Rectifier bridge circuit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one diode ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ; 20 . 21 ; 22 . 23 ) as a press-in diode ( 24 . 34 ) is formed, the two terminals as a diode housing ( 26 . 36 ), in particular metal base ( 26 . 36 ), and as a connecting wire ( 25 . 35 ) are formed, wherein the diode housing ( 26 . 36 ) into a hole ( 27 . 37 ) as a DC voltage connection ( 5 . 6 ) or with a DC voltage connection ( 5 . 6 ) connected metal plate ( 5a . 6a ) is pressed. Gleichrichter-Brückenschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottky-Dioden (10, 11, 12, 13, 14, 15) der Gleichrichterschaltung (16) und zumindest die Z-Dioden (20, 21, 22, 23) einer Reihenschaltung (17-1, 17-2) der Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117) als Einpressdioden (24, 34) ausgebildet sind, die jeweils in eine Plus-Metallplatte (5a) oder in eine Minus-Metallplatte (6a) eingepresst sind, wobei ihre Anschlussdrähte (25, 35) in mindestens einer Verschaltungsplatte (32) miteinander kontaktiert sind, wobei zumindest die Mittenabgriffe (9-1, 9-2, 9-3) der Gleichrichterschaltung (16) weiterhin über jeweils eine in oder an der Verschaltungsplatte (32) geführten Leitung (30a, b, c) an jeweils einen Phasenanschluss (2, 3, 4) angeschlossen ist.Rectifier bridge circuit according to claim 10, characterized in that the Schottky diodes ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) of the rectifier circuit ( 16 ) and at least the Z-diodes ( 20 . 21 . 22 . 23 ) of a series circuit ( 17-1 . 17-2 ) of the voltage limiting circuit ( 17 . 117 ) as press-in diodes ( 24 . 34 ) are formed, each in a plus-metal plate ( 5a ) or in a minus metal plate ( 6a ) are pressed in, with their connecting wires ( 25 . 35 ) in at least one interconnection plate ( 32 ) are contacted with each other, wherein at least the center taps ( 9-1 . 9-2 . 9-3 ) of the rectifier circuit ( 16 ) via one in or on the interconnection plate ( 32 ) guided line ( 30a , b, c) to a respective phase connection ( 2 . 3 . 4 ) connected. Gleichrichter-Brückenschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Schottky-Dioden (10, 11, 12, 13, 14, 15) der Gleichrichterschaltung (16) und sämtliche Z-Dioden (20, 21; 22, 23) der Spannungsbegrenzungsschaltung (17, 117) jeweils in die gemeinsame Plus-Metallplatte (5a) oder die gemeinsame Minus-Metallplatte (6a) eingepresst sind.Rectifier bridge circuit according to claim 11, characterized in that all Schottky diodes ( 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) the same judge circuit ( 16 ) and all Z-diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) of the voltage limiting circuit ( 17 . 117 ) in each case in the common Plus metal plate ( 5a ) or the common negative metal plate ( 6a ) are pressed. Gleichrichter-Brückenschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (25, 35) der Z-Dioden (20, 21; 22, 23) der mindestens einen Reihenschaltung (17-1, 17-2) in der Verschaltungsplatte (32) miteinander kontaktiert sind.Rectifier bridge circuit according to claim 12, characterized in that the connecting wires ( 25 . 35 ) of the Z-diodes ( 20 . 21 ; 22 . 23 ) of the at least one series circuit ( 17-1 . 17-2 ) in the circuit board ( 32 ) are contacted with each other. Gleichrichter-Brückenschaltung nach Anspruch 13 und nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenabgriffe (18-1, 18-2) der mindestens zwei Reihenschaltungen (17-1, 17-2) in der Verschaltungsplatte (32) miteinander kontaktiert sind.Rectifier bridge circuit according to claim 13 and claim 3, characterized in that the center taps ( 18-1 . 18-2 ) of the at least two series circuits ( 17-1 . 17-2 ) in the circuit board ( 32 ) are contacted with each other. Generatoranordnung (41), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die aufweist: einen Drehstromgenerator (40) mit drei Wechselspannungsquellen (40-1, 40-2, 40-3) in Sternschaltung, und eine Gleichrichter-Brückenschaltung (101) nach Anspruch 3 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenabgriffe (18-1, 18-2) der mindestens zwei Reihenschaltungen (17-1, 17-2) mit einem Sternpunkt (42) des Drehstromgenerators (40) verbunden sind.Generator arrangement ( 41 ), in particular for a motor vehicle, comprising: an alternator ( 40 ) with three alternating voltage sources ( 40-1 . 40-2 . 40-3 ) in star connection, and a rectifier bridge circuit ( 101 ) according to claim 3 or 14, characterized in that the center taps ( 18-1 . 18-2 ) of the at least two series circuits ( 17-1 . 17-2 ) with a star point ( 42 ) of the alternator ( 40 ) are connected.
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