ES2266572T3 - Sistema de circuito electrico formado por varios componentes del circuito unidos electricamente entre si. - Google Patents
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Abstract
Sistema de circuito eléctrico formado por varios componentes eléctricos (1 - 5), unidos eléctricamente entre sí, en el cual - cada componente del circuito (1 - 5) está conectado eléctricamente a una vía conductora (60) de un soporte flexible de vías conductoras (6), - el soporte flexible de vías conductoras (6) está dispuesto en una configuración plegada juntamente con los componentes del circuito (1 - 5) allí conectados en un espacio interior (70) de una carcasa (7) estanca al líquido, y en el que - el espacio interior (70) de la carcasa (7) está en contacto con un líquido de refrigeración (8) eléctricamente no conductor, que está en contacto con todos los componentes del circuito (1 - 5), caracterizado porque existe un equipo (9) para hacer circular el líquido de refrigeración (8) en el espacio interior (70) de la carcasa (7), con lo que el líquido de refrigeración (8) es movido pasando los componentes del circuito (1 - 5).
Description
Sistema de circuito eléctrico formado por varios
componentes del circuito unidos eléctricamente entre sí.
La invención se refiere a un sistema de circuito
eléctrico compuesto por varios componentes del circuito, unidos
eléctricamente entre sí.
En tales sistemas de circuitos conocidos, está
conectado cada componente del circuito, ya sea activo o pasivo, a
una vía conductora de una platina rígida para las vías conductoras y
está fijado a esta platina, con lo que la platina es a la vez un
soporte para los componentes del circuito.
Ejemplos de tales sistemas de circuitos son
módulos electrónicos de potencia de baja potencia, entre los cuales
se encuentran los cebadores electrónicos para lámparas eléctricas de
todo tipo.
Tales módulos contienen muchos componentes del
circuito muy pequeños y algunos grandes. Las dimensiones de tales
módulos vienen determinadas por la disposición de los grandes
componentes del circuito uno al lado de otro sobre la platina
rígida para las vías conductoras y con ello son bastante grandes.
Una reducción de los módulos se logra mediante platinas auxiliares
o el montaje especial de componentes grandes y voluminosos.
Puesto que hoy día en los circuitos electrónicos
de potencia de baja potencia las potencias específicas de pérdidas
de los componentes del circuito y su densidad de empaquetamiento se
mantienen en un nivel tan reducido que para la refrigeración es
suficiente un acoplamiento sólo débil de los componentes del
circuito a un sumidero de calor a través de aire o gel de silicona,
se refrigeran de forma mejor solamente determinados componentes
activos del circuito, como por ejemplo semiconductores de conexión,
ocasionalmente por ejemplo mediante montaje junto a sumideros de
calor locales.
Un sistema eléctrico de circuitos según el
concepto general de la reivindicación 1 se conoce por la US 4 928
206 o por la GB 2 126 802.
Es tarea de la invención poner a disposición un
sistema eléctrico de circuitos constructivamente compacto del tipo
citado que sea relativamente pequeño y en el que a la vez todos los
componentes, inclusive los pasivos, puedan refrigerarse
igualmente
bien.
bien.
Esta tarea se resuelve mediante un sistema
eléctrico de circuitos que presenta las particularidades indicadas
en la reivindicación 1.
Según esto, en el sistema eléctrico de circuitos
correspondiente a la invención compuesto por varios componentes del
circuito unidos eléctricamente entre sí,
- -
- cada componente del circuito esta conectado eléctricamente a una vía conductora de un soporte flexible para la vía conductora,
- -
- está dispuesto el soporte flexible para la vía conductora en una configuración plegada juntamente con los componentes del circuito allí conectados en un espacio interior de una carcasa estanca a los líquidos y
- -
- el espacio interior de la carcasa está lleno de un líquido de refrigeración eléctricamente no conductor, que está en contacto con todos los componentes del circuito,
- -
- se encuentra un equipo para hacer circular el líquido de refrigeración en el espacio interior de la carcasa, de tal manera que el líquido de refrigeración se mueve pasando por los componentes del circuito.
