FR3068564A1 - Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance - Google Patents

Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance Download PDF

Info

Publication number
FR3068564A1
FR3068564A1 FR1755943A FR1755943A FR3068564A1 FR 3068564 A1 FR3068564 A1 FR 3068564A1 FR 1755943 A FR1755943 A FR 1755943A FR 1755943 A FR1755943 A FR 1755943A FR 3068564 A1 FR3068564 A1 FR 3068564A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
bus bar
conductive part
overmolding
power module
switch
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.)
Granted
Application number
FR1755943A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3068564B1 (fr
Inventor
Manuel Falguier
Romain Henneguet
Philippe Mercier
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.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur 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 Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority to FR1755943A priority Critical patent/FR3068564B1/fr
Publication of FR3068564A1 publication Critical patent/FR3068564A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3068564B1 publication Critical patent/FR3068564B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • 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
    • H05K7/1422—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
    • H05K7/14329—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/0601—Structure
    • H01L2224/0603—Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45014—Ribbon connectors, e.g. rectangular cross-section
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4846—Connecting portions with multiple bonds on the same bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/4901—Structure
    • H01L2224/4903—Connectors having different sizes, e.g. different diameters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Ce module de puissance (110) comporte : une première barre omnibus (204), une deuxième barre omnibus (208), une troisième barre omnibus (122) présentant une borne de connexion (317), un premier interrupteur (112) connecté entre la première barre omnibus (204) et la troisième barre omnibus (122), un deuxième interrupteur (114) connecté entre la troisième barre omnibus (122) et la deuxième barre omnibus (208) et un tore magnétique (320) entourant la troisième barre omnibus (122). La troisième barre omnibus (122) comporte : une première pièce conductrice (310) à laquelle les premier et deuxième interrupteurs (112, 114) sont connectés et une deuxième pièce conductrice (312) présentant la borne de connexion (317) et que le tore magnétique (320) entoure, la deuxième pièce conductrice (312) étant connectée électriquement à la première pièce conductrice (310).

