DE102017214779A1

DE102017214779A1 - Electric control unit

Info

Publication number: DE102017214779A1
Application number: DE102017214779.2A
Authority: DE
Inventors: Dieter Tanner; Beat Heim
Original assignee: Lenze Automation GmbH
Current assignee: Lenze SE
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-04-04

Abstract

Ein elektrisches Steuergerät weist mindestens ein erstes und ein zweites wärmeerzeugendes Bauteil, einen Kühlkörper zur Kühlung des ersten wärmeleitend damit verbundenen wärmeerzeugenden Bauteils, und mindestens einen Bauteilträger mit Steckverbinder zur elektrischen Steckverbindung an das elektrische Steuergerät auf. Außerdem weist es ein Abdeckteil auf, das das zweite wärmeerzeugende Bauteil zumindest teilweise abdeckt, sowie eine Steckerträgerplatte, die Gegenstecker für den Steckverbinder des Bauteilträgers aufweist, wobei die Steckerträgerplatte mit dem Abdeckteil verbunden ist.An electrical control unit has at least a first and a second heat-generating component, a heat sink for cooling the first heat-conducting associated heat-generating component, and at least one component carrier with plug connector for electrical plug connection to the electrical control unit. In addition, it has a cover which at least partially covers the second heat-generating component, and a connector support plate, the mating connector for the connector of the component carrier, wherein the connector support plate is connected to the cover.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKAREA OF APPLICATION AND PRIOR ART

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Steuergerät, insbesondere einen Frequenzumrichter, einen Servoumrichter, eine Steuerung oder einen Rückspeiser.The invention relates to an electrical control device, in particular a frequency converter, a servo inverter, a controller or a regenerator.

Aus der EP 2089962 B1 und der EP 2090146 B1 sind derartige Steuergeräte bekannt, deren Aufbau samt Kühlkonzept von Bedeutung ist. Dabei geht es auch um einen hochintegrierten Aufbau bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ausreichenden Kühlung für alle Bauteile.From the EP 2089962 B1 and the EP 2090146 B1 Such controllers are known, the structure together with the cooling concept is important. It is also about a highly integrated design while ensuring sufficient cooling for all components.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes elektrisches Steuergerät zu schaffen, mit dem Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, den Aufbau eines solchen Steuergeräts sehr dicht bzw. eng auszubilden mit geringem Platzbedarf einerseits und Vielseitigkeit und vorteilhaftem Aufbau andererseits.The invention has for its object to provide an aforementioned electrical control device can be solved with the problems of the prior art and it is particularly possible to form the structure of such a controller very tight or tight with little space on the one hand and versatility and advantageous Construction on the other hand.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein elektrisches Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by an electrical control device with the features of claim 1. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is incorporated herein by express reference.

Das elektrische Steuergerät weist mindestens ein erstes wärmeerzeugendes Bauteil und mindestens ein zweites wärmeerzeugendes Bauteil auf. Vorteilhaft weist es in der Praxis noch weitere wärmeerzeugende Bauteile auf, die unter Umständen auch mehrere von derselben Art sein können. Das erste wärmeerzeugende Bauteil kann beispielsweise ein Leistungsschalter bzw. ein Leistungshalbleiter sein, insbesondere ein IGBT. Das Steuergerät weist einen Kühlkörper auf, um mindestens ein wärmeerzeugendes Bauteil kühlen zu können, insbesondere mindestens das erste wärmeerzeugende Bauteil. Dieses ist dazu auf an sich bekannte Art und Weise mit dem Kühlkörper wärmeleitend verbunden, insbesondere daran montiert mit großflächiger Anlage. Ein Kühlkörper kann ein an sich üblicher Kühlkörper aus Aluminium sein mit einem langgestreckten Körper mit Kühlrippen.The electrical control unit has at least one first heat-generating component and at least one second heat-generating component. Advantageously, it has in practice even more heat-generating components, which may be several of the same kind under certain circumstances. The first heat-generating component may be, for example, a power switch or a power semiconductor, in particular an IGBT. The control unit has a heat sink in order to be able to cool at least one heat-generating component, in particular at least the first heat-generating component. This is connected in a thermally conductive manner to the heat sink in a manner known per se, in particular mounted thereon with a large-area plant. A heat sink may be a per se conventional heat sink made of aluminum with an elongated body with cooling fins.

Des Weiteren weist das Steuergerät mindestens einen Bauteilträger auf, insbesondere eine Leiterplatte, der Steckverbinder bzw. Steckkontakte für eine elektrische Steckverbindung an das elektrische Steuergerät bzw. an den Rest des elektrischen Steuergeräts aufweist. Dadurch kann ein solcher Bauteilträger leicht elektrisch, eventuell auch mechanisch, mit dem Steuergerät verbunden werden. Vor allem ist dadurch neben einer leichten Erstmontage auch ein schneller und einfacher nachträglicher Austausch möglich.Furthermore, the control unit has at least one component carrier, in particular a printed circuit board, which has plug connectors or plug contacts for an electrical plug connection to the electrical control unit or to the remainder of the electrical control unit. As a result, such a component carrier can easily be electrically, possibly also mechanically, connected to the control unit. Above all, in addition to a slight initial assembly and a quick and easy subsequent replacement possible.

Das elektrische Steuergerät weist auch mindestens ein Abdeckteil auf, welches das zweite wärmeerzeugende Bauteil zumindest teilweise abdeckt und insbesondere gegen den Bauteilträger abdeckt oder diesen abschirmt. So wird verhindert, dass das zweite wärmeerzeugende Bauteil den Bauteilträger unnötig und unzulässig stark erhitzt und darauf befindliche Bauteile möglicherweise beeinträchtigt oder beschädigt. Neben einer verringerten Wärmestrahlung wird auch eine verringerte Wärmeübertragung durch den verhinderten Austausch von heißer Luft erreicht. Dies eignet sich insbesondere dann, wenn das zweite wärmeerzeugende Bauteil etwas weniger Wärme erzeugt als das erste wärmeerzeugende Bauteil bzw. als ein genannter Leistungshalbleiter. Beispielsweise kann das zweite wärmeerzeugende Bauteil eine Drossel sein, insbesondere eine stromkompensierte EMV-Drossel.The electrical control unit also has at least one cover part which at least partially covers the second heat-generating component and in particular covers it against the component carrier or shields it. This prevents the second heat-generating component from unnecessarily heating up and unduly overheating the component carrier and possibly impairing or damaging components thereon. In addition to a reduced heat radiation and a reduced heat transfer is achieved by the prevented exchange of hot air. This is suitable in particular when the second heat-generating component generates less heat than the first heat-generating component or as a named power semiconductor. For example, the second heat-generating component may be a throttle, in particular a current-compensated EMC throttle.

Schließlich weist das elektrische Steuergerät erfindungsgemäß noch eine sogenannte Steckerträgerplatte auf, die Gegensteckverbinder für den vorgenannten Steckverbinder bzw. die Steckkontakte des vorgenannten Bauteilträgers aufweist. Diese Steckerträgerplatte ist mit dem Abdeckteil verbunden bzw. daran befestigt oder gehalten, vorteilhaft durch eine lösbare mechanische Verbindung, besonders vorteilhaft durch eine Rastverbindung. Die Gegensteckverbinder sind vorteilhaft derart ausgebildet und an der Steckerträgerplatte befestigt, dass eine Steckverbindung daran mit einer Steckrichtung senkrecht zur Fläche der Steckerträgerplatte erfolgt. So kann ein mechanisch stabiler Aufbau erreicht werden.Finally, according to the invention, the electrical control device also has a so-called plug carrier plate which has mating connectors for the aforementioned plug connector or the plug contacts of the aforementioned component carrier. This plug carrier plate is connected to the cover or attached thereto or held, advantageously by a releasable mechanical connection, particularly advantageously by a latching connection. The mating connectors are advantageously designed and attached to the plug carrier plate, that a plug connection is made thereon with a plugging direction perpendicular to the surface of the plug carrier plate. Thus, a mechanically stable structure can be achieved.

