EP3831174A1 - Dispositif de commande electrique - Google Patents

Dispositif de commande electrique

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Publication number
EP3831174A1
EP3831174A1 EP19759661.2A EP19759661A EP3831174A1 EP 3831174 A1 EP3831174 A1 EP 3831174A1 EP 19759661 A EP19759661 A EP 19759661A EP 3831174 A1 EP3831174 A1 EP 3831174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
receptacle
spindle
control device
power module
control card
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19759661.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane SOREL
Gael Blondel
Erick Henry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Electrical and Power SAS
Original Assignee
Safran Electrical and Power SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Electrical and Power SAS filed Critical Safran Electrical and Power SAS
Publication of EP3831174A1 publication Critical patent/EP3831174A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1438—Back panels or connecting means therefor; Terminals; Coding means to avoid wrong insertion
    • H05K7/1457—Power distribution arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0017—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322—Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing

Definitions

  • the present invention relates to an electrical control device, intended in particular for the aeronautical field.
  • An electrical control device conventionally comprises a power module comprising power switches controlled by at least one control card.
  • the power switches are for example insulated gate field effect transistors more commonly called MOSFET (English acronym for Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or bipolar insulated gate transistors, called IGB ⁇ , (English acronym for insulated Gâte Bipolar Transistor ).
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
  • IGB ⁇ bipolar insulated gate transistors
  • the electrical connection means connecting said control card and said control module can be formed by one or more dedicated connectors each grouping, within the same area, the different inputs or outputs to be connected. This requires adapting the control card and the power module so as to group said inputs or outputs by zones. Furthermore, such a solution has a significant cost and requires the use of a specific component, namely the connector.
  • Another known solution is to connect a pin to each relevant zone of the power module in order to connect said zone of the power module to a specific zone of the control card. Such a form then does not require grouping the inputs and outputs in the same area of the control card and the power module.
  • the pins pass through holes in the control card and are soldered to tracks on said card, which prevents or complicates the subsequent disassembly of the control card and the power module. Furthermore, the soldering operations are particularly tedious and expensive.
  • the rise in temperature of the pin at its end connected to the control board can generate a rise in temperature at its other end, risking damage to the solder of this other end on the control module. Finally, such a rise in temperature risks damaging different components of the control card and / or the power module.
  • the maintenance and test phases can be numerous, in particular in the aeronautical field. Such phases may require the disassembly of the control card and the power module, with a view to replacing one of these components, for visual inspection of the components, or with a view to carrying out tests on a only one of these components, isolated from the other.
  • Another alternative consists in ensuring each electrical connection between the control card and the power module using a connection spring, coming to bear on a track of the control card or of the module.
  • a connection spring coming to bear on a track of the control card or of the module.
  • Such an embodiment is poorly suited to vibrations since these risks generating detachments of the spring relative to the connection track.
  • vibrational phenomena can occur in different operating phases of an aircraft.
  • the invention aims to remedy these drawbacks in a simple, reliable and inexpensive manner.
  • the invention relates to an electrical control device comprising at least one power module comprising at least one controlled power switch, at least one control card fixed to the power module, and connection means electric connecting said control card and said control module, characterized in that the electrical connection means comprise at least one pin electrically connected and extending from the power module, or respectively the control card, and at least one receptacle electrically connected and mounted on the control card, or respectively the power module, the pin being inserted, at least in part, into the receptacle, said pin and the receptacle being designed to ensure an electrical connection between them while allowing removal of the spindle relative to said receptacle.
  • each pin can be inserted into the corresponding receptacle so as to ensure the electrical connection between the control card and the power module, while allowing disassembly of the latter, for example in the event of maintenance, replacement, visual inspection, or test of at least one of these elements.
  • the receptacle can be soldered to the control card.
  • the spindle may have one end brazed to the power module and an opposite end, engaged in the receptacle.