Mediante la utilización del soporte flexible de
las vías conductoras, pueden disponerse estrechamente uno junto
otro, de manera ventajosa, los componentes del circuito conectados
al mismo, mediante un doblado o plegado adecuado del soporte de la
vía conductora plano y se alojan en este empaquetamiento compacto en
un espacio interior de una carcasa, estando adaptado este espacio
interior al compacto empaquetamiento y pudiendo estar conformada la
geometría de este empaquetamiento correspondientemente complicada.
De esta manera es constructivamente compacto, ventajosamente, el
sistema de circuitos correspondiente a la invención.
El soporte flexible de la vía conductora, plano,
aún no plegado, puede equiparse ventajosamente automáticamente, y
con ello económicamente, con los componentes del circuito a conectar
al mismo.
La utilización de la carcasa estanca al líquido
permite ventajosamente el llenado continuo del espacio interior de
la carcasa con un líquido de refrigeración, que se encuentra en
contacto con cada componente del circuito empaquetado de forma
compacta y que puede refrigerar con la misma intensidad cada uno de
estos componentes.
Una refrigeración especialmente eficiente de
todos los componentes del circuito del sistema de circuitos
correspondiente a la invención puede lograrse cuando el líquido de
refrigeración no se mueve solamente mediante convección térmica,
sino que se hace circular activamente en el espacio interior de la
carcasa.
Para este fin presenta un ventajoso
perfeccionamiento del sistema de circuitos correspondiente a la
invención un equipo para hacer circular el líquido de refrigeración
en el espacio interior de la carcasa, con lo que el líquido de
refrigeración se mueve constantemente pasando por los componentes
del circuito. Mediante un equipo como el indicado puede mantenerse
constante, ventajosamente, la temperatura de todos los componentes
del circuito.
En el exterior, en la carcasa, puede estar
montado un sumidero de calor para la refrigeración del líquido de
refrigeración calentado y para provocar la convección. A este
sumidero de calor para refrigerar están fuertemente acoplados,
ventajosamente, todos los componentes del circuito, es decir, no
sólo los activos, sino también los componentes pasivos del circuito
y el soporte de las vías conductoras del sistema de circuitos
correspondiente a la invención. Se llega, ventajosamente, a todos
los componentes del circuito térmicamente, es decir, también a los
de forma complicada, como son por ejemplo las inductancias.
Para facilitar el movimiento del líquido de
refrigeración en el espacio interior de la carcasa, presenta el
soporte flexible de la vía conductora, preferente y ventajosamente,
una o varias aberturas pasantes, a través de las que el líquido
refrigerante puede moverse desde un lado plano hasta el otro lado
plano del soporte de la vías conductoras.
Ventajosamente presenta el equipo para hacer
circular el líquido de refrigeración una bomba de circulación, que
preferente y ventajosamente está dispuesta en un canal para el
líquido refrigerante conectado en paralelo al espacio interior de
la carcasa, a través de cuyo canal la bomba de circulación por un
lado extrae el líquido refrigerante del espacio interior de la
carcasa y por otro lado envía el mismo de nuevo al espacio interior.
El canal y la bomba de circulación pueden estar dispuestos
ventajosamente en la carcasa.
Una configuración preferente y ventajosa de una
bomba de circulación dispuesta como se ha indicado presenta
- -
- una laminilla dispuesta en el canal y orientada en una dirección longitudinal del canal y
- -
- un equipo de accionamiento para un movimiento en un sentido y en otro a modo de aleta de la laminilla perpendicularmente a la dirección longitudinal del canal. Una laminilla como la indicada permite ventajosamente una sección plana del canal.