Die Steckerträgerplatte dient vor allem dazu, den Bauteilträger elektrisch und zumindest teilweise auch mechanisch zu halten bzw. am elektrischen Steuergerät zu befestigen. Die Steckerträgerplatte selbst kann dabei an einer Art Haupt-Leiterplatte oder Hauptplatine des Steuergeräts elektrisch angeschlossen sein, beispielsweise durch eine weitere Steckverbindung, die allerdings dann vorteilhaft eine andere Steckrichtung aufweist als die Steckverbindung zu dem Bauteilträger hin. Insbesondere kann sie elektrisch an eine Haupt-Leiterplatte angeschlossen sein, an der auch das mindestens eine vorgenannte erste wärmeerzeugende Bauteil elektrisch angeschlossen und insbesondere angeordnet ist. So kann die Steckerträgerplatte neben einer Art Befestigungsmöglichkeit für den genannten Bauteilträger und möglicherweise weitere Bauteilträger auch für deren elektrische Anbindung sorgen. Durch die Verbindung der Steckerträgerplatte mit dem Abdeckteil kann sie besonders stabil am Steuergerät befestigt sein und gut Kräfte aufnehmen, wodurch der mindestens eine Bauteilträger, der vorteilhaft nachher im Betrieb austauschbar ist, gut an- und abgesteckt werden kann. Ein derartiger Austausch der Bauteilträger in einer Betriebssituation oder in einer Einbausituation des elektrischen Steuergeräts erfolgt in der Regel weniger sorgsam als bei der Montage des elektrischen Steuergeräts. Des Weiteren ist das Steuergerät dann meistens zumindest teilweise verkleidet, so dass bei einem Einstecken oder Ausstecken des Bauteilträgers die jeweils zugeordnete Steckverbindung nicht gegengehalten werden kann, was in der Montage aber noch sehr gut möglich sein kann.The plug carrier plate serves primarily to hold the component carrier electrically and at least partially mechanically or to be attached to the electrical control unit. The plug carrier plate itself may be electrically connected to a type of main circuit board or motherboard of the controller, for example, by a further connector, which, however, then advantageously has a different plug-in direction than the connector to the component carrier. In particular, it may be electrically connected to a main circuit board, to which also the at least one aforementioned first heat-generating component is electrically connected and in particular arranged. Thus, the connector support plate can provide in addition to a kind of mounting option for the said component carrier and possibly other component carrier also for their electrical connection. By the Connection of the connector support plate with the cover it can be particularly stable attached to the control unit and well absorb forces, whereby the at least one component carrier, which is advantageous subsequently replaced in operation, well on and can be unplugged. Such an exchange of the component carrier in an operating situation or in a mounting situation of the electrical control unit is generally less careful than during the assembly of the electrical control unit. Furthermore, the control unit is then usually at least partially covered, so that when plugging in or unplugging the component carrier, the respective associated connector can not be countered, which in the assembly but still very well possible.

Ein Austausch des mindestens einen Bauteilträgers kann entweder im Reparaturfall erfolgen, also um ihn auszutauschen oder einzelne Bauteile darauf auszutauschen. Alternativ kann durch Einstecken weiterer Bauteilträger eine funktionelle Erweiterung des elektrischen Steuergeräts stattfinden, was ebenso durch einen Austausch des genannten Bauteilträgers möglich ist.An exchange of at least one component carrier can either be done in case of repair, so to replace it or to exchange individual components. Alternatively, by plugging in further component carriers, a functional extension of the electrical control device can take place, which is also possible by replacing the component carrier mentioned.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Abdeckteil mehrteilig ausgebildet, insbesondere zweiteilig. Dadurch kann beispielsweise ein einfacherer Aufbau erreicht werden, insbesondere müssen nicht ganz so große Bauteile hergestellt werden. Des Weiteren kann ein Abdeckteil vorteilhaft aus Kunststoff ausgebildet sein, und durch einen zweiteiligen Aufbau von zwei an sich separaten Teilen, insbesondere mit einem Hauptteil und einem Zusatzteil, kann mit geringerem Aufwand ein komplexeres Abdeckteil, welches dann mehr Funktionen und Aufgaben in sich vereinen kann, hergestellt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein erster Hauptteil im Wesentlichen das Abdeckteil bildet, also sozusagen deutlich größer ist als ein zweiter Teil. Dieser erste Hauptteil übernimmt dann vorteilhaft mechanische Stützfunktionen und Aufnahmefunktionen, insbesondere auch für die vorgenannte Steckerträgerplatte. Des Weiteren kann das Abdeckteil auch zusammen mit dem eingangs genannten Kühlkörper für einen stabilen inneren Aufbau des Steuergeräts sorgen, insbesondere kann es darauf abgestützt sein. Ein zweiter Zusatzteil ist an dem Hauptteil befestigt, um diesen sozusagen zu vervollständigen bzw. um zusammen mit diesem das gesamte Abdeckteil zu bilden. Der zweite Zusatzteil ist eben vorteilhaft kleiner als der Hauptteil. Er kann besonders vorteilhaft durch die getrennte Herstellung in einer Richtung verlaufen oder beispielsweise zusätzliche Kühlluftführungen odgl. aufweisen, die in einer Richtung verlaufen, die am Hauptteil nur mit sehr viel Aufwand bei der Herstellung möglich wäre.In an advantageous embodiment of the invention, the cover is formed in several parts, in particular in two parts. As a result, for example, a simpler structure can be achieved, in particular not so large components must be produced. Furthermore, a cover can advantageously be made of plastic, and by a two-part construction of two separate parts, in particular with a main part and an additional part, with less effort, a complex cover, which can then combine more functions and tasks in itself, getting produced. It can be provided that a first main part substantially forms the cover, that is, so to speak, is significantly larger than a second part. This first main part then advantageously takes over mechanical support functions and recording functions, in particular also for the aforementioned plug carrier plate. Furthermore, the cover can also provide together with the heat sink mentioned above for a stable internal structure of the controller, in particular it can be supported on it. A second additional part is attached to the main part in order to complete it, so to speak or to form together with this the entire cover. The second additional part is advantageously smaller than the main body. It can be particularly advantageous by the separate production in one direction or, for example, additional cooling air ducts or the like. that run in a direction that would be possible at the main part only with great effort in the production.

Besonders vorteilhaft weist der vorgenannte Zusatzteil eine Kühlluftführung auf, mit der Kühlluft an ein drittes wärmeerzeugendes Bauteil gebracht werden kann. Dies kann Kühlluft sein, die von einem Lüfter des elektrischen Steuergeräts verteilt wird bzw. in eine gesamtheitliche Kühlluftführung eingeblasen wird. Das dritte wärmeerzeugende Bauteil kann vorteilhaft auf demjenigen Bauteilträger angeordnet sein, der an der Steckerträgerplatte verbunden ist. Vorteilhaft ist es derjenige Bauteilträger, der am nächsten zu dem Zusatzteil angeordnet ist, so dass ein Weg für die Kühlluftführung nicht so groß ist. Dieses dritte wärmeerzeugende Bauteil kann beispielsweise ein FPGA sein.Particularly advantageously, the aforementioned additional part has a cooling air guide, with the cooling air can be brought to a third heat-generating component. This can be cooling air, which is distributed by a fan of the electrical control unit or is blown into a holistic cooling air duct. The third heat-generating component may advantageously be arranged on that component carrier which is connected to the plug carrier plate. It is advantageous that component carrier, which is arranged closest to the additional part, so that a path for the cooling air flow is not so great. This third heat-generating component may be, for example, an FPGA.

