Coffret électronique intégrant un circuit aéraulique. Electronic box integrating a ventilation circuit.
L'invention porte sur le refroidissement des cartes électroniques disposées à l'intérieur d'un coffret électronique, et plus particulièrement l'architecture mécanique de tels coffrets électroniques. L'invention s'attache plus particulièrement aux coffrets électroniques satisfaisant à la norme ARINC 600 apte à recevoir des composés électroniques disposant d'un drain thermique pour permettre un refroidissement par conduction (par exemple défini par le standard IEEE1101.2). A titre informatif la norme ARINC 600 identifie les techniques de ~o base des équipements et des systèmes numériques installés sur les avions actuellement en production, dont les interfaces mécaniques, électriques et logiques des unités sont interchangeables. Un coffret électronique de type ARINC 600 est refroidi par air forcé : ses interfaces mécaniques externes sont elles aussi définies par la 15 norme ARINC 600. Plus précisément, le coffret incorpore un circuit aéraulique dans lequel circule un fluide (par exemple de l'air) dans le but de refroidir les composants et cartes électroniques situés dans l'enceinte. Pour ce type de coffret électronique, la zone d'entrée du fluide circulant à l'intérieur du circuit aéraulique est située sur la face inférieure du coffret ; la 20 zone de sortie est localisée sur la face supérieure opposée. Une contrainte à respecter concernant les circuits aérauliques est d'assurer une parfaite étanchéité entre l'enceinte contenant les cartes et composés électroniques et le circuit aéraulique. Classiquement cette étanchéité est assurée à l'aide d'un 25 assemblage de pièces mécaniques distinctes des composés électroniques internes du coffret électronique, que ces derniers soient amovibles ou non. Cependant, cette solution comporte de nombreux défauts, notamment une étanchéité de mauvaise qualité dans certaines conditions (environnement humide, brouillard salin...). Par ailleurs, le montage du circuit aéraulique est relativement complexe. L'invention vise notamment à apporter une solution à ces problèmes. The invention relates to the cooling of the electronic cards arranged inside an electronic box, and more particularly the mechanical architecture of such electronic boxes. The invention focuses more particularly on electronic enclosures meeting the ARINC 600 standard adapted to receive electronic compounds having a heat sink to allow cooling by conduction (for example defined by the standard IEEE1101.2). For information purposes, the ARINC 600 standard identifies the techniques used for the equipment and digital systems installed on aircraft currently in production, the mechanical, electrical and logical interfaces of the units of which are interchangeable. An ARINC 600 electronic box is cooled by forced air: its external mechanical interfaces are also defined by the ARINC 600 standard. More specifically, the box incorporates an air flow circuit in which a fluid (for example air) circulates. in order to cool the electronic components and boards in the enclosure. For this type of electronic cabinet, the inlet area of the fluid flowing inside the airflow circuit is located on the underside of the cabinet; the exit zone is located on the opposite upper face. A constraint to be respected concerning the ventilation circuits is to ensure a perfect seal between the enclosure containing the electronic cards and compounds and the air flow circuit. Conventionally, this sealing is ensured by means of an assembly of mechanical parts that are distinct from the internal electronic components of the electronic box, whether the latter are removable or not. However, this solution has many defects, including poor sealing in certain conditions (wet environment, salt spray ...). Moreover, the assembly of the ventilation circuit is relatively complex. The invention aims in particular to provide a solution to these problems.