El equipo de accionamiento presenta, preferente
y ventajosamente, un piezoactuador. Los piezoactuadores son
adecuados desde los puntos de vista de simplicidad, del rendimiento
y de la duración. En particular es adecuado un piezoactuador para
un canal con sección plana.
El líquido de refrigeración contiene
ventajosamente un aceite.
Una vía conductora del soporte de la vía
conductora puede unirse con el espacio exterior de la carcasa,
cuando está vía conductora esta unida eléctricamente con una
conexión eléctrica externa de la carcasa llevada de manera estanca
al líquido a través de una pared de la carcasa.
Una forma constructiva preferente del sistema de
circuitos correspondiente a la invención es un cebador para
lámparas eléctricas de todo tipo, es decir, los componentes
eléctricos de este sistema de circuitos son los de un cebador de
lámparas como el indicado, que están conectados sobre el soporte
flexible de las vías conductoras en función de un aparato como el
indicado. Las conexiones externas del aparato están realizadas
mediante conexiones de la carcasa del sistema de circuitos.
En el sistema de circuitos correspondiente a la
invención, da lugar la combinación de una homogeneización eficiente
de la temperatura de una geometría de circuitos complicada con las
ventajas de un soporte flexible para las vías conductoras,
ventajosamente, en general a una clara reducción constructiva de los
módulos electrónicos de baja potencia.
La invención se describirá más en detalle a modo
de ejemplo en la siguiente descripción en base a los dibujos. Se
muestra en:
Figura 1 una sección longitudinal vertical a
través de la carcasa de un sistema de circuitos correspondiente a
la invención a modo de ejemplo, mostrándose los componentes del
circuito y el soporte de la vía conductora plegado en el espacio
interior, sin seccionar, en vista lateral y
Figura 2 una sección longitudinal horizontal a
través de la carcasa del sistema de circuitos según la figura 1 a
lo largo de la línea de corte II - II en la figura 1, mostrándose en
la vista en planta sin seccionar los componentes del circuito y el
soporte de las vías conductoras plegado representado dividido.
En el sistema de circuitos eléctricos mostrado a
modo de ejemplo en las figuras, compuesto por varios componentes
del circuito unidos eléctricamente entre sí, se denominan los
componentes eléctricos con 1 a 5, el soporte flexible de las vías
conductoras con 6, la carcasa estanca al líquido con 7 y el líquido
de refrigeración con 8.
El sistema de circuitos a modo de ejemplo es en
especial un cebador para lámparas eléctricas de cualquier tipo,
entre ellas lámparas de incandescencia, lámparas de descarga y
lámparas fluorescentes. El sistema de circuitos correspondiente a
la invención no queda no obstante limitado a cebadores de lámparas,
sino que puede ser cualquier sistema de circuitos compuesto por
varios componentes eléctricos unidos eléctricamente entre sí.
En el sistema de circuitos representado en forma
del cebador de lámparas, es en especial el componente eléctrico 1
un semiconductor de conexión, el componente eléctrico 2 un
transformador, el componente eléctrico 3 un gran condensador y el
componente eléctrico 4 una bobina de reactancia. Estos componentes
eléctricos 1 a 4 son grandes componentes voluminosos.
Los distintos componentes eléctricos 5 son
componentes pequeños en forma de resistencias, pequeños
condensadores, diodos semiconductores, transistores, etc.
Cada uno de los componentes eléctricos 1 a 5
está conectado eléctricamente a una vía conductora 60 (ver figura
2) de un soporte flexible de las vías conductoras 6.
El soporte flexible de las vías conductoras 6
está dispuesto en una configuración plegada, juntamente con los
componentes eléctricos allí conectados 1 a 5, en un espacio interior
70 de la carcasa estanca al líquido 7. Mediante el plegado del
soporte de las vías conductoras 6 están dispuestos los grandes
componentes eléctricos voluminosos 1 a 4 estrechamente uno junto a
otro y el propio soporte de las vías conductoras 6 tiene, respecto
a su forma inicialmente plana, dimensiones inferiores. De esta forma
están empaquetados de manera constructivamente más compacta los
componentes eléctricos 1 a 5 y todo el circuito del sistema
eléctrico es constructivamente más compacto.