Für einen stabilen Aufbau des Steuergeräts kann das Abdeckteil an mehreren Punkten oder in mehreren Bereichen gegen den Kühlkörper abgestützt sein. Dazu kann es direkt an dem Kühlkörper anliegen oder an einem sonstigen Teil anliegen, das wiederum am Kühlkörper anliegt in Richtung dieser Abstützung. Das kann auch eine flächig dazwischen liegende vorgenannte Hauptplatine sein. So ist das Abdeckteil gut am Kühlkörper abgestützt und somit auch vorteilhaft befestigt. Hierfür kann unter Umständen ein Zusatz-Bauteil vorgesehen sein zur Befestigung des Abdeckteils am Kühlkörper.For a stable construction of the control device, the cover part can be supported at several points or in several areas against the heat sink. For this purpose, it may rest directly on the heat sink or rest against another part, which in turn bears against the heat sink in the direction of this support. This can also be an area lying in between the aforementioned motherboard. Thus, the cover is well supported on the heat sink and thus advantageously secured. For this purpose, an additional component may be provided under certain circumstances for fastening the cover part on the heat sink.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können der Steckverbinder des Bauteilträgers und der Gegensteckverbinder der Steckerträgerplatte so ausgebildet sein, dass sie eine Steckrichtung in Richtung auf den Kühlkörper zu aufweisen, insbesondere geht diese Steckrichtung durch den Kühlkörper direkt hindurch in Verlängerung. Diese Steckrichtung kann besonders vorteilhaft parallel zu einer Flachseite des Kühlkörpers sein, an der das erste wärmeerzeugende Bauteil angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Steckrichtung rechtwinklig sein zur Fläche der Steckerträgerplatte, was aber, wie zuvor erwähnt, als besonders vorteilhaft angesehen wird sowohl zur Herstellung der Steckverbindung als auch zum Auffangen auftretender mechanischer Kräfte.In an advantageous embodiment of the invention, the connector of the component carrier and the mating connector of the connector support plate may be formed so that they have a direction of insertion in the direction of the heat sink, in particular, this plug-in direction passes through the heat sink directly therethrough in extension. This plug-in direction can be particularly advantageous parallel to a flat side of the heat sink, on which the first heat-generating component is arranged. Additionally or alternatively, the plugging direction can be at right angles to the surface of the plug carrier plate, which, however, as previously mentioned, is considered to be particularly advantageous both for producing the plug connection and for absorbing occurring mechanical forces.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Abdeckteil einen haubenartigen Abschnitt aufweisen, der auch als topfartig bezeichnet werden kann. Dieser haubenartige oder topfartige Abschnitt kann über dem zweiten wärmeerzeugenden Bauteil verlaufen und insbesondere dieses überdecken. Somit sorgt dieser Abschnitt auch für die Abschirmung des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils gegen den Bauteilträger. Der haubenartige Abschnitt kann sich von einer Grundfläche des Abdeckteils aus nach oben ziehen, welche flächig auf einer Haupt-Leiterplatte bzw. Hauptplatine aufliegt, auf der auch das zweite wärmeerzeugende Bauteil angeordnet ist. Eine Trennung bzw. eine Trennlinie zwischen dem Hauptteil und dem Zusatzteil, wie sie zuvor definiert worden sind, kann derart durch den haubenartigen Abschnitt führen, dass der Hauptteil und der Zusatzteil diesen Abschnitt gemeinsam bilden. Wie zuvor erwähnt, kann der Hauptteil auch einen größeren oder den größten Teil des haubenartigen Abschnitts bilden, beispielsweise zwischen 60 % und 90 %. Der Zusatzteil kann den Abschnitt beispielsweise an einer Seite schließen, wo er ansonsten offen wäre.In a further embodiment of the invention, the cover can have a hood-like portion, which can also be referred to as pot-like. This hood-like or pot-like portion may extend over the second heat-generating component and in particular cover this. Thus, this section also provides for the shielding of the second heat-generating component against the component carrier. The dome-like portion can pull up from a base of the cover member, which rests flat on a main circuit board or motherboard on which the second heat-generating component is arranged. A partition between the main part and the auxiliary part, as previously defined, may pass through the hood-like portion such that the main part and the auxiliary part together form this portion. As before mentioned, the main part can also form a major part or the largest part of the hood-like section, for example between 60% and 90%. The attachment may close the section, for example, on a side where it would otherwise be open.

Vorteilhaft führt von dem Abdeckteil, insbesondere von dem genannten Zusatzteil, eine Kühlluftführung hin zu dem mindestens einen Bauteilträger. Diese kann dort auf ein zu kühlendes drittes Bauteil, insbesondere ein Steuerbauteil, auf dem mindestens einen Bauteilträger gerichtet sein, wie zuvor beschrieben worden ist. Eine solche Kühlluftführung wäre dann in der gebogenen Form kaum oder nur sehr aufwändig mit einem einteilig hergestellten Abdeckteil zu erreichen. Vorteilhaft ist also die Kühlluftführung an dem Zusatzteil vorgesehen.Advantageously leads from the cover, in particular of said auxiliary part, a cooling air flow towards the at least one component carrier. This can there be directed to a third component to be cooled, in particular a control component, on which at least one component carrier is directed, as described above. Such a cooling air duct would then be difficult or very difficult to achieve in the bent form with a cover part produced in one piece. Advantageously, therefore, the cooling air is provided on the additional part.

Eine Verbindung von Hauptteil und Zusatzteil zur Bildung des Abdeckteils kann entweder dauerhaft sein, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen. Alternativ kann es eine Steckverbindung sein, beispielsweise zusätzlich mit einer Rastverbindung oder Verschraubung, so dass ein selbsttätiges Lösen vermieden wird, was beim Zusammenbau des Steuergeräts hilft. Eine dauerhafte feste Verbindung zwischen Hauptteil und Zusatzteil kann die Steifigkeit des Abdeckteils verbessern, beispielsweise auch um Kräfte besser auffangen zu können, die auf die Steckerträgerplatte beim Anstecken oder Lösen von Bauteilträgern wirken können.A compound of the main part and additional part for forming the cover can either be permanent, for example by gluing or welding. Alternatively, it may be a plug connection, for example additionally with a latching connection or screw connection, so that an automatic release is avoided, which assists in the assembly of the control device. A permanent, firm connection between the main part and the additional part can improve the rigidity of the cover part, for example in order to better absorb forces that can act on the connector support plate when connecting or disconnecting component carriers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Haltebauteil vorgesehen sein, das mit dem Abdeckteil verbunden ist oder zumindest daran anliegt bzw. daran befestigt ist. Das Haltebauteil kann mit einem Endbereich am Abdeckteil befestigt sein, wobei dies vorteilhaft an einer Fläche parallel zur vorgenannten Steckerträgerplatte erfolgt. Dann kann eine Druckkraft das Haltebauteils in diese Richtung senkrecht zu der Fläche parallel zur Steckerträgerplatte gut aufgefangen werden. Ein Haltebauteil kann ganz allgemein vorteilhaft aus metallischem Flachmaterial bestehen. Es kann nach Art eines mehrfach abgewinkelten Arms oder in einer U-Form so ausgebildet sein, dass es in einem freien Endbereich Anschlussmittel trägt oder abstützt. Diese Anschlussmittel sind besonders vorteilhaft Steckanschlüsse oder Schraubanschlüsse. Diese Steckanschlüsse oder Schraubanschlüsse gehen von dem elektrischen Steuergerät nach außen. Außerdem können sie zusätzlich mechanisch und elektrisch mit einem der Bauteilträger verbunden sein. So ist es möglich, dass der Bauteilträger mit diesen Steckanschlüssen oder Schraubanschlüssen am Steuergerät gesichert wird, insbesondere an der vorgenannten Steckerträgerplatte. Dann können die Steckanschlüsse oder Schraubanschlüsse entweder selbsttätig eine tragende oder stützende Verbindung mit dem freien Endbereich des Haltebauteils eingehen. Alternativ können sie mit einer Schraubverbindung odgl. daran befestigt werden, so dass sie zu einem großen Teil oder hauptsächlich mechanisch von dem Haltebauteil gehalten werden. So können Kräfte besonders gut aufgefangen und an das Abdeckteil weitergegeben werden, die beim Anstecken oder Lösen einer Anschlussverbindung an den Anschlussmitteln auftreten können.In a further embodiment of the invention, at least one holding member may be provided, which is connected to the cover or at least rests against it or is attached thereto. The holding member may be secured with an end portion on the cover, which is advantageously carried out on a surface parallel to the aforementioned connector support plate. Then, a pressing force of the holding member in this direction perpendicular to the surface parallel to the connector support plate can be well absorbed. In general, a holding component can advantageously consist of metallic flat material. It may be designed in the manner of a multi-angled arm or in a U-shape so that it carries or supports connection means in a free end region. These connection means are particularly advantageous plug connections or screw connections. These plug-in connections or screw connections go from the electrical control unit to the outside. In addition, they may additionally be mechanically and electrically connected to one of the component carriers. Thus, it is possible that the component carrier is secured with these plug-in connections or screw terminals on the control unit, in particular on the aforementioned plug carrier plate. Then, the plug-in connections or screw connections can either automatically enter into a supporting or supporting connection with the free end region of the holding component. Alternatively, they can with a screw or the like. be attached so that they are held to a large extent or mainly mechanically by the support member. Thus, forces can be absorbed very well and passed on to the cover, which can occur when connecting or disconnecting a connection to the connection means.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Haltebauteil einen abstehenden Abschnitt aufweisen. Dieser kann beispielsweise nach Art eines Leitblechs ausgebildet sein. Dieser Abschnitt ist zwischen einem Kühlluftauslass und einem zu kühlenden Bauteil auf dem Bauteilträger angeordnet. Der Kühlluftauslass kann vorteilhaft die vorgenannte Kühlluftführung des Zusatzteils des Abdeckteils sein, so dass durch den abstehenden Abschnitt bzw. das Leitblech die Kühlluft nochmals genauer geführt werden kann, insbesondere zumindest teilweise an das zu kühlende Steuerbauteil oder dritte Bauteil allgemein, das besonders vorteilhaft das vorgenannte Steuerbauteil auf dem Bauteilträger ist. Dadurch ist es möglich, dass die Kühlluftführung des Zusatzteils nicht ganz so lang sein muss bis zu diesem Steuerbauteil.In a further embodiment of the invention, a holding member may have a protruding portion. This may for example be designed in the manner of a baffle. This section is arranged between a cooling air outlet and a component to be cooled on the component carrier. The cooling air outlet may advantageously be the aforementioned cooling air duct of the additional part of the cover part, so that the cooling air can be guided again more accurately by the protruding section or the baffle, in particular at least partially to the control component to be cooled or third component generally, the particularly advantageous control component on the component carrier is. This makes it possible that the cooling air flow of the additional part does not have to be quite so long up to this control component.