  • Such a device is particularly suitable for aeronautical constraints, which require a large number of maintenance phases or test phases before deployment of the control device on an aircraft.
  • the spindle can be straight.
  • the receptacle can be made, at least in part, of electrically conductive material and comprises a hollow part in which extends at least elastic member capable of coming to bear on the pin, so as to make the electrical connection between the receptacle and spindle.
  • the elastic member can be formed by an elastically deformable tongue.
  • the elastic member can be integrated into the hollow part.
  • Said hollow part can be electrically connected, for example by soldering or any other suitable means, to a track or a conductive element of the control card.
  • the receptacle may comprise at least two elastic members extending opposite one another in said hollow part.
  • Each receptacle can have between four and eight tabs.
  • the power module may comprise a connection part to which the pin is connected, and a hollow body delimiting an internal volume with the connection part, the control board being fixed on the body, the body comprising a hole for passage of the spindle, the spindle extending at least partly in said internal volume and passing through said orifice, the control card being located outside said volume.
  • the control card can be fixed to the body by means of screws or rivets. The screws or rivets can extend parallel to the spindle.
  • each screw can be engaged in a tapped blind part of the body. This avoids the entry of pollutants into the internal volume of the body, through the threaded part of the body.
  • the body can be fixed by gluing to the connection part of the power module.
  • the body can be hermetically attached to said connection part, so as to prevent the entry of pollutants.
  • the body may comprise at least one tubular element forming the orifice for the passage of the spindle, said tubular element having a conical internal wall flared in the direction of the connection part.
  • the free end of the spindle that is to say the end of the spindle opposite the connection part of the module power, can be guided by the conical wall in the tubular element before crossing it.
  • the body may include a so-called upper wall, located on the side of the control card, the body comprising a projecting part of said upper wall, the control card coming to bear on said projecting part.
  • the projecting parts at which the pins are located prevent the introduction of pollutants, by gravity or runoff along the pins, in particular liquid condensate.
  • Such condensates can optionally be collected on the upper wall of the body but cannot be introduced into the orifice formed by the tubular part projecting from the upper wall.
  • the spindle can be cylindrical, said orifice being able to be circular.
  • the diameter of said hole may be larger than the diameter of the spindle.
  • the clearance, oriented radially with respect to the axis of the spindle, can be approximately several tenths of a millimeter.
  • the free end of the pin can be engaged in the receptacle is rounded or conical.
  • Said free end of the spindle may for example have a hemispherical shape or a shape of a warhead.
  • the receptacle may have a first open end through which the spindle is engaged, said first end comprising a tapered part flared in the direction of the power module.
  • Said flared conical part makes it possible to guide the spindle and to facilitate its introduction into the receptacle, so as to compensate for any sizing or mounting tolerances.
  • the receptacle may have a second closed end, opposite the first end.
  • FIG. 1 is an exploded view, in section, of an electrical control device according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 is an assembled view, in section, of said electrical control device.
  • Figures 1 and 2 show an electrical control device 1 comprising a power module 2 comprising a connection portion 3 comprising controlled power switches, such as for example as insulated gate field effect transistors more commonly referred to MOSFET (English acronym for Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or insulated gate bipolar transistors, called IGBT, (English acronym for insulated Gâte Bipoiar Transistor).
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
  • IGBT insulated gate bipolar transistors
  • Cylindrical pins 4 extend along an axis from the connection part 3, upwards in the figures.
  • the pins 4 are metallic, for example copper.
  • Each pin 4 has a first end 5, soldered on a connection track, and a second end 6, opposite the first end 5.
  • the second end 6 has a rounded shape, for example hemispherical or in the shape of a warhead, or else a conical shape.
  • the first end 5 can be widened, so as to strengthen the connection between the pin 4 and the connection part 3.
  • the power module 2 further comprises a body 7 of plastic material, mounted on the connection part 3.
  • the body 7 has a side wall 8, and a so-called upper wall 9, opposite to the connection part 3.