Ventajosamente, para aumentar la estabilidad del
sistema de circuitos, los componentes del circuito mayores 1 a 4
unidos eléctricamente con el soporte de las vías conductoras 6 están
fijados en cada caso en el espacio interior 70 de la carcasa 7, a
la carcasa 7, por ejemplo mediante un adhesivo 75.
El espacio interior 70 de la carcasa 7 está
lleno del líquido de refrigeración 8 eléctricamente no conductor,
el cual está en contacto con todos los componentes del circuito 1 a
5. Un sumidero de calor no representado para la refrigeración del
líquido de refrigeración 8 calentado por los componentes eléctricos
1 a 5, provoca la convección del líquido de refrigeración 8, y
puede estar montado en el exterior en la carcasa 7. A este sumidero
de calor refrigerante están acoplados fuertemente todos los
componentes eléctricos 1 a 5 y el soporte de la vía conductora. Se
alcanzan térmicamente todos los componentes eléctricos 1 a 5.
Para facilitar el movimiento del líquido de
refrigeración 8 en el espacio interior 70 de la carcasa 7, presenta
el soporte flexible de las vías conductoras 6 varias aberturas
pasantes 61, a través de las que el líquido 8 puede moverse desde
un lado plano 62 hasta el otro lado plano 62 del soporte de las vías
conductoras.
Para lograr una refrigeración especialmente
eficiente de todos los componentes eléctricos 1 a 5, presenta el
sistema de circuitos un equipo 9 mostrado en la figura 2 para hacer
circular el líquido 8 en el espacio interior 70 de la carcasa 7,
con lo que el líquido de refrigeración 8 puede moverse pasando por
los componentes eléctricos 1 a 5. El líquido de refrigeración 8 se
mueve aquí no sólo mediante convección térmica, sino que es puesto
a circular activamente en el espacio interior 70 de la carcasa
7.
El equipo 9 para hacer circular el líquido de
refrigeración 8, presenta una bomba de circulación 90, que está
dispuesta especialmente en un canal 71 conectado en paralelo al
espacio interior 70 de la carcasa 7 para el líquido de
refrigeración 8 y en particular una laminilla 91 dispuesta en
particular en el canal 71 y un equipo de accionamiento 92 para un
movimiento hacia un lado y hacia otro a modo de aleta de la
laminilla 91 perpendicularmente a una dirección longitudinal 710
del canal 71.
La laminilla 91 está dispuesta por ejemplo en un
tramo central 711 del canal 71 que discurre rectilíneamente en la
dirección longitudinal 710 del canal 71. Según la figura 2, discurre
este tramo central 711 en especial sobre un lado de la carcasa 7 en
la dirección longitudinal 710 del canal 71 paralela al plano del
dibujo de la figura 2 y se extiende tanto en está dirección
longitudinal 710 como también en la dirección perpendicular al
plano del dibujo de la figura 2, en cada caso esencialmente por toda
la dimensión del espacio interior 70 de la carcasa 7.
El equipo de accionamiento 92 presenta
ventajosamente un piezoactuador 920, que está configurado igualmente
a modo de laminilla. El piezoactuador 920 está dispuesto en el
tramo central recto 711 del canal 71 en el mismo plano
perpendicular al plano del dibujo de la figura 2 que la laminilla 91
y está unido fijamente con la laminilla 91, por ejemplo debido a
que un tramo final 911 de la laminilla 91 y un tramo final 921 del
piezoactuador 920 orientado hacia este tramo final 911, están
colocados uno sobre otro y fijamente unidos entre sí.