Vorteilhaft weist das Steuergerät allgemein zwei der vorgenannten Haltebauteile auf, die etwas unterschiedlich ausgebildet sein können und insbesondere an unterschiedlichen Stellen, besonders vorteilhaft an gegenüberliegenden Endbereichen, des Abdeckteils angeordnet sind. Sie können grundsätzlich ähnlich ausgebildet sein und aus mehrfach abgewinkeltem Metall bzw. Blech bestehen. Sie können auch beide dazu ausgebildet sein, vorgenannte Anschlussmittel bzw. Steckanschlüsse oder Schraubanschlüsse mechanisch zu halten bzw. abzustützen.Advantageously, the control unit generally has two of the abovementioned holding components, which may have a somewhat different design and, in particular, are arranged at different locations, particularly advantageously at opposite end areas, of the covering part. You can basically be designed similar and made of multiple angled metal or sheet. You can also be both designed to mechanically hold or support the aforementioned connection means or plug connections or screw connections.

Bevorzugt weist das Steuergerät mindestens einen bereits zuvor angesprochenen Lüfter auf. Besonders bevorzugt ist dies ein Axiallüfter, wobei eine Kühlluftrichtung zumindest teilweise unverändert durch den Kühlkörper verläuft oder an diesem entlangläuft. Insbesondere bläst der Lüfter sozusagen in längs entlang dem Kühlkörper verlaufende Rippen oder entlang von diesen. Diese Kühlluftrichtung ist vorteilhaft senkrecht zu der vorgenannten Steckrichtung des Bauteilträgers an die Steckerträgerplatte, so dass der Kühlkörper länglich ist und die vorgenannte Steckrichtung des Bauteilträgers senkrecht dazu verläuft.The control unit preferably has at least one previously mentioned fan. This is particularly preferably an axial fan, wherein a cooling air direction runs at least partially unchanged through the heat sink or runs along it. In particular, the fan blows, so to speak, in longitudinally along the cooling body extending ribs or along these. This cooling air direction is advantageously perpendicular to the aforementioned plug-in direction of the component carrier to the plug carrier plate, so that the heat sink is elongated and the aforementioned plug-in direction of the component carrier runs perpendicular thereto.

Bevorzugt sind an dem genannten Bauteilträger noch weitere Steckanschlüsse bzw. Steckkontakte vorgesehen, die eine Steckrichtung hin zum Kühlkörper bzw. hin zu dem Gegensteckverbinder auf der Steckerträgerplatte aufweisen. Diese Steckanschlüsse sind besonders bevorzugt an einer Randseite oder einer Außenkante des Bauteilträgers angeordnet, und zwar an derjenigen, die dem Steckverbinder zur Steckverbindung an das elektrische Steuergerät mittels des Gegensteckverbinders gegenüberliegt. Dies bedeutet also, dass diese weiteren Steckanschlüsse nochmals zusätzlich zu dem Steckverbinder am Bauteilträger vorgesehen sind, insbesondere an einer gegenüberliegenden Kante des Bauteilträgers. Eine auf sie ausgeübte Steckkraft drückt somit gegen die Steckerträgerplatte, wobei auch diese Kräfte durch deren Befestigung am Abdeckteil gut aufgefangen werden können. Des Weiteren kann vorteilhaft zusätzlich noch vorgesehen sein, dass ein vorgenanntes Haltebauteil an diese weiteren Steckanschlüsse geführt ist, um sie zusätzlich abzusichern bzw. zu halten.Preferably, further plug connections or plug contacts are provided on the said component carrier, which have a plug-in direction towards the heat sink or towards the mating plug connector on the plug carrier plate. These plug connections are particularly preferably on an edge side or an outer edge of the component carrier arranged on the one which is opposite to the connector for plug connection to the electrical control unit by means of the mating connector. This means that these further plug-in connections are again provided in addition to the connector on the component carrier, in particular on an opposite edge of the component carrier. An insertion force exerted on it thus pushes against the connector support plate, whereby these forces can be well absorbed by their attachment to the cover. Furthermore, it may also be advantageously provided in addition that an aforementioned holding member is guided to these other plug-in connections in order to additionally secure or hold them.