  • the lower end of the side wall 8 is hermetically fixed to the connection part 3, for example by gluing.
  • the upper wall 9, the side wall 8 and the connection part 3 delimit an internal volume 10 in which are housed in particular the power switches and, in part, the pins 4.
  • Tubular parts 11 extend along the axis of the pins 4, from the upper wall 9.
  • a tubular part 11 is associated with each pin 4.
  • Each tubular part 11 has a part 12 projecting upwards, c 'that is to say opposite to the connection part 3, and a part 13 projecting downwards.
  • Each tubular part 11 has an annular internal surface.
  • the upper part 14 of each internal surface is cylindrical.
  • the lower part 15 of each internal surface is conical and is flared downwards, so as to facilitate the introduction of the second ends 6 of the pins 4 into the tubular parts 11.
  • the diameter of the cylindrical upper part 14 is greater than the diameter of the pins 4, so as to form a radial clearance between each pin 4 and the associated tubular part 11.
  • the body 7 further comprises tapped and blind fastening zones 16, extending parallel to the pins 4 and to the tubular parts 11.
  • the fixing zones 16 are open upwards.
  • the electrical control device 1 further comprises a control card 17 comprising components capable in particular of generating a control signal for the power switches.
  • the control card 17 includes orifices in which are housed metal receptacles 18.
  • Each receptacle 18 comprises a hollow blind part 19, comprising a lower open end and a closed upper end. The open lower end may have an inner surface having a conical part intended to facilitate the guiding and insertion of the second end 6 of the corresponding pin 4.
  • Each receptacle 18 further comprises elastically deformable tongues 20 (FIG. 1), coming integrally with the hollow part 19.
  • the tongues 20 are regularly distributed over the circumference.
  • the number of tabs 20 is for example between 4 and 8.
  • Each tab 20 comes to bear resiliently on the second end 6 of the pin 4 so as to make an electrical connection between the receptacle 18 and the pin 4 and, more generally between the control card 17 and the connection part 3 of the power module 2.
  • the tabs 20 allow the pin 4 to be removed from the receptacle 18.
  • the receptacles 18 are soldered on connection tracks of the control card 17 and thus fixedly held on said control card 17.
  • control card 17 is fixed to the body 7 by means of screws 21, engaged in holes 22 of the control card 17 and screwed into the threaded fixing zones 16 of the body 7.
  • a washer 23 is mounted between the head of each screw 21 and the control board 17.
  • the mounting of such a device 1 can be carried out as follows. First of all the first ends 5 of the pins 4 are brazed to the connection part 3, then the body 7 is glued to the connection part 3. When mounting the body 7 on the connection part 3, the pins 4 are introduced into the conical parts 13, 15 of the tubular parts 11 to open above said tubular parts 11. Furthermore, the receptacles 18 are soldered to the control board 17, the assembly then being mounted on the body 7, so the second ends 6 of the pins 4 engage and connect electrically in the receptacles 18. The control card 17 is then screwed onto the body 7 using the screws 21.
  • control card 17 can be carried out simply by removing the screws 21 and separating the control card 17 from the body 7.
  • the control card 17 or the power module 2 can then be replaced, tested independently of one another, cleaned or even visually inspected for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande électrique (1) comportant au moins un module de puissance(2) comprenant au moins un interrupteur de puissance commandé, au moins une carte de commande (17) fixée sur le module de puissance (2), et des moyens de connexion électrique reliant ladite carte de commande (17) et ledit module de commande, caractérisé en ce que les moyens de connexion électrique comportent au moins une broche (4) reliée électriquement et s'étendant depuis le module de puissance (2), ou respectivement la carte de commande (17), et au moins un réceptacle (18) relié électriquement et monté sur la carte de commande (17), ou respectivement le module de puissance (2), la broche (4) étant insérée, au moins en partie, dans le réceptacle (18), ladite broche (4) et le réceptacle (18) étant conçus pour assurer une connexion électrique entre eux tout en autorisant un retrait de la broche (4) par rapport audit réceptacle (18).

