CN1640218A - 由多个相互电连接的电路组件构成的电路结构 - Google Patents

Abstract

在电路结构中，每个电路组件(1－5)电连接在一个柔性印制导线载体(6)的印制导线(60)上，柔性印制导线载体以一种折迭的布局与连接在其上面的电路组件一起布置在一个密体密封的外壳(7)的一个内腔(70)里，而且该内腔装填了一种不导电的冷却液(8)，这种液体与所有的电路组件(1－5)都接触。这样就使电路结构结构上紧凑，体积小，而且所有构件，包括无源的构件都同样良好地得到冷却。应用：灯具镇流器。

Description

由多个相互电连接的电路组件构成的电路结构

本发明涉及由多个相互电连接的电路组件组成的电路结构。

在已知的这种电路结构中每个电路组件，无论是无源的或者有源的，都连接在一个刚性的印制线路板的印制导线上并固定在这线路板上，因而这线路板同时也是电路组件的载体。

这种电路结构的实例是较小功率的功率电子学的电路模块，包括用于各种灯具的电子镇流器。

这样的模块包含有许多很小的和一些大的电路组件。这样一种模块的尺寸大小通过大型电路组件在刚性印制电路板上的并排布置来确定，因而相当大。通过辅助线路板或对大型笨重组件的特殊安装可以减小模块。

由于目前在小功率的功率电子电路中电路组件的单位损失功率和它的堆积密度都保持较小，因而为了冷却只是电路组件在一种冷却源上通过空气或硅有机凝胶的微弱连结就够了，因此只是某些有源的电路组件，如开关半导体，有时例如通过安装在局部冷却源上来较好地进行冷却。

本发明的任务是提供一种上述类型的结构紧凑的电路结构，它体积相对较小而且其中所有的元件，包括无源的元件都可以同样良好地进行冷却。

该项任务通过一种具有权利要求1所述特征的电路结构来解决。

因此在按本发明的电路结构中由多个相互电连接的电路组件构成，

-每个电路组件电连接在一个柔性印制导线载体的印制导线上，

-柔性印制导线载体以一种折迭的布局与连接在其上面的电路组件一起布置在一个液体密封的外壳的内腔里，而且

-外壳的内腔填装了一种不导电的冷却液体，它与所有的电路组件接触。

通过应用这种柔性的印制导线载体可以优选通过对平面状的印制导线进行适当的折迭或弯曲使连接在这载体上的电路组件紧靠着并排布置并装在外壳内腔里的这个比较致密的堆积物里，其中该内腔适配于这致密的堆积物，而且这种堆积物的几何形状可以相应复杂地形成。因而更有利的是按本发明的电路结构在结构上比较紧凑。

尚未折迭的平面的柔性印制导线载体最好可以自动并因而低成本地装配上要连接在它上面的电路组件。

应用了液体密封的外壳就可以优选使外壳的内腔一直充填有一种冷却液体，这种冷却液与每个致密堆积的电路组件相接触，而且每个这样的组件可以相同地进行冷却。

这种冷却最好可以单独通过冷却液体的热对流来进行。用于冷却已升温冷却液体并进行对流的冷却源可以装在外壳外面。在这正冷却的冷却源上优选强烈耦联所有的电路组件，也就是说不仅有源的，还有无源的电路组件以及按本发明的电路结构中的印制导线载体。最好使所有的电路组件都可以散热，即使是复杂成型的组件，例如象电感那样。

为了使冷却液体在外壳的内腔里容易运动，这柔性的印制线路载体首先并优选地具有一个或多个贯通的孔，冷却液体可以穿过这些通孔从载体的一个平面侧流至另一个平面侧。

若冷却液体不仅通过热对流而运动，而且主动地在外壳的内腔里环流，那么就可以使得按本发明的电路结构中的所有电路组件都实现有效的冷却。

为此目的按本发明的电路结构的一种有利的设计方案具有一种用于使冷却液体在外壳的内腔里循环流动的装置，从而使冷却液体总是在电路组件处流动经过。通过一种这样的装置可以优选使所有电路组件保持相同的温度。

用于使冷却液循环流动的装置最好有一个循环泵，它首先而且优选地布置在一个平行于外壳的内腔而布置的冷却液体的通道里，通过这通道循环泵就将冷却液一方面从外壳的内腔里输出，并且另一方面又输入给这内腔。这通道和循环泵可以优选设置在外壳里。