Eine Verbindung, insbesondere eine rastende Verbindung, der Steckerträgerplatte am Abdeckteil kann eine Schiebebewegung aufweisen, wobei dabei Haltevorsprünge untergriffen werden können. Eine solche Schiebebewegung weist vorteilhaft eine Schieberichtung senkrecht zur Steckrichtung der Bauteilträger in die Gegensteckverbinder auf. Dabei kann eine selbsttätig rastende Verbindung für die Steckerträgerplatte vorgesehen sein, um ein selbsttätiges Lösen zu verhindern. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass bei dieser Befestigung der Steckerträgerplatte durch eine Schiebebewegung ihr eigener elektrischer Anschluss stattfindet, vorteilhaft über eingangs genannte Steckverbinder, mit denen die Steckerträgerplatte an eine Leiterplatte des Steuergeräts angeschlossen werden kann. Diese Leiterplatte ist vorteilhaft eine Hauptleiterplatte bzw. Hauptplatine und weist besonders vorteilhaft die ersten wärmeerzeugenden Bauteile auf, die am Kühlkörper anliegen sollten zur Kühlung.A connection, in particular a latching connection, the plug carrier plate on the cover part may have a sliding movement, wherein retaining projections can be under attack. Such a sliding movement advantageously has a sliding direction perpendicular to the direction of insertion of the component carrier in the mating connector. In this case, an automatically latching connection may be provided for the plug carrier plate in order to prevent an automatic release. Furthermore, it can be provided that takes place in this attachment of the connector support plate by a sliding movement their own electrical connection, advantageously via the above-mentioned connector with which the connector support plate can be connected to a circuit board of the controller. This circuit board is advantageously a main circuit board or motherboard and has particularly advantageous to the first heat-generating components, which should abut the heat sink for cooling.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Abdeckteil Versteifungsrippen oder ähnlich ausgebildete angeformte Abschnitte aufweisen, wie sie allgemein für Kunststoffteile bekannt sind. Diese können besonders vorteilhaft an dem vorgenannten haubenartigen Abschnitt vorgesehen sein, um diesen zu stabilisieren. Derartige Versteifungsrippen odgl. können auch in dem Bereich vorgesehen sein, in dem die Steckerträgerplatte am Abdeckteil anliegt oder damit verbunden ist, um auch daran angreifende Kräfte gut auffangen zu können.In an embodiment of the invention, the cover can have stiffening ribs or similarly formed molded sections, as they are generally known for plastic parts. These can be particularly advantageous provided on the aforementioned hood-like section in order to stabilize this. Such stiffening ribs or the like. may also be provided in the area in which the connector support plate rests against the cover or is connected to it to be able to absorb well attacking forces well.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das elektrische Steuergerät ein Frequenzumrichter, ein Servoumrichter, eine Steuerung oder ein Rückspeiser. Sämtliche vorgenannten Geräte weisen neben Leistungselektronik-Bauteilen als erste Bauteile, die erhöhten Kühlbedarf haben, noch weitere wärmeerzeugende Bauteile auf. Des Weiteren ist auch dort ein Aufbau mit möglichen Optionen zum steckenden Verbinden zusätzlicher Bauteilträger vorteilhaft.In an advantageous embodiment of the invention, the electrical control device is a frequency converter, a servo inverter, a controller or a regenerator. All of the aforementioned devices have in addition to power electronics components as the first components that have increased cooling requirements, even more heat-generating components. Furthermore, a construction with possible options for the plug-in connection of additional component carriers is also advantageous there.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist das elektrische Steuergerät ein Gehäuse auf, vorteilhaft im Wesentlichen rechteckig bzw. quaderförmig. Dieses Gehäuse kann weitgehend geschlossen sein bis auf Lufteinlässe und Luftauslässe für den vorgenannten Lüfter sowie Öffnungen, hinter denen sich die genannten Steckverbinder oder Steckanschlüsse befinden können. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Kühlkörper zumindest teilweise freiliegt für eine bessere Kühlung. Er kann auch zusammen mit einem Kunststoffgehäuse das genannte Gehäuse als Außenhülle bilden.In an advantageous embodiment of the invention, the electrical control unit on a housing, advantageously substantially rectangular or cuboid. This housing can be largely closed except for air inlets and air outlets for the aforementioned fan and openings behind which said connectors or plug connections can be located. It can be advantageously provided that the heat sink is at least partially exposed for better cooling. He can also form the housing together with a plastic housing as an outer shell.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung ist der haubenartige Abschnitt bzw. sein Inneres mit Öffnungen mit einem Kühlluftkanal zum Lüfter hin verbunden, so dass hier eine gewisse Menge an Kühlluft eintreten kann zur Kühlung des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils, das von dem Abdeckteil abgedeckt wird. Des Weiteren kann durch eine entsprechende Öffnung auch Kühlluft in eine vorgenannte gebogene Kühlluftführung im Abdeckteil bzw. des Zusatzteils eingebracht werden. Durch eine weitere Öffnung kann Kühlluft auch direkt zu dem ersten wärmeerzeugenden Bauteil geführt werden, so dass dieses noch zusätzlich zu der Verbindung mit dem Kühlkörper gekühlt werden kann.In a further development of the invention, the hood-like portion or its interior is connected to openings with a cooling air duct to the fan, so that here a certain amount of cooling air can enter for cooling the second heat-generating component, which is covered by the cover. Furthermore, cooling air can also be introduced into an aforementioned bent cooling air duct in the cover part or the additional part through a corresponding opening. By a further opening cooling air can also be fed directly to the first heat-generating component, so that this can be cooled in addition to the connection to the heat sink.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features will become apparent from the claims and from the description and drawings, wherein the individual features in each case alone or more in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and protectable Represent embodiments for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections and intermediate headings does not limit the statements made thereunder in their generality.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:

1 eine Schrägansicht von vorne auf einen Umrichter als erfindungsgemäßes Steuergerät,
2 den Umrichter aus 1 ohne Gehäuse,
3 eine Schrägansicht auf das linke Ende des Umrichters entsprechend 2,
4 eine etwas nach oben gedrehte perspektivische Ansicht ähnlich 2,
5 eine Ansicht ähnlich 3 von rechts auf den Umrichter entsprechend 2,
6 eine vergrößere Darstellung aus 5 mit etwas verdrehtem Winkel,
7 eine Darstellung ähnlich 4 ohne die Bauteile unterhalb des Abdeckteils,
8 die Darstellung der 7 ohne Leiterplatten,
9 die Anordnung aus 8 von rechts ohne Haltearme,
10 die Anordnung der 9 von links,
11 die Anordnung von 10 ohne Steckerträgerplatte,
12 die Darstellung entsprechend 8 ohne Haltearme und ohne Steckerträgerplatte,
13 ein Hauptteil des Abdeckteils entsprechend 12 mit geschnittenem haubenartigem Abschnitt und
14 eine Ansicht des Abdeckteils aus 12 von schräg unten.

Further advantages and aspects of the invention will become apparent from the claims and from the following description of preferred embodiments of the invention, which are explained below with reference to the figures. Showing:

1 an oblique view from the front of a converter as the inventive control unit,
2 the inverter off 1 without housing,
3 an oblique view of the left end of the inverter accordingly 2 .
4 similar to a slightly upward perspective view 2 .
5 a view similar 3 from the right to the inverter accordingly 2 .
6 an enlarged view 5 with a slightly twisted angle,
7 a representation similar 4 without the components below the cover part,
8th the representation of 7 without printed circuit boards,
9 the arrangement 8th from right without holding arms,
10 the arrangement of 9 from the left,
11 the arrangement of 10 without connector carrier plate,
12 the presentation accordingly 8th without holding arms and without plug carrier plate,
13 a main part of the cover accordingly 12 with cut hooded section and
14 a view of the cover 12 from diagonally below.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Umrichter 11 als elektrisches Steuergerät dargestellt. Der Umrichter 11 weist ein Gehäuse 13 auf, vorteilhaft aus Kunststoff, das auf einen Kühlkörper 15 aus Aluminium aufgesetzt ist. Vom Kühlkörper 15 steht nach links ein Haltefuß 19a ab und nach rechts ein Haltefuß 19b ab zur Befestigung des Umrichters 11. Rechts ist am Kühlkörper 15 ein Lüfter 20 angeordnet, der Luft von außen einsaugt und in den Kühlkörper 15 einbläst. Details zum Kühlkörper werden hier nicht weiter beschrieben, sie sind für den Fachmann aber leicht vorstellbar und realisierbar.In the 1 is an inverter according to the invention 11 shown as electrical control unit. The inverter 11 has a housing 13 on, advantageously made of plastic, on a heat sink 15 made of aluminum. From the heat sink 15 is a holding foot to the left 19a from and to the right a holding foot 19b from attaching the inverter 11 , Right is on the heat sink 15 a fan 20 arranged, the air from the outside and sucked into the heat sink 15 blows. Details of the heat sink will not be further described here, but they are easily imaginable and feasible for the skilled person.

Der Umrichter 11 weist nach links Anschlussklemmen 23a und nach rechts Anschlussklemmen 23b auf. Des Weiteren weist er nach links ein Anschlussblech 24a und nach rechts ein Anschlussblech 24b auf, insbesondere als Masseanschluss und auch um möglicherweise Anschlusskabel mechanisch gegen Abknicken zu sichern. An der rechten Seite und an der Oberseite sind mehrere Steckanschlüsse 25 in unterschiedlicher Ausgestaltung als vorgenannte Anschlussmittel vorgesehen. Wie teilweise aus den Darstellungen zu ersehen ist, insbesondere aus der 4, sind die Steckanschlüsse 25a ganz links für Netzwerkstecker vorgesehen. Die Steckanschlüsse 25b sind Sub-D-Stecker und die Steckanschlüsse 25c ganz rechts sind sonstige Anschlüsse. Die Leistungsanschlüsse des Umrichters 11 sind vor allem mittels der Anschlussklemmen 23a und 23b realisiert.The inverter 11 has left terminals 23a and to the right terminals 23b on. Furthermore, he has a connecting plate to the left 24a and to the right a connecting plate 24b on, in particular as a ground connection and also to secure possibly connecting cable mechanically against kinking. On the right side and at the top are several plug connections 25 provided in a different embodiment as the aforementioned connection means. As can be seen in part from the illustrations, in particular from the 4 , are the plug connections 25a on the far left for network plugs. The plug connections 25b are sub-D plugs and the plug connections 25c on the far right are other connections. The power connections of the inverter 11 are mainly by means of the terminals 23a and 23b realized.