A cet effet, il est proposé un coffret électronique à l'intérieur duquel sont placés une carte mère et au moins une carte électronique entourée d'un circuit aéraulique apte à faire circuler un fluide réfrigérant à l'intérieur du coffret électronique. Selon une caractéristique générale de l'invention, une paroi du io circuit aéraulique incorpore la carte mère. La paroi du circuit aéraulique est ainsi parfaitement définie. Le volume interne du coffret électronique alloué aux composés électroniques, que ce soit les cartes électroniques ou la zone de connectique du coffret électronique, est disponible pour réaliser les interconnections internes du 15 coffret électronique, tout en restant isolé de l'environnement extérieur. L'assemblage du circuit aéraulique est grandement simplifié, et l'étanchéité assurée notamment de par la diminution de nombre de pièces mises en oeuvre. Selon un mode de réalisation, le coffret électronique, a une 20 enceinte à l'intérieur de laquelle est placée la carte électronique, une paroi inférieure par laquelle pénètre un fluide circulant à l'intérieur du circuit aéraulique, et une paroi supérieure par laquelle s'échappe le fluide. La carte mère peut alors être intercalée entre la paroi inférieure et l'enceinte du coffret électronique, parallèlement à la paroi inférieure, l'espace formé entre la carte 25 mère et la paroi inférieure formant une partie du circuit aéraulique. Selon un mode de réalisation, ladite carte mère peut être recouverte d'un film protecteur. Par exemple, le film protecteur peut être en polyamide. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à 30 l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 3 représentent différentes vues d'un coffret électronique incorporant un circuit aéraulique selon l'invention. On se réfère à la figure 1 qui représente un coffret électronique CFT selon l'invention, vue du dessus. On suppose ici que le coffret électronique CFT satisfait au format ARINC 600. Bien entendu, ce format est donné ici à titre d'exemple, et n'est pas du tout limitatif. Le coffret CFT comprend une enceinte ENC qui incorpore au moins une carte électronique CVEM. La(s) carte(s) électronique(s) est (sont) dans cet exemple une (des) carte(s) VME 6U (233*160), classiquement utilisée(s) avec un coffret électronique ARINC 600. Le coffret électronique CFT comprend à un connecteur standard référencé CNO. Celui-ci est séparé du reste du coffret électronique CFT par une structure incorporant des plaques froides PF intégrant un fluide tel que de l'air. Ce connecteur CNO permet la connexion de périphériques externes au coffret électronique. Par ailleurs, le connecteur standard CNO intègre ici une carte CEM, de façon à isoler le connecteur CNO de l'enceinte ENC du coffret électronique CFT du point de vue électrique. Le coffret électronique CFT comprend une paroi supérieure PS et 20 une paroi inférieure PI. La paroi supérieure PS est réalisée de telle façon qu'elle permet d'accéder à une zone de connectique CN. Le coffret électronique CFT comprend également un circuit aéraulique CAE disposé autour de l'enceinte ENC. Le circuit aéraulique CAE permet la circulation d'un fluide réfrigérant, ici de l'air, autour de l'enceinte 25 ENC. Un mode de réalisation de celle-ci est décrit plus en détail sur la figure 2. Le coffret électronique CFT peut également incorporer d'autres plaques froides PF, disposées parallèlement aux premières plaques froides, et situées entre le circuit aéraulique CAE et la propre paroi du coffret. 30 Selon la norme ARINC 600, l'air entre par la paroi inférieure PI du coffret électronique CFT par une zone d'entrée d'air ZEA et ressort par la paroi supérieure PS. La circulation de l'air à l'intérieur du circuit aéraulique est symbolisée par des flèches noires. L'évacuation de la chaleur des cartes électroniques CVEM est quant à elle symbolisée par des flèches blanches. On se réfère à nouveau à la figure 1. II est connu que le coffret électronique CFT incorpore une carte mère CTM. Selon l'invention, la carte mère CTM est disposée de telle façon qu'elle forme une paroi du circuit aéraulique. La disposition de la carte mère CTM est détaillée sur la figure 3. Celle-ci comporte des trous de fixation TRF, de même que la paroi inférieure PI, et l'enceinte ENC de façon à solidariser les différents éléments. Par exemple les trous de fixations TRF de l'enceinte ENC peuvent être des trous taraudés de façon à y fixer une vis. La carte mère CTM est montée sur l'enceinte ENC parallèlement à la paroi inférieure PI. Par ailleurs, la paroi inférieure PI comprend un retour RT d'une épaisseur ep de façon à ménager un espace entre la carte mère CTM et la paroi inférieure. L'espace ainsi défini forme une partie du circuit aéraulique CAE. La paroi