一种这样布置的循环泵的一种优选有利的设计方案具有：

-一个布置在通道里并沿通道的纵向方向的薄片以及

-一个操纵装置，用于使薄片垂直于通道的纵向方向翼状来回往复运动。一个这样的薄片可以优选使通道实现一种扁平的横截面。

操纵装置首先并且优选具有一个压电执行元件。从简单性、效率和使用寿命的观点来看压电执行元件是很适合的。尤其是压电执行元件适合于一种具有扁平横断面的通道。

冷却液体首先是一种油。

如果印制导线载体上的印制导线与一个液体密封地穿过外壳的一个壁板的外部电接头电连接的话，那么这个印制导线就可以与外壳的外腔相连接。

按本发明的电路结构的一种优选的实施形式是用于各种类型电灯的一种镇流器，也就是说这种电路结构中的电路组件就是一个这样的灯具镇流器，其布设在对应于一个这样镇流器的柔性载体上。镇流器的外接头通过电路结构中外壳的接头而实现。

在按本发明的电路结构中由于使一种复杂的电路几何形状实现了有效的温度均匀化并结合了一种柔性印制导线载体的优点，因而通常更加有利地明显减小了小功率的功率电子模块的结构尺寸。

在以下的说明中根据附图举例来对本发明进行详细叙述。所示为：

图1：一个举例性的按本发明的电路结构的外壳的一个垂直纵剖视图，其中侧视表示了未剖切的内腔中的电路组件和折迭的印制导线载体；

图2：沿着图1所示II-II剖切线通过按图所示电路结构的外壳的一个水平纵向剖视图，其中电路组件和断开表示的折迭的印制导线载本在内腔里未剖切开用俯视表示。

在附图所表示的举例的由多个相互电连接起来的电路组件构成的电路结构中，用1-5表示电路组件，用6表示柔性的印制导线载体，用7表示液体密封的外壳并用8表示冷却液体。

这举例的电路结构是专门的用于所有类型灯具的一种灯具镇流器，其中包括白织灯、放电灯和荧光灯。但按本发明的电路结构并不局限于灯具镇流器，而可以是任意的由多个相互电连接起来的电路组件所构成的电路结构。

在所表示的灯具镇流器形式的电路结构中电路组件1特别是一个开关半导体，电路组件2是一个变压器，组件3是一个大电容器，组件4是一个滤波线圈。这些电路组件1至4都是大的笨重的组件。

多个电路组件5是小组件，如电阻、小电容器、半导体二极管、晶体管等等。

每个电路组件1至5都电连接在一个柔性印制导线载体6的印制导线60上(见图2)。

柔性的印制导线载体6以一种折迭的布局与连接在上面的电路组件1至5一起布置在液体密体的外壳7的一个内腔70里。通过印制导线载体6的折迭将大的笨重的组件1至4紧挨着并排布置，而且这印制导线载体6本身具有相对于其原始的平面形状来说较小的外形尺寸。这样将电路组件1至5更致密地堆积，而且使电路结构中的整个电路结构上更为紧凑。

首先将这些与载体6电连接的较大电路组件1至4各自固定在外壳7的内腔70里，例如借助于一种粘结剂75，用以提高电路结构的稳定性。

外壳7的内腔70填充了不导电的冷却液体8，这种液体与所有的电路组件1至5都接触。组件的冷却可以单独通过冷却液体8的热对流来进行。一种未表示出的用于冷却由于组件1至5而被加热了的冷却液体8并使冷却液8对流的冷却源可以装在外壳7外面。所这些正冷却的冷却源上强烈地耦联所有的组件1至5和印制导线载体6。所有的电路组件1至5都能达到冷却。

为使冷却液体8在外壳7的内腔70里更容易流动这柔性载体6具有贯通的孔61，冷却液8就可以通过这些孔从载体的一个平面侧62流动至另一平面侧62。

为了实现特别有效地冷却所有的组件1至5，电路结构有一个图2所示的装置9用于使冷却液8在外壳7的内腔70里循环流动，从而使冷却液8流过组件1至5。冷却液8在这里并不通过热对流而流动，而是有源地在外壳7的内腔70里循环流动。

用于使冷却液8循环流动的装置9具有一个循环泵90，它专门布置在一个平行于外壳7内腔70的用于冷却液8的通道71里，而且具有尤其是一个布置在通道71里的薄片91和一个操纵装置92用于使薄片垂直于通道71的纵向方向710产生一种翼状的来回往复运动。

薄片91举例来说布置在通道71的纵向方向710上在通道71的一个直线布置的中间段711里。按图2所示该中间段711特别地布置在外壳7的一侧，沿着通道71的平行于图2图面的纵向方向710上，并且无论在这纵向方向710上还是在垂直于图2的图面方向上各自基本上在外壳7的内腔70的整个外形尺寸上延伸。

操纵装置92最好有一个压电执行元件920，它同样也作成薄片状。压电执行元件920布置在通道71的直线中间段711里在如薄片91那样相同的垂直于图2的图面的平面里，并与薄片91牢固连接，举例来说使薄片91的端部911和压电执行元件920的一个对着这端部911的端部921上下相互迭置并牢固地相互连接起来。