Die 2 zeigt den Umrichter 11 ohne das Gehäuse und zeigt vor allem im hinteren Bereich, teilweise verbunden mit den Steckanschlüssen 25, drei Leiterplatten 28a, 28b und 28c parallel und hintereinander. Diese tragen unterschiedliche Bauteile, so trägt eine vorderste Leiterplatte 28a beispielsweise einen FPGA 29 samt aufgesetztem Kühlkörper, der nur zu einem kleinen Teil zu erkennen ist. Die vorderste Leiterplatte 28a ist auch relativ kurz, während die dahinterliegende, parallel verlaufende Leiterplatte 28b erheblich länger ist und bis nach ganz links verläuft, wie vor allem die 5 zeigt. In dieser 5 ist auch der FPGA 29 besser zu erkennen. Aus einem Vergleich der 2, 4 und 5 ist zu erkennen, dass ein vorderer Steckanschluss 25a zur Leiterplatte 28a gehört und ein hinterer Steckanschluss 25b zur Leiterplatte 28b. In der 5 ist nämlich dieser vordere Steckanschluss 25a der besseren Darstellung halber weggelassen. Ab der 4 sind teilweise Leiterplatten 28 und teilweise auch Gegenstecker 51 entfernt. Das dient der besseren Ansicht des dahinter liegenden FPGA 29 als eingangs genanntes drittes wärmeerzeugendes Bauteil.The 2 shows the inverter 11 without the case and shows especially in the rear area, partially connected to the plug connections 25 , three circuit boards 28a . 28b and 28c parallel and behind each other. These carry different components, so wearing a front board 28a for example, an FPGA 29 including attached heat sink, which can only be seen to a small extent. The foremost circuit board 28a is also relatively short, while the underlying, parallel circuit board 28b is considerably longer and runs to the very left, especially the 5 shows. In this 5 is also the FPGA 29 better to recognize. From a comparison of 2 . 4 and 5 it can be seen that a front plug connection 25a to the circuit board 28a belongs and a rear plug connection 25b to the circuit board 28b , In the 5 is this front plug connection 25a omitted for the sake of better illustration. From the 4 are partly printed circuit boards 28 and partly also mating connector 51 away. This is for a better view of the underlying FPGA 29 as the aforementioned third heat-generating component.

Die hinterste Leiterplatte 28c verläuft, wie vor allem die 5 gut zeigt, weiter nach unten als die anderen beiden Leiterplatten 28a und 28b. Dies bedeutet, dass sie auch elektrisch anders angeschlossen ist als diese, nämlich nicht auf eine nachfolgend noch näher erläuterte Steckerträgerplatte aufgesteckt ist. Diese Steckerträgerplatte 50 weist Gegenstecker 51 als Gegensteckverbinder auf, und zwar in der 5 ganz vorne einen Gegenstecker 51', dann dahinter einen längeren Gegenstecker 51a und dann nochmals parallel dazu dahinter einen Gegenstecker 51b, siehe hierzu auch die 8 bis 10 mit der deutlicheren Darstellung. An den Leiterplatten 28a und 28b sind unten Steckverbinder vorgesehen, insbesondere in einer einfachen Ausgestaltung als verzinnte, streifenförmige Flächen als Steckkontakte, die direkt in die Gegenstecker 51 gesteckt werden können.The rearmost circuit board 28c runs, as especially the 5 shows well, further down than the other two circuit boards 28a and 28b , This means that it is electrically connected differently than this, namely not plugged into a later explained in more detail connector support plate. This connector carrier plate 50 has mating connector 51 as a mating connector, in the 5 at the very front a mating connector 51 ' , then behind it a longer mating connector 51a and then again parallel to it behind a mating connector 51b , see also the 8th to 10 with the clearer representation. On the circuit boards 28a and 28b are below connector provided, in particular in a simple configuration as tinned, strip-shaped surfaces as plug contacts, directly into the mating connector 51 can be plugged.

Die Steckerträgerplatte 50 ist elektrisch auf nicht dargestellte Art und Weise mit einer Hauptplatine 30 verbunden, die auf dem Kühlkörper 15 angeordnet ist und an diesem befestigt ist. Auch die hinterste Leiterplatte 28c ist direkt mit dieser Hauptplatine 30 über nicht dargestellte Steckanschlüsse verbunden. Dies ist aber leicht vorstellbar und leicht realisierbar.The plug carrier plate 50 is electrically in a manner not shown with a motherboard 30 connected to the heat sink 15 is arranged and attached to this. Also the rearmost circuit board 28c is right with this motherboard 30 connected via plug-in connections, not shown. But this is easy to imagine and easy to implement.

Angeordnet ist die Steckerträgerplatte 50 auf einem Abdeckteil 32, das aus Kunststoff besteht und in den 8 bis 14 besser erkennbar dargestellt ist, insbesondere in den 11 bis 14 ganz alleine. Das Abdeckteil 32 als bedeutsames Teil der Erfindung ist ein relativ kompliziert geformtes Kunststoffteil mit einem unteren Bereich, der einen ebenen Abschluss bildet, so dass er plan auf der Hauptplatine 30 aufsitzt. Des Weiteren ist das Abdeckteil 32 mit einem haubenartigen Abschnitt 33 versehen, der einen zentralen Bereich einnimmt und der aus der 12 von schräg oben und der 14 von schräg unten gut zu ersehen ist. Dieser haubenartige Abschnitt 33 überdeckt eine EMV-Drossel des Umrichters 11 als zweites wärmeerzeugendes Bauteil, die auf der Hauptplatine 30 angeordnet ist, hier der Übersichtlichkeit halber aber nicht dargestellt ist. Das Abdeckteil 32 schützt nach hinten die Leiterplatten 28 gegen Wärmeabstrahlung dieser EMV-Drossel, insbesondere darauf angeordnete wärmeempfindliche Steuerbauteile. Des Weiteren sind auf der Hauptplatine 30 in der 2 vor dem Abdeckteil 32 Elektrolyt-Kondensatoren angeordnet, die ebenfalls durch dieses geschützt werden. Durch eine Öffnung in der Hauptplatine 30, die hier nicht dargestellt ist, kann Luft in den haubenartigen Abschnitt 33 zur Kühlung dieser EMV-Drossel eintreten. Ein Austreten erfolgt nach links, wo eine Art Luftauslass nach unten offen ist im Abdeckteil, wie die 14 zeigt.Arranged is the connector carrier plate 50 on a cover 32 , which is made of plastic and in the 8th to 14 is shown better recognizable, in particular in the 11 to 14 all alone. The cover part 32 as an important part of the invention is a relatively complicated molded plastic part with a lower portion which forms a flat termination, so that it is flat on the motherboard 30 seated. Furthermore, the cover part 32 with a hood-like section 33 provided that occupies a central area and from the 12 from diagonally above and the 14 from below is easy to see. This hoody section 33 covers an EMC throttle of the inverter 11 as the second heat-generating component on the motherboard 30 is arranged here for the sake of clarity, but not shown. The cover part 32 protects the circuit boards to the rear 28 against heat radiation of this EMC throttle, in particular heat-sensitive control components arranged thereon. Furthermore, on the motherboard 30 in the 2 in front of the cover part 32 Electrolytic capacitors arranged, which are also protected by this. Through an opening in the motherboard 30 not pictured here, can put air in the hood-like section 33 to cool this EMC throttle. An exit occurs to the left, where a kind of air outlet is open at the bottom in the cover, like the 14 shows.