La disposición del piezoactuador 920 y la
laminilla 91 es, según la figura 2, especial en el sentido de que
en la dirección longitudinal 710 del canal 71 la laminilla 91 sigue
al piezoactuador 920.
Un tramo final 922 del piezoactuador 920 opuesto
a la laminilla 91, está unido fijamente con la carcasa 7 de manera
que no puede moverse mediante un equipo de fijación 923 indicado
simbólicamente por pequeños anillos. El equipo de fijación 923 está
configurado de tal manera que asegura el flujo del líquido de
refrigeración 8 por el canal 71. A la vez es conveniente que el
equipo de fijación 923 presente líneas eléctricas de entrada para
el funcionamiento del piezoactuador 920.
Durante el funcionamiento, vibra el tramo final
921 del piezoactuador 920 en el plano del dibujo de la figura 2
perpendicularmente a la dirección longitudinal 710 del canal 71
hacia un lado y hacia otro de la laminilla 91 en un movimiento
hacia un lado y hacia otro similar al movimiento de una aleta de la
cola de un pez, paralelamente al plano del dibujo de la figura 2 y
perpendicularmente a la dirección longitudinal 710 del canal 71. De
esta manera provoca la disposición especial del piezoactuador 920 y
la laminilla 91, que el líquido de refrigeración 8 fluya desde una
abertura 713 que une el canal 71 con el espacio interior 70 por el
lado del piezoactuador 920 en la dirección longitudinal 710 del
canal 71 a través del tramo central 711 del canal 71 hasta una
abertura 714 que une el canal 71 con el espacio interior 70 por el
lado de la laminilla 91.
Esto provoca a su vez que el líquido de
refrigeración 8 sea puesto a circular en el espacio interior 70 de
la carcasa 7 en la dirección 710' opuesta a la dirección
longitudinal 710 dibujada del canal 71, pasando entonces
continuamente por delante de cada componente del circuito 1 a 5 y
del soporte de las vías conductoras 6 y fluyendo a través de las
aberturas 61 del soporte de las vías conductoras 6.
El canal 71 está configurado especialmente de
manera que presenta, junto al tramo central recto 711, dos tramos
finales 712 contiguos a cada lado del sistema del piezoactuador 920
y laminilla 91 al tramo central 711, de los cuales cada uno se
extiende por toda la dimensión del espacio interior 70 de la carcasa
7, tanto en una dirección longitudinal 710 dibujada del canal 71
como también en la dirección perpendicular al plano del eje de la
figura 2.
Cada uno de estos tramos finales 712 presenta en
su lado orientado al espacio interior 70 de la carcasa 7 varias
aberturas 714, cada una de las cuales une el canal 71 con el espacio
interior 70. Cada una de estas aberturas 714 puede estar
configurada por ejemplo a modo de ranura de tal manera que se
extiende en la dirección perpendicular al plano del dibujo de la
figura 2 esencialmente por toda la dimensión del espacio interior
70 de la carcasa 7.
El canal 71 completo esta ventajosamente
integrado en la carcasa 7 y discurre por ejemplo en el interior de
la carcasa 7 a lo largo de una pared 72 de la carcasa 7.
El líquido de refrigeración 8 es,
ventajosamente, un aceite refrigerante.
Mientras en la figura 1 puede verse un pequeño
borde longitudinal 63 del soporte de las vías conductoras 6 que se
extiende por toda la longitud del soporte de las vías conductoras 6,
en la figura 2 está interrumpido un tramo final del soporte de la
vía conductora 6 que llega desde el punto 64 del soporte de las vías
conductoras 6 hasta el extremo 65 del soporte de la vía conductora
6 que se encuentra en el componente del circuito 1 y un lado plano
62 sólo de un tramo de soporte de vía conductora 6 que comienza en
el punto 64, en vista en planta.