inférieure PI comprend une zone percée de trou formant ainsi la zone d'entrée d'air ZEA. For this purpose, it is proposed an electronic box inside which are placed a motherboard and at least one electronic card surrounded by a ventilation circuit able to circulate a refrigerant inside the electronic box. According to a general characteristic of the invention, a wall of the aeraulic circuit incorporates the motherboard. The wall of the air flow circuit is thus perfectly defined. The internal volume of the electronic box allocated to the electronic compounds, whether the electronic boards or the connection zone of the electronic box, is available to achieve the internal interconnections of the electronic box, while remaining isolated from the external environment. The assembly of the air flow circuit is greatly simplified, and the tightness ensured in particular by reducing the number of parts used. According to one embodiment, the electronic box has a chamber inside which the electronic card is placed, a lower wall through which a fluid circulates inside the air flow circuit, and an upper wall through which escapes the fluid. The motherboard can then be inserted between the bottom wall and the enclosure of the electronic box, parallel to the bottom wall, the space formed between the mother board and the bottom wall forming part of the air flow circuit. According to one embodiment, said motherboard may be covered with a protective film. For example, the protective film may be polyamide. Other advantages and features of the invention will become apparent upon consideration of the detailed description of an embodiment of the invention which is in no way limiting, and the accompanying drawings in which Figures 1 to 3 show different views of a electronic box incorporating a ventilation circuit according to the invention. Referring to Figure 1 which shows a CFT electronic box according to the invention, seen from above. It is assumed here that the electronic box CFT meets the format ARINC 600. Of course, this format is given here as an example, and is not at all limiting. The CFT cabinet includes an ENC speaker that incorporates at least one CVEM board. The electronic card (s) is (are) in this example a VME 6U (233 * 160) card (s), conventionally used with an ARINC 600 electronic box. The electronic box CFT includes a standard connector referenced CNO. This is separated from the rest of the electronic box CFT by a structure incorporating cold plates PF incorporating a fluid such as air. This CNO connector allows the connection of external devices to the electronics box. In addition, the standard CNO connector incorporates an EMC card here, so that the CNO connector of the ENC enclosure of the CFT electronic box can be isolated from the electrical point of view. The electronic box CFT comprises a top wall PS and a bottom wall PI. The upper wall PS is made such that it provides access to a CN connector area. The CFT electronic cabinet also includes a CAE airflow circuit arranged around the ENC enclosure. The air flow CAE allows the circulation of a refrigerant, here air, around the enclosure 25 ENC. An embodiment of this is described in more detail in FIG. 2. The electronic box CFT can also incorporate other cold plates PF, arranged parallel to the first cold plates, and located between the CAE air flow and the own wall. of the box. According to the ARINC 600 standard, the air enters through the lower wall PI of the electronic control unit CFT by an air inlet zone ZEA and exits through the upper wall PS. The circulation of the air inside the aeraulic circuit is symbolized by black arrows. The evacuation of the heat from the CVEM electronic boards is symbolized by white arrows. Referring again to FIG. 1, it is known that the CFT electronic cabinet incorporates a CTM motherboard. According to the invention, the motherboard CTM is arranged in such a way that it forms a wall of the airflow circuit. The layout of the motherboard CTM is detailed in FIG. 3. It includes TRF fixing holes, as well as the lower wall PI, and the enclosure ENC so as to secure the various elements. For example the TRF mounting holes of the ENC enclosure may be tapped holes so as to attach a screw. The motherboard CTM is mounted on the enclosure ENC parallel to the lower wall PI. In addition, the lower wall PI comprises a return RT of thickness ep so as to provide a space between the motherboard CTM and the bottom wall. The space thus defined forms part of the air flow CAE. The lower wall PI comprises a pierced hole area thus forming the air inlet zone ZEA.
L'invention décrite ci-dessus n'est bien entendue pas limitée au mode de réalisation présenté.25 The invention described above is of course not limited to the embodiment shown.