In ähnlicher Form sind auf nicht dargestellte Art und Weise an dem Kühlkörper 15 erste wärmeerzeugende Bauteile in Form der für den Umrichter typischen IGBT vorgesehen, und zwar hauptsächlich an einer Seite gegenüberliegend der in 1 sichtbaren Vorderseite. Sie werden hauptsächlich durch den Kühlkörper 15 und die Kühlluft vom Lüfter 20 gekühlt. Deren Anordnung ist für den Fachmann leicht vorstellbar und leicht realisierbar.In a similar form are not shown on the heat sink 15 first heat generating components in the form of the IGBT typical of the inverter, mainly on one side opposite to the one in 1 visible front. They are mainly by the heat sink 15 and the cooling air from the fan 20 cooled. Their arrangement is easy to imagine for the expert and easy to implement.

Wie aus dem Vergleich der 12 und 13 zu ersehen ist, ist das Abdeckteil 32 zweiteilig ausgebildet. Es besteht einerseits aus einem wesentlichen Hauptteil 34, der in 13 alleine dargestellt ist. Wie daraus zu erkennen ist, bildet der Hauptteil 34 einen wesentlichen Teil des haubenartigen Abschnitts 33, der sozusagen entlang einer Ebene abgetrennt ist, wie man auch aus der Unteransicht des gesamten Abdeckteils 32 aus 14 ersehen kann. Des Weiteren weist der Hauptteil 34 eine Aufnahme 35 für die Steckerträgerplatte 50 auf mit einer Auflagefläche 36 mit Haltevorsprüngen 37 an mehreren Stellen und einem bewegbaren Rastvorsprung 38. Wie aus einem Vergleich der 10 und 11 leicht zu ersehen ist, wird die Steckerträgerplatte 50 von rechts auf die Auflagefläche 36 aufgesetzt und dann zur linken Seite hin geschoben, also zum haubenartigen Abschnitt 33. Dabei greift sie unter die Haltevorsprünge 37, und der Rastvorsprung 38 übergreift ihr nach rechts weisendes Ende, siehe hierzu auch die 9. Durch das großflächige Aufliegen der Steckerträgerplatte 50 auf der Auflagefläche 36 und somit durch die Abstützung auf dem Abdeckteil 32, welches großflächig und stabil auf der Hauptplatine 30 und somit auch auf dem Kühlkörper 15 ruht, können Kräfte gut aufgefangen werden. Vor allem Druckkräfte beim Einstecken einer der Leiterplatten 28 an die Gegenstecker 51 der Steckerträgerplatte 50 können gut aufgefangen werden.As from the comparison of 12 and 13 can be seen, is the cover 32 formed in two parts. It consists on the one hand of a substantial main part 34 who in 13 is shown alone. As can be seen, the main part forms 34 a substantial part of the hood-like section 33 , which is separated so to speak along a plane, as well as from the bottom view of the entire cover 32 out 14 can see. Furthermore, the main part 34 a recording 35 for the connector carrier plate 50 on with a support surface 36 with retaining projections 37 in several places and a movable locking projection 38 , As if from a comparison of 10 and 11 easy to see is the plug carrier plate 50 from the right onto the support surface 36 put on and then pushed to the left side, so the hood-like section 33 , She reaches under the retaining projections 37 , and the locking projection 38 overlaps her pointing to the right end, see also the 9 , Due to the large contact surface of the plug carrier plate 50 on the support surface 36 and thus by the support on the cover 32 , which is large and stable on the motherboard 30 and thus on the heat sink 15 rest, forces can be well absorbed. Especially pressure forces when inserting one of the printed circuit boards 28 to the mating connector 51 the plug carrier plate 50 can be caught well.

Aus den 11 bis 14 ist gut zu erkennen, wie der Zusatzteil 41 sozusagen von vorne an den Hauptteil 34 angesetzt ist und sie so das komplette Abdeckteil 32 bilden, wobei er insbesondere auch den haubenartigen Abschnitt 33 verschließt. Hauptteil 34 und Zusatzteil 41 können dabei miteinander verbunden sein, beispielsweise über eine Reibschweißverbindung, Klemmverbindungen, Steckverbindungen odgl.. Da jedoch die hauptsächliche mechanische Tragefunktion des Abdeckteils 32 vom Hauptteil 34 ausgeführt wird, kann ein einfaches Montieren nebeneinander auf der Hauptplatine 30 unter Umständen auch schon ausreichen. Wie vor allem die 13 und 14 zeigen, ist die komplexe Form des Hauptteils 34 unter anderem auch gut dazu geeignet, eine hohe Eigenstabilität aufzuweisen.From the 11 to 14 is easy to recognize, as the additional part 41 so to speak from the front to the main part 34 is attached and they so the complete cover 32 form, in particular he also the hood-like section 33 closes. Bulk 34 and additional part 41 can in this case be connected to each other, for example via a friction-welded connection, clamping connections, plug connections or the like. However, since the main mechanical carrying function of the cover 32 from the main part 34 Running can be a simple mounting side by side on the motherboard 30 may already be enough. As especially the 13 and 14 show is the complex shape of the main part 34 among other things well suited to have a high intrinsic stability.

An dem Zusatzteil 41 ist vorne ein gebogener Kühlluftkanal 42 angeformt. Er ist nach unten offen, und durch eine nicht dargestellte Öffnung in der Hauptplatine 30 kann Kühlluft vom Lüfter 20 bzw. aus dem Kühlkörper 15 eintreten. Sie wird nach oben und sozusagen durch den Kühlluftkanal 42 geführt und in Richtung auf die Leiterplatten 28 zu ausgeblasen. Dort soll diese Kühlluft ein weiteres vorgenanntes zweites Bauteil kühlen, insbesondere ein Steuerbauteil bzw. einen FPGA 29.At the additional part 41 At the front is a curved cooling air duct 42 formed. He is open at the bottom, and through an opening, not shown, in the motherboard 30 can cool air from the fan 20 or from the heat sink 15 enter. It will go up and, so to speak, through the cooling air duct 42 guided and in the direction of the circuit boards 28 to blown out. There, this cooling air to cool another aforementioned second component, in particular a control component or an FPGA 29 ,

Der Grund für die zweiteilige Ausbildung des Abdeckteils 32 mit Hauptteil 34 und Zusatzteil 41 ist aus den 11 bis 14 leicht zu ersehen. Ein derart komplex ausgebildetes Kunststoffteil könnte wohl kaum durch einen Kunststoffspritzvorgang in einem Stück hergestellt werden bzw. dieses wäre erheblich zu aufwändig. Insbesondere der gebogene Kühlluftkanal 42 könnte wohl kaum so angeformt werden.The reason for the two-part design of the cover 32 with main part 34 and additional part 41 is from the 11 to 14 easy to see. Such a complex trained plastic part could hardly be made in one piece by a plastic injection process or this would be considerably too expensive. In particular, the curved cooling air duct 42 could hardly be so formed.

An dem Hauptteil 34 ist im hinteren Bereich des haubenartigen Abschnitts 33 noch ein weiterer Haltezapfen 39c vorgesehen an einem gemäß 12 nach oben ansteigenden Abschnitt. An diesem Haltezapfen 39c kann beispielsweise das Gehäuse 13 des Umrichters 11 von oben angeschraubt werden. Alternativ können auch zusätzlich noch Leiterplatten 28 daran befestigt sein, insbesondere unten an dem ansteigenden Abschnitt. Das Abdeckteil 32, insbesondere der Hauptteil 34, weist teilweise eine gitterartige Rippenstruktur 40 auf seiner Oberseite auf. Dadurch kann die Oberseite des haubenartigen Abschnitts 33 auf an sich bekannte Art und Weise stabiler ausgebildet werden. Hier können beispielsweise auch Leiterplatten 28 nach unten abgestützt sein.At the main part 34 is in the back of the hood-like section 33 yet another holding pin 39c provided on a according 12 upwards rising section. At this holding pin 39c For example, the housing 13 of the inverter 11 be screwed from above. Alternatively, you can also use printed circuit boards 28 attached thereto, in particular at the bottom of the rising portion. The cover part 32 , especially the main part 34 , partially has a grid-like rib structure 40 on its top. This allows the top of the hood-like section 33 be formed in a stable manner in a known per se. Here, for example, PCBs 28 be supported down.