压电执行元件920和薄片91的布置按照图2是特别的，从而在通道71的纵向方向上紧随压电执行元件920的就是薄片91。

压电执行元件920的一个离开这薄片91的端部922通过一个用小环表示的紧固装置923不可活动地与外壳7连接。紧固装置923的设计应使它保证冷却液8能通过这通道。同时优选的是：如果紧固装置923具有使压电执行元件920工作的输入电线。

工作时压电执行元件920的端部921在图2所示的图面里垂直于通道71的纵向方向710来回往复振动并给予薄片91一个类似于鱼尾鳍运动的翼状来回往复运动，这种运动平行于图2的图面并垂直于通道71的纵向方向710。因此在压电执行元件920和薄片91特殊布置时就造成冷却液体8从一个将通道71与内腔70连接起来的在压电执行元件920一边的孔713沿通道71的纵向方向710通过通道71的中间段711，流至一个连接通道71与内腔70的在薄片91一侧的孔714。

这又造成使冷却液8在外壳7的内腔70里沿与通道71的图示纵向方向710相反的方向710’循环流动，并总是流经每一个电路组件1至5和载体6并流过载体6的孔61。

通道71要特殊地设计，从而使它除了直的中间段711之外具有两个在压电执行元件920和薄片91的结构每一侧并邻接中间段711的端部712，其中每个端部既在通道71的图示纵向方向710上伸展，也在垂直于图2的图面的方向上伸展，分别基本上达到外壳7的内腔70的整个外形尺寸。

每个这种端部段712在其指向外壳7的内腔70的那一面上具有多个孔714，其每个孔都使通道71与内腔70相连。每个这种孔714举例来说可以设计成缝隙状的，因而它在垂直于图2图面的方向上延伸基本达到外壳7的内腔70的整个外形尺寸。

整个通道71最好集成在外壳7里并且举例来说在外壳7的内部沿着外壳7的壁板72而延伸布置。

冷却液8最好是一种冷却油。

在图1中可以看到一个布置于载体6的整个长度上的载体6的窄的纵向边棱63，而在图2中剖切掉了一个从载体6的位置64一直到布置在电路组件1附近的载体6的端部65并在俯视中表示了只是在位置64处开始的一段载体6的一个平坦侧62。

在这平坦侧62上举例来说有多个例如四个载体6印制导线60分别与同样也是四个液体密封地穿过外壳7的壁板72的外壳7上的外部电接头73中的一个电连接。在外壳7的另一面上例如是两个液体密封地穿过外壳7的壁72的外壳7上的外部电接头73各与一个印制导线60相连接，该印制导线60为图2中表示出的、但按照图1所示此处具有一个端部66的印制导线载体6的印制导线。

在用于电灯的一种灯具镇流器形式的电路结构中，例如在外壳7的右边设有四个接头73用于连接到灯上，而在外壳7的左边设有两个接头73用于连接电源。

附图中用67表示了载体6的一个印制导线60和一个大的电路组件2，3，和4之间的电连接。

Claims (10)

1.由多个相互电连接的电路组件(1-5)所组成的电路结构，其中

-每个电路组件(1-5)都电连接在一个柔性的印制导线载体(6)的印制导线(60)上，其中

-这柔性的印制导线载体(6)以一种折迭的布局与连接在上面的电路组件(1-5)一起布置在一个液体密封的外壳(7)的内腔(70)里，而且其中

-外壳(7)的内腔(70)填充有不导电的冷却液体(8)，这冷却液与所有电路组件(1-5)都接触。

2.按权利要求1所述的电路结构，其中柔性的印制导线载体(6)具有一个或多个贯通的孔(61)。

3.按权利要求1或2所述的电路结构，它具有一个用于使冷却液(8)在外壳(7)的内腔(70)里循环流动的装置(9)，从而使冷却液(8)流动经过这些电路组件(1-5)。

4.按权利要求3所述的电路结构，其中用于使冷却液(8)循环流动的装置(9)具有一个循环泵(90)。

5.按权利要求4所述的电路结构，其中循环泵(90)布置在平行于外壳(7)的内腔(70)的用于冷却液(8)的通道(71)里。

6.按权利要求5所述的电路结构，其中循环泵(90)具有

-一个设置在通道(71)里并沿通道(71)的纵向方向(710)定向的薄片(91)和

-一个操纵装置(92)，用于使薄片垂直于通道(71)的纵向方向(710)翼状来回往复运动。

7.按权利要求6的电路结构，其中操纵装置(92)具有一个压电执行元件(920)。

8.按上述权利要求之一所述的电路结构，其中冷却液(8)是一种油。

9.按上述权利要求之一所述的电路结构，其中印制导线载体(6)的至少一个印制导线(60)与至少一个液体密封地穿过外壳(7)的壁(72)的外壳(7)的外部电接头(73)电连接。

10.按上述权利要求之一所述的电路结构，其形式为电灯具的一种镇流器。