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE ELECTRIQUE
DOMAINE
[001] La présente invention concerne un dispositif de commande électrique, destiné en particulier au domaine aéronautique. CONTEXTE
[002] Un dispositif de commande électrique comporte classiquement un module de puissance comprenant des interrupteurs de puissance commandés par au moins une carte de commande. Les interrupteurs de puissance sont par exemple des transistors à effet de champ à grille isolée plus couramment dénommés MOSFET (acronyme anglais de Métal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) ou des transistors bipolaires à grille isolée, dénommés IGBÏ, (acronyme anglais de insulated Gâte Bipolar Transistor). La carte de commande peut être déportée par rapport au module de puissance ou, au contraire, peut être fixée sur ledit module, de façon à augmenter la compacité de l’ensemble et réduire les longueurs des connexions électriques entre la carte de commande et le module de puissance afin de limiter les parasites.
[003] Les moyens de connexion électrique reliant ladite carte de commande et ledit module de commande peuvent être formés par un ou plusieurs connecteurs dédiés regroupant chacun, au sein d’une même zone, les différentes entrées ou sorties à relier. Cela nécessite d’adapter la carte de commande et le module de puissance de façon à regrouper lesdites entrées ou sorties par zones. Par ailleurs, une telle solution présente un coût important et nécessite l’utilisation d’un composant spécifique, à savoir le connecteur.
[004] Une autre solution connue est de relier une broche à chaque zone concernée du module de puissance afin de relier ladite zone du module de puissance à une zone spécifique de la carte de commande. Une telle forme de réalisation ne nécessite alors pas de regrouper les entrées et les sorties dans une même zone de la carte de commande et du module de puissance.
[005] Les broches traversent des orifices de la carte de commande et sont brasées sur des pistes de ladite carte, ce qui empêche ou complique le démontage ultérieur de la carte de commande et du module de puissance. Par ailleurs, les opérations de brasage sont particulièrement fastidieuses et coûteuses. De plus, l’élévation de la température de la broche à son extrémité connectée à la carte de commande peut générer une hausse de la température à son autre extrémité, risquant d’endommager la brasure de cette autre extrémité sur le module de commande. Enfin, une telle élévation de la température risque d’endommager différents composants de la carte de commande et/ou du module de puissance.
[006] Les phases de maintenance et de tests peuvent être nombreuses, en particulier dans le domaine aéronautique. De telles phases peuvent nécessiter le démontage de la carte de commande et du module de puissance, en vue d’un remplacement de l’un de ces composants, d’un contrôle visuel des composants, ou en vue de la réalisation de tests sur un seul de ces composants, isolé de l’autre.
[007] Une autre alternative consiste à assurer chaque connexion électrique entre la carte de commande et le module de puissance à l’aide d’un ressort de connexion, venant en appui sur une piste de la carte de commande ou du module. Une telle forme de réalisation est peu adaptée aux vibrations puisque celles-ci risquent de générer des décollements du ressort par rapport à la piste de connexion. Or, dans le domaine aéronautique en particulier, de tels phénomènes vibratoires peuvent se produire dans différentes phases de fonctionnement d’un aéronef. RESUME DE L’INVENTION
[008] L’invention vise à remédier à ces inconvénients, de manière simple, fiable et peu onéreuse.
[009] A cet effet, l’invention concerne un dispositif de commande électrique comportant au moins un module de puissance comprenant au moins un interrupteur de puissance commandé, au moins une carte de commande fixée sur le module de puissance, et des moyens de connexion électrique reliant ladite carte de commande et ledit module de commande, caractérisé en ce que les moyens de connexion électrique comportent au moins une broche reliée électriquement et s’étendant depuis le module de puissance, ou respectivement la carte de commande, et au moins un réceptacle relié électriquement et monté sur la carte de commande, ou respectivement le module de puissance, la broche étant insérée, au moins en partie, dans le réceptacle, ladite broche et le réceptacle étant conçus pour assurer une connexion électrique entre eux tout en autorisant un retrait de la broche par rapport audit réceptacle.