Ein elektrischer Anschluss der Steckerträgerplatte 50 ist hier nicht dargestellt, kann aber leicht nach unten zu der Hauptplatine 30 erfolgen. Dafür könnte eventuell auch über die hinterste Leiterplatte 28c eine elektrische Verbindung erfolgen, die mit einer davor angeordneten Leiterplatte 28b oder 28a elektrisch verbunden ist.An electrical connection of the connector carrier plate 50 is not shown here, but can easily go down to the motherboard 30 respectively. This could possibly also on the rearmost circuit board 28c an electrical connection made with a front mounted PCB 28b or 28a electrically connected.

Aus beispielsweise der 11 ist zu ersehen, wie für einen linken Haltearm 44a entsprechend 8 zwei Haltezapfen 39a vorgesehen sein können. Darauf ist der mehrfach abgewinkelt ausgebildete Haltearm 44a mit einer Basis 45a aufgelegt und gegen Lösen gesichert. Eine beispielsweise aus 5 und 8 ersichtliche Schraube fixiert die Basis 45a und somit den Haltearm 44a dann endgültig, wobei diese Schraube vorteilhaft durch eine entsprechende Öffnung hindurch direkt an den Kühlkörper 15 angreifen kann. Alternativ kann sie auch direkt an dem Abdeckteil 32 angreifen. For example, the 11 can be seen as for a left arm 44a corresponding 8th two retaining pins 39a can be provided. On it is the multi-angled trained holding arm 44a with a base 45a put on and secured against loosening. An example from 5 and 8th apparent screw fixes the base 45a and thus the holding arm 44a then finally, this screw advantageously through a corresponding opening directly to the heat sink 15 can attack. Alternatively, it can also directly on the cover 32 attack.

In ähnlicher Art und Weise ist im rechten Bereich des Abdeckteils 32 ein Haltezapfen 39b vorgesehen für einen rechten Haltearm 44b, der dort mit einer Basis 45b aufliegt. Auch er kann zusätzlich noch verschraubt sein, und zwar wieder entweder am Kühlkörper 15 oder direkt am Abdeckteil 32.In a similar manner is in the right area of the cover 32 a retaining pin 39b intended for a right arm 44b who is there with a base 45b rests. He also may be additionally screwed, again either on the heat sink 15 or directly on the cover 32 ,

Die Haltearme 44a und 44b sind die zuvor beschriebenen Haltebauteile. Sie sind vorteilhaft aus Metall bzw. Blech ausgebildet und somit sehr stabil. Der linke Haltearm 44a ist mit einem linken freien Endbereich 46a mit dem linken Anschlussblech 24a verbunden, insbesondere verschraubt. Ebenso können daran auch die linken Steckanschlüsse 25a angeschraubt sein zu ihrer Stabilisierung.The holding arms 44a and 44b are the holding components described above. They are advantageously made of metal or sheet metal and thus very stable. The left arm 44a is with a left free end area 46a with the left connection plate 24a connected, in particular screwed. Likewise, it can also the left plug connections 25a be bolted to their stabilization.

Der rechte Haltearm 44b trägt unter anderem die mittleren Steckanschlüsse 25b, siehe 4, 5 und 7. So können auch diese Druck in Steckrichtung sowie in Löserichtung besser aufnehmen, nämlich über die Haltearme, als wenn dies nur über die Leiterplatten 28 erfolgen müsste, an welchen sie elektrisch angeschlossen sind.The right arm 44b carries, inter alia, the middle plug connections 25b , please refer 4 . 5 and 7 , So this pressure in the direction of insertion and in the release direction can absorb better, namely on the support arms, as if this only on the circuit boards 28 would have to be done, to which they are electrically connected.

Der rechte Haltearm 44b weist zusätzlich auch noch in seinem mittleren Bereich ein nach hinten abgebogenes Leitblech 47b auf. Dieses dient dazu, von vorne kommende Kühlluft an den dahinterliegenden FPGA 29 umzuleiten. Diese Kühlluft kommt aus dem Kühlluftkanal 42 des Zusatzteils 41, wie zuvor beschrieben.The right arm 44b In addition, even in its central area has a bent back baffle 47b on. This serves to provide cooling air coming from the front to the FPGA behind 29 redirect. This cooling air comes from the cooling air duct 42 of the additional part 41 , Like previously described.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2089962 B1 [0002]
EP 2090146 B1 [0002]

Claims

Electrical control unit with: at least one first heat-generating component and at least one second heat-generating component, a heat sink for cooling the first heat-generating component, in which case the first heat-generating component is heat-conductively connected to the heat sink, at least one component carrier with plug connector for electrical plug connection to the electrical control unit, a cover part which at least partially covers the second heat-generating component, - A connector carrier plate having a mating connector for the connector of the component carrier, wherein the connector carrier plate is connected to the cover member.

Electric control unit after Claim 1 , characterized in that the cover part is formed in several parts, in particular in two parts, wherein in particular a first main part substantially forms the cover, preferably for mechanical support functions and recording functions, and a second additional part is attached thereto to complete it,

Electric control unit after Claim 2 , characterized in that the additional part has a cooling air guide for a third heat-generating component, wherein in particular the cooling air guide is arranged on the component carrier.

Electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover member is supported at a plurality of points against the heat sink by abutment on the heat sink or by abutment with another part which bears against the heat sink in the direction of this support.

Electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that the connector of the component carrier and the mating connector are designed for a plug-in direction toward the heat sink, in particular, this plug-in direction is parallel to a flat side of the heat sink, arranged on the first heat-generating component is, and / or perpendicular to the surface of the connector support plate.

Electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that the plug carrier plate is secured by a sliding movement with holding projections on the cover, in particular with a sliding movement in the sliding direction perpendicular to the direction of insertion of the component carrier in the mating connector, preferably with automatically latching connection to prevent an automatic Lösens, wherein in particular during the attachment by the sliding movement, the connector support plate is electrically connected.

Electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover part has a hood-like portion which extends over the second heat-generating component, wherein preferably a separation between the main part and the additional part according to Claim 2 or 3 through the hood-like portion performs such that the main part and the auxiliary part together form the hood-like portion.

Electrical control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the cover part has stiffening ribs projecting from an outer surface, in particular in the hood-like section Claim 7 ,

Electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that of the cover, in particular of the additional part to Claim 2 or 3 , a cooling air guide leads to the component carrier, wherein preferably the cooling air guide is directed to a third component to be cooled on the component carrier.

Electrical control device according to one of the preceding claims, characterized by at least one holding member which is connected to the cover, in particular with an end portion attached thereto, preferably on a surface parallel to the connector support plate, wherein in particular the holding member consists of metallic flat material.

Electric control unit after Claim 10 , characterized in that the holding member carries or supports connection means in a free end region, in particular plug-in connections, which are additionally mechanically and electrically connected to one of the component carriers.

Electric control unit after Claim 10 or 11 , characterized in that the holding member has a protruding portion, in particular in the manner of a baffle disposed between a cooling air outlet and a component to be cooled on the component carrier for the targeted deflection of cooling air to the component to be cooled, in particular from the cooling air duct to the cooling component on the component carrier after Claim 9 ,

Electrical control unit according to one of the preceding claims, characterized by at least one fan, in particular an axial fan, the cooling air direction at least partially unchanged passes through the heat sink or runs along this, in particular the Cooling air direction at the outlet of the axial fan is perpendicular to the direction of insertion of the component carrier to the connector carrier plate.

Electrical control device according to any preceding claim, characterized in that on the component carrier plug connections are provided with plugging direction to the heat sink or towards the mating connector on the plug carrier plate, wherein preferably the plug connections are arranged on an edge side of the component carrier, the connector to the connector the electrical control unit is opposite by means of the mating connector.

Electrical control unit according to one of the preceding claims, characterized in that it is a frequency converter, a servo-inverter, a controller or a regenerator.