Por este lado plano 62 están por ejemplo varias,
por ejemplo cuatro vías conductoras 60 del soporte de las vías
conductoras 6 unidas eléctricamente con respectivas conexiones
eléctricas 73 de la carcasa 7 llevadas exteriormente de manera
estanca al líquido a través de la pared 72 de la carcasa 7. Por el
otro lado de la carcasa 7 están llevadas, por ejemplo dos
conexiones eléctricas 73 de la carcasa 7 conducidas de manera
estanca al líquido través de la pared 72 de la carcasa 7, con
respectivas vías conductoras 60 del soporte de las vías conductoras
6 no representado la figura 2, pero que en la figura 1 presenta allí
un extremo 66.
En el sistema de circuitos en forma de un
cebador de lámpara para lámparas eléctricas, están previstas por
ejemplo las cuatro conexiones 73 en el lado derecho de la carcasa 7,
para su conexión a las lámparas y las dos conexiones 73 en el lado
izquierdo de la carcasa 7, para la conexión a la red.
Las conexiones eléctricas entre una vía
conductora 60 del soporte de las vías conductoras 6 y un componente
del circuito 2, 3 y 4 de gran tamaño, están denominados en la figura
con 67.
Claims (9)
1. Sistema de circuito eléctrico formado por
varios componentes eléctricos (1 - 5), unidos eléctricamente entre
sí, en el cual
- -
- cada componente del circuito (1 - 5) está conectado eléctricamente a una vía conductora (60) de un soporte flexible de vías conductoras (6),
- -
- el soporte flexible de vías conductoras (6) está dispuesto en una configuración plegada juntamente con los componentes del circuito (1 - 5) allí conectados en un espacio interior (70) de una carcasa (7) estanca al líquido, y en el que
- -
- el espacio interior (70) de la carcasa (7) está en contacto con un líquido de refrigeración (8) eléctricamente no conductor, que está en contacto con todos los componentes del circuito (1 - 5),
caracterizado porque
existe un equipo (9) para hacer circular el
líquido de refrigeración (8) en el espacio interior (70) de la
carcasa (7), con lo que el líquido de refrigeración (8) es movido
pasando los componentes del circuito (1 - 5).
2. Sistema de circuito eléctrico según la
reivindicación 1, en el que el soporte flexible de las vías
conductoras (6) presenta una o varias aberturas pasantes (61).
3. Sistema de circuito eléctrico según la
reivindicación 1 ó 2, en el que el equipo (9) presenta una bomba de
circulación (90) para hacer circular el líquido de refrigeración
(8).
4. Sistema de circuito eléctrico según la
reivindicación 3, donde la bomba de circulación (90) está dispuesta
en un canal (71) conectado en paralelo al espacio interior (70) de
la carcasa (7) para el líquido refrigerante (8).
5. Sistema de circuito eléctrico según la
reivindicación 4, presentando la bomba de circulación
(90)
(90)
- -
- una laminilla (91) dispuesta en el canal (71) y orientada en una dirección longitudinal (710) del canal (71) y
- -
- un equipo de accionamiento (92) para el movimiento hacia un lado y hacia otro a modo de aleta de la laminilla (91), perpendicularmente a la dirección longitudinal (710) del canal (71).
6. Sistema de circuito eléctrico según la
reivindicación 5, donde el equipo de accionamiento (92) presenta un
piezoactuador (920).
7. Sistema de circuito eléctrico según una de
las reivindicaciones precedentes, incluyendo el líquido de
refrigeración (8) un aceite.
8. Sistema de circuito eléctrico según una de
las reivindicaciones precedentes, donde está unida al menos una vía
conductora (60) del soporte de vías conductoras (6) eléctricamente
con al menos una conexión eléctrica exterior (73) de la carcasa (7)
conducida, de manera estanca al líquido, a través de una pared (72)
de la carcasa (7).
9. Sistema de circuitos según una de las
reivindicaciones precedentes en forma de un cebador para lámparas
eléctricas.
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| DE10147758 | 2001-09-27 |
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