[010] De cette manière, chaque broche peut être introduite dans le réceptacle correspondant de manière à assurer la connexion électrique entre la carte de commande et le module de puissance, tout en autorisant un démontage de ces derniers, par exemple en cas de maintenance, de remplacement, de contrôle visuel, ou de test de l’un au moins de ces éléments.
[011] Par ailleurs, il n’est pas nécessaire de réaliser une brasure, et donc de chauffer la broche. On évite ainsi de détériorer la zone de brasage préexistante entre la broche et le reste du module de puissance, par exemple.
[012] Le réceptacle peut être brasé à la carte de commande. La broche peut comporter une extrémité brasée au module de puissance et une extrémité opposée, engagée dans le réceptacle. [013] Un tel dispositif est particulièrement adapté aux contraintes aéronautiques, qui nécessitent un grand nombre de phases de maintenance ou de phases de test avant déploiement du dispositif de commande sur un aéronef.
[014] La broche peut être rectiligne.
[015] Le réceptacle peut être réalisé, au moins en partie, en matériau électriquement conducteur et comporte une partie creuse dans laquelle s’étend au moins organe élastique apte à venir en appui sur la broche, de manière à réaliser la connexion électrique entre le réceptacle et la broche.
[016] L’organe élastique peut être formé par une languette élastiquement déformable. L’organe élastique peut être intégré à la partie creuse. Ladite partie creuse peut être reliée électriquement, par exemple par brasage ou tout autre moyen approprié, à une piste ou un élément conducteur de la carte de commande.
[017] Le réceptacle peut comporter au moins deux organes élastiques s’étendant à l’opposé l’un de l’autre dans ladite partie creuse.
[018] De cette manière, en cas de vibrations, même si la connexion électrique entre l’un des organes élastiques et la broche n’est plus assurée temporairement, l’autre organe élastique maintient la connexion électrique entre le réceptacle et la broche, ce qui permet d’augmenter la fiabilité de la connexion électrique entre la carte de commande et le module de puissance. De tels phénomènes vibratoires peuvent apparaître lors de plusieurs phases de fonctionnement d’un aéronef.
[019] Chaque réceptacle peut comporter entre quatre et huit languettes.
[020] Le module de puissance peut comporter une partie de connexion à laquelle est connectée la broche, et un corps creux délimitant un volume interne avec la partie de connexion, la carte de commande étant fixée sur le corps, le corps comportant un orifice de passage de la broche, la broche s’étendant au moins en partie dans ledit volume interne et traversant ledit orifice, la carte de commande étant située à l’extérieur dudit volume. [021] La carte de commande peut être fixée sur le corps par l’intermédiaire de vis ou de rivets. Les vis ou les rivets peuvent s’étendre parallèlement à la broche.
[022] Dans le cas d’une fixation à l’aide de vis, chaque vis peut être engagée dans une partie taraudée borgne du corps. On évite ainsi l’entrée de polluants dans le volume interne du corps, au travers de la partie taraudée du corps.
[023] Le corps peut être fixé par collage à la partie de connexion du module de puissance. Le corps peut être fixé de façon hermétique à ladite partie de connexion, de façon à éviter l’entrée de polluants.
[024] Le corps peut comporter au moins un élément tubulaire formant l’orifice de passage de la broche, ledit élément tubulaire comportant une paroi interne conique évasée en direction de la partie de connexion.
[025] De cette manière, lors du montage du corps sur le reste du module de puissance, l’extrémité libre de la broche, c’est-à-dire l’extrémité de la broche opposée à la partie de connexion du module de puissance, peut être guidée par la paroi conique dans l’élément tubulaire avant de le traverser.