Description

TITRE
MODULE DE PUISSANCE D’UN CONVERTISSEUR DE TENSION ET PROCEDE DE FABRICATION D’UN TEL MODULE DE PUISSANCE
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un module de puissance d’un convertisseur de tension et un procédé de fabrication d’un tel module de puissance.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
On connaît de l’état de la technique un module de puissance d’un convertisseur de tension, du type comportant :
- une première barre omnibus,
- une deuxième barre omnibus,
- une troisième barre omnibus présentant une borne de connexion,
- un premier interrupteur connecté entre la première barre omnibus et la troisième barre omnibus,
- un deuxième interrupteur connecté entre la troisième barre omnibus et la deuxième barre omnibus,
- un tore magnétique entourant la troisième barre omnibus.
Pour fabriquer un module de puissance du type précité, il est connu de découper les barres omnibus dans une plaque de cuivre, puis de plier les barres omnibus pour les mettre dans leur configuration finale, le tore magnétique est ensuite installé, puis les interrupteurs.
L’invention a pour but de proposer un module de puissance du type précité permettant la mise en œuvre d’un procédé de fabrication simplifié.
RÉSUMÉ DE L’INVENTION
À cet effet, il est proposé un module de puissance du type précité, caractérisé en ce que la troisième barre omnibus comporte :
- une première pièce conductrice à laquelle les premier et deuxième interrupteurs sont connectés,
- une deuxième pièce conductrice présentant la borne de connexion et que le tore magnétique entoure, et en ce que la deuxième pièce conductrice est connectée électriquement à la première pièce conductrice.
En effet, les inventeurs ont remarqué qu’il était difficile d’installer les interrupteurs et les languettes de liaison électrique (« bonding » en anglais) une fois les barres omnibus pliées, car les outils utilisés pour cette installation étaient gênés par les barres omnibus.
Grâce à l’invention, il est possible de fabriquer le dispositif électrique à partir de deux modules : d’une part, un module principal comportant la première barre omnibus, la deuxième barre omnibus, la première pièce conductrice, le premier interrupteur connecté entre la première barre omnibus et la première pièce conductrice et le deuxième interrupteur connecté entre la première pièce conductrice et la deuxième barre omnibus et, d’autre part, un module auxiliaire comportant une deuxième pièce conductrice présentant une borne de connexion et un tore magnétique entourant la deuxième pièce conductrice.
Avantageusement, la fabrication du dispositif à partir de deux modules distincts permet une réduction des coûts car le schéma du module principal peut être réutilisé pour différents produits. Elle permet en outre une adaptation facile de la borne de connexion du module auxiliaire à la disposition des phases de la machine électrique.
En outre, il est possible de fabriquer le module principal par un procédé de moulage par transfert sur un cadre conducteur (« transfert molding » en anglais). Or, ce procédé permet d’obtenir un module principal présentant un faible encombrement vertical, et donc un dispositif électrique présentant un faible encombrement vertical.
Ainsi, il est possible de fabriquer le module principal en installant les interrupteurs et les languettes de liaison électrique avant le pliage des barres omnibus.
De façon optionnelle, la deuxième pièce conductrice est connectée électriquement à la première pièce conductrice par soudure, brasage ou vissage.
De façon optionnelle également, le module de puissance comporte en outre :
- un premier surmoulage entourant les premier et deuxième interrupteurs,
- un deuxième surmoulage entourant le tore magnétique, le deuxième surmoulage étant fixé au premier surmoulage.
De façon optionnelle également, le deuxième surmoulage est fixé au premier surmoulage au moyen d’une colle.
Il est également proposé un procédé de fabrication d’un module de puissance selon l’invention, comportant :
- l’obtention d’un module principal comportant : la première barre omnibus, la deuxième barre omnibus, la première pièce conductrice, le premier interrupteur connecté entre la première barre omnibus et la première pièce conductrice et le deuxième interrupteur connecté entre la première pièce conductrice et la deuxième barre omnibus,
- l’obtention d’un module auxiliaire comportant : une deuxième pièce conductrice présentant une borne de connexion et un tore magnétique entourant la deuxième pièce conductrice,
- la connexion électrique de la deuxième pièce conductrice à la première pièce conductrice.
De façon optionnelle, l’obtention du module principal comporte :
- la découpe, dans une même plaque conductrice, de la première barre omnibus, de la deuxième barre omnibus et de la première pièce conductrice,
- le montage du premier interrupteur et du deuxième interrupteur,
- après l’étape de montage, le pliage d’au moins une parmi la première barre omnibus, la deuxième barre omnibus et la première pièce conductrice.
De façon optionnelle également, l’obtention du module principal comporte en outre :
- entre l’étape de montage et l’étape de pliage, le surmoulage du premier interrupteur et du deuxième interrupteur dans un premier surmoulage.
De façon optionnelle également, l’obtention du module auxiliaire comporte :
- la découpe, dans une plaque conductrice, de la deuxième pièce conductrice,
- le pliage de la deuxième pièce conductrice,
- après l’étape de pliage, la mise en place du tore magnétique autour de la deuxième pièce conductrice.
De façon optionnelle également, l’obtention du module auxiliaire comporte en outre :
- après l’étape de mise en place du tore magnétique, le surmoulage du tore magnétique dans un deuxième surmoulage.
De façon optionnelle également, le procédé comporte en outre :
- la fixation du deuxième surmoulage au premier surmoulage.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 est un schéma électrique d’un système électrique comportant un convertisseur de tension mettant en œuvre l’invention.
La figure 2 est une vue en trois dimensions de modules de puissance et de barres omnibus du convertisseur de tension de la figure 1.
La figure 3 est une vue en trois dimensions d’un des modules de puissance de la figure 2.