[026] Le corps peut comporter une paroi dite supérieure, située du côté de la carte de commande, le corps comportant une partie en saillie de ladite paroi supérieure, la carte de commande venant en appui sur ladite partie en saillie.
[027] De cette manière, un jeu est formé entre la carte de commande et la paroi supérieure du corps. Ce jeu est orienté selon l’axe de la broche et de la partie tubulaire. Ce jeu est par exemple d’environ plusieurs dixièmes de millimètre.
[028] Les parties en saillie au niveau desquelles se trouvent les broches, empêchent l’introduction de polluants, par gravité ou ruissellement le long des broches, en particulier de condensais liquides. De tels condensais peuvent éventuellement être collectés sur la paroi supérieure du corps mais ne peuvent pas être introduits dans l’orifice formé par la partie tubulaire en saillie de la paroi supérieure. [029] L’orifice de passage de la broche peut être dimensionné de manière à former un jeu avec la broche.
[030] La broche peut être cylindrique, ledit orifice pouvant être circulaire. Le diamètre dudit orifice peut être plus important que le diamètre de la broche. Le jeu, orienté radialement par rapport à l’axe de la broche, peut être d’environ plusieurs dixièmes de millimètre.
[031] Un tel jeu permet de compenser d’éventuelles tolérances de dimensionnement ou de montage. On évite ainsi d’exercer sur broche des efforts orientés radialement par rapport à l’axe de ladite broche. Ceci limite notamment le flambage de la broche.
[032] L’extrémité libre de la broche peut être engagée dans le réceptacle est arrondie ou conique.
[033] Ladite extrémité libre de la broche peut par exemple présenter une forme hémisphérique ou une forme d’ogive.
[034] Le réceptacle peut comporter une première extrémité ouverte par laquelle est engagée la broche, ladite première extrémité comportant une partie conique évasée en direction du module de puissance.
[035] Ladite partie conique évasée permet de guider la broche et de faciliter son introduction dans le réceptacle, de manière à compenser d’éventuelles tolérances de dimensionnement ou de montage.
[036] Le réceptacle peut comporter une deuxième extrémité fermée, opposée à la première extrémité.
[037] On évite ainsi l’entrée de polluants dans le volume interne du corps, au travers de la seconde extrémité du réceptacle et de l’orifice de passage de la broche formé dans le corps.
[038] L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES la figure 1 est une vue éclatée, en coupe, d’un dispositif de commande électrique selon une forme de réalisation de l’invention,
la figure 2 est une vue assemblée, en coupe, dudit dispositif de commande électrique.
DESCRIPTION DETAILLEE
[039] Les figures 1 et 2 représentent un dispositif de commande électrique 1 comportant un module de puissance 2 comprenant une partie de connexion 3 comportant des interrupteurs de puissance commandés, tels par exemple que des transistors à effet de champ à grille isolée plus couramment dénommés MOSFET (acronyme anglais de Métal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) ou des transistors bipolaires à grille isolée, dénommés IGBT, (acronyme anglais de insulated Gâte Bipoiar Transistor).
[040] Des broches cylindriques 4 s’étendent selon un axe depuis la partie de connexion 3, vers le haut sur les figures.
[041] Les broches 4 sont métalliques, par exemple en cuivre. Chaque broche 4 comporte une première extrémité 5, brasée sur une piste de connexion, et une seconde extrémité 6, opposée à la première extrémité 5. La seconde extrémité 6 présente une forme arrondie, par exemple hémisphérique ou en forme d’ogive, ou encore une forme conique. La première extrémité 5 peut être élargie, de façon à renforcer la connexion entre la broche 4 et la partie de connexion 3.
[042] Le module de puissance 2 comporte en outre un corps 7 en matériau plastique, monté sur la partie de connexion 3. Le corps 7 présente une paroi latérale 8, et une paroi dite supérieure 9, opposée à la partie de connexion 3. L’extrémité inférieure de la paroi latérale 8 est fixée hermétiquement à la partie de connexion 3, par exemple par collage. [043] La paroi supérieure 9, la paroi latérale 8 et la partie de connexion 3 délimitent un volume interne 10 dans lequel sont notamment logés les interrupteurs de puissance et, en partie, les broches 4.
[044] Des parties tubulaires 11 s’étendent selon l’axe des broches 4, depuis la paroi supérieure 9. Une partie tubulaire 11 est associée à chaque broche 4. Chaque partie tubulaire 11 comporte une partie 12 en saillie vers le haut, c’est-à-dire à l’opposé de la partie de connexion 3, et une partie 13 en saillie vers le bas. Chaque partie tubulaire 11 comporte une surface interne annulaire. La partie supérieure 14 de chaque surface interne est cylindrique. La partie inférieure 15 de chaque surface interne est conique et est évasée vers le bas, de manière à faciliter l’introduction des secondes extrémités 6 des broches 4 dans les parties tubulaires 11.
[045] Le diamètre de la partie supérieure cylindrique 14 est supérieur au diamètre des broches 4, de manière à former un jeu radial entre chaque broche 4 et la partie tubulaire 11 associée.
[046] Le corps 7 comporte en outre des zones de fixation 16 taraudées et borgnes, s’étendant parallèlement aux broches 4 et aux parties tubulaires 11. Les zones de fixation 16 sont ouvertes vers le haut.
[047] Le dispositif de commande électrique 1 comporte en outre une carte de commande 17 comportant des composants aptes notamment à générer un signal de commande pour les interrupteurs de puissance.
[048] La carte de commande 17 comporte des orifices dans lequel sont logés des réceptacles métalliques 18. Chaque réceptacle 18 comporte une partie creuse 19 borgne, comportant une extrémité inférieure débouchante et une extrémité supérieure fermée. L’extrémité inférieure ouverte peut comporter une surface intérieure présentant une partie conique destinée à faciliter le guidage et l’insertion de la seconde extrémité 6 de la broche 4 correspondante. Chaque réceptacle 18 comporte en outre des languettes 20 (figure 1 ) élastiquement déformables, venant de matière avec la partie creuse 19. Les languettes 20 sont régulièrement réparties sur la circonférence. Le nombre de languettes 20 est par exemple compris entre 4 et 8.
[049] Chaque languette 20 vient en appui élastique sur la seconde extrémité 6 de la broche 4 de manière à réaliser une connexion électrique entre le réceptacle 18 et la broche 4 et, plus généralement entre la carte de commande 17 et la partie de connexion 3 du module de puissance 2. Les languettes 20 autorisent le retrait de la broche 4 hors du réceptacle 18.
[050] Les réceptacles 18 sont brasés sur des pistes de connexion de la carte de commande 17 et maintenus ainsi fixement sur ladite carte de commande 17.
[051] La carte de commande 17 est fixée au corps 7 par l’intermédiaire de vis 21 , engagées dans des trous 22 de la carte de commande 17 et vissées dans les zones de fixation taraudées 16 du corps 7. Une rondelle 23 est montée entre la tête de chaque vis 21 et la carte de commande 17.
[052] La surface inférieure 24 de la carte de commande 17 est en appui sur les extrémités supérieures 25 des zones de fixation 16 du corps 7, un jeu étant formé entre ladite surface inférieure 24 de la carte de commande 17 et la paroi supérieure 9 du corps 7.
[053] Le montage d’un tel dispositif 1 peut être réalisé comme suit. Tout d’abord les premières extrémités 5 des broches 4 sont brasées sur la partie de connexion 3, puis le corps 7 est collé à la partie de connexion 3. Lors du montage du corps 7 sur la partie de connexion 3, les broches 4 sont introduites dans les parties coniques 13, 15 des parties tubulaires 11 pour déboucher au-dessus desdites parties tubulaires 11. Par ailleurs, les réceptacles 18 sont brasés sur la carte de commande 17, l’ensemble étant ensuite monté sur le corps 7, de façon à ce que les secondes extrémités 6 des broches 4 viennent s’engager et se connecter électriquement dans les réceptacles 18. La carte de commande 17 est ensuite vissée sur le corps 7 à l’aide des vis 21.
[054] Le démontage de la carte de commande 17 peut être réalisé simplement en retirant les vis 21 et séparant la carte de commande 17 du corps 7. La carte de commande 17 ou le module de puissance 2 peuvent alors être remplacés, testés indépendamment l’un de l’autre, nettoyés ou encore inspectés visuellement par exemple.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de commande électrique (1 ) comportant au moins un module de puissance (2) comprenant au moins un interrupteur de puissance commandé, au moins une carte de commande (17) fixée sur le module de puissance (2), et des moyens de connexion électrique reliant ladite carte de commande (17) et ledit module de commande, caractérisé en ce que les moyens de connexion électrique comportent au moins une broche (4) reliée électriquement et s’étendant depuis le module de puissance (2), ou respectivement la carte de commande (17), et au moins un réceptacle (18) relié électriquement et monté sur la carte de commande (17), ou respectivement le module de puissance (2), la broche (4) étant insérée, au moins en partie, dans le réceptacle (18), ladite broche (4) et le réceptacle (18) étant conçus pour assurer une connexion électrique entre eux tout en autorisant un retrait de la broche (4) par rapport audit réceptacle (18).
2. Dispositif de commande (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le réceptacle (18) est réalisé, au moins en partie, en matériau électriquement conducteur et comporte une partie creuse (19) dans laquelle s’étend au moins organe élastique (20) apte à venir en appui sur la broche (4), de manière à réaliser la connexion électrique entre le réceptacle
(18) et la broche (4).
3. Dispositif de commande (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en que le réceptacle (18) comporte au moins deux organes élastiques (20) s’étendant à l’opposé l’un de l’autre dans ladite partie creuse
(19).
4. Dispositif de commande (1 ) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de puissance (2) comporte une partie de connexion à laquelle est connectée la broche (4), et un corps creux (7) délimitant un volume interne (10) avec la partie de connexion (3), la carte de commande (17) étant fixée sur le corps (7), le corps (7) comportant un orifice (14) de passage de la broche (4), la broche (4) s’étendant au moins en partie dans ledit volume interne (10) et traversant ledit orifice (14), la carte de commande (17) étant située à l’extérieur dudit volume (10).
5. Dispositif de commande (1 ) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps (7) comporte au moins un élément tubulaire (11 ) formant l’orifice (14) de passage de la broche (4), ledit élément tubulaire
(11 ) comportant une paroi interne conique (15) évasée en direction de la partie de connexion (3).
6. Dispositif de commande (1 ) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps (7) comporte une paroi dite supérieure (9), située du côté de la carte de commande (17), le corps (7) comportant une partie (16) en saillie de ladite paroi supérieure (9), la carte de commande (17) venant en appui sur ladite partie en saillie (16, 25).
7. Dispositif de commande (1 ) selon l’une des revendications 4 à
6, caractérisé en ce que l’orifice (14) de passage de la broche (4) est dimensionné de manière à former un jeu avec le broche (4).
8. Dispositif de commande (1 ) selon l’une des revendications 1 à
7, caractérisé en ce que l’extrémité libre (6) de la broche (4) engagée dans le réceptacle (18) est arrondie ou conique.
9. Dispositif de commande (1 ) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le réceptacle (18) comporte une première extrémité ouverte par laquelle est engagée la broche (4), ladite première extrémité comportant une partie conique évasée en direction du module de puissance (2).
10. Dispositif de commande (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le réceptacle (18) comporte une deuxième extrémité fermée, opposée à la première extrémité.
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