Les figures 4 et 5 sont des vues en trois dimensions du module de puissance de la figure 3, avec des surmoulages.
La figure 6 est une vue en trois dimensions d’une plaque conductrice découpée pour former les barres omnibus du module de puissance des figures 3 à 5.
La figure 7 est une vue similaire à la figure 6, avec des interrupteurs et des languettes de liaison électrique (« bonding» en anglais) installés.
La figure 8 illustre les étapes d’un procédé de fabrication du module de puissance des figures 3 à 5.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
En référence à la figure 1, un système électrique 100 mettant en œuvre l’invention va à présent être décrit.
Le système électrique 100 est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile.
Le système électrique 100 comporte tout d’abord une source d’alimentation électrique 102 conçu pour délivrer une tension continue U, par exemple comprise entre 20 V et 100 V, par exemple 48 V. La source d’alimentation électrique 102 comporte par exemple une batterie.
Le système électrique 100 comporte en outre une machine électrique 130 comportant plusieurs phases (non représentées) destinée à présenter des tensions de phase respectives.
Le système électrique 100 comporte en outre un convertisseur de tension 104 connecté entre la source d’alimentation électrique 102 et la machine électrique 130 pour effectuer une conversion entre la tension continue U et les tensions de phase.
Le convertisseur de tension 104 comporte tout d’abord une barre omnibus positive 106 et une barre omnibus négative 108 destinées à être connectées à la source d’alimentation électrique 102 pour recevoir la tension continue U, la barre omnibus positive 106 recevant un potentiel électrique haut et la barre omnibus négative 108 recevant un potentiel électrique bas.
Le convertisseur de tension 104 comporte en outre au moins un module de puissance 110 comportant une ou plusieurs barres omnibus de phase 122 destinées être respectivement connectées à une ou plusieurs phases de la machine électrique 130, pour fournir leurs tensions de phase respectives.
Dans l’exemple décrit, le convertisseur de tension 104 comporte trois modules de puissance 110 comportant chacun deux barres omnibus de phase 122 connectées à deux phases de la machine électrique 130.
Plus précisément, dans l’exemple décrit, la machine électrique 130 comporte deux systèmes triphasés comportant chacun trois phases, et destinés à être électriquement déphasés de 120° l’un par rapport à l’autre. De préférence, les premières barres omnibus de phase 122 des modules de puissance 110 sont respectivement connectées aux trois phases du premier système triphasé, tandis que les deuxièmes barres omnibus de phase 122 des modules de puissance 110 sont respectivement connectées aux trois phases du deuxième système triphasé.
Chaque module de puissance 110 comporte, pour chaque barre omnibus de phase 122, un interrupteur de côté haut 112 connecté entre la barre omnibus positive 106 et la barre omnibus de phase 122 et un interrupteur de côté bas 114 connecté entre la barre omnibus de phase 122 et la barre omnibus négative 108. Ainsi, les interrupteurs 112, 114 sont agencés de manière à former un bras de hachage, dans lequel la barre omnibus de phase 122 forme un point milieu.
Chaque interrupteur 112, 114 comporte des première et deuxième bornes principales 116, 118 et une borne de commande 120 destinée à sélectivement ouvrir et fermer l’interrupteur 112, 114 entre ses deux bornes principales 116, 118 en fonction d’un signal de commande qui lui est appliqué. Les interrupteurs 112, 114 sont de préférence des transistors, par exemple des transistors à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur (de l’anglais « Métal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » ou MOSFET) présentant une grille formant la borne de commande 120, et un drain et une source formant respectivement les bornes principales 116,118.
Dans l’exemple décrit, les interrupteurs 112, 114 ont chacun la forme d’une plaque, par exemple sensiblement rectangulaire, présentant une face supérieure et une face inférieure. La première borne principale 116 s’étend sur la face inférieure, tandis que la deuxième borne principale 118 s’étend sur la face supérieure. En outre, la face inférieure forme une face de dissipation de chaleur.
Le convertisseur de tension 104 comporte en outre, pour chaque module de puissance 110, un condensateur 124 présentant une borne positive 126 et une borne négative 128 respectivement connectées à la barre omnibus positive 106 et à la barre omnibus négative 108.
Il sera apprécié que la barre omnibus positive 106, la barre omnibus négative 108 et les barres omnibus de phase 122 sont des éléments rigides conçus pour supporter des courants électriques d’au moins 1 A. Elles présentent de préférence une épaisseur d’au moins 1 mm.
En outre, dans l’exemple décrit, la machine électrique 130 a à la fois une fonction d’alternateur et de moteur électrique. Plus précisément, le véhicule automobile comporte en outre un moteur thermique (non représenté) présentant un axe de sortie auquel la machine électrique 130 est reliée par une courroie (non représentée). Le moteur thermique est destiné à entraîner des roues du véhicule automobile par l’intermédiaire de son axe de sortie. Ainsi, en fonctionnement comme alternateur, la machine électrique fournit de l’énergie électrique en direction de la source d’alimentation électrique 102 à partir de la rotation de l’axe de sortie. Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme redresseur. En fonctionnement comme moteur électrique, la machine électrique entraîne l’arbre de sortie (en complément ou bien à la place du moteur thermique). Le convertisseur de tension 104 fonctionne alors comme onduleur.
La machine électrique 130 est par exemple localisée dans une boîte de vitesses ou bien dans un embrayage du véhicule automobile ou bien en lieu et place de l’alternateur.
Dans la suite de la description, la structure et la disposition des éléments du convertisseur de tension 104 vont être décrits plus en détails, en référence à une direction verticale H-B, « H » représentant le haut et « B » représentant le bas.
En référence à la figure 2, la barre omnibus positive 106 comporte tout d’abord une barre omnibus commune positive 202 reliant les modules de puissance 110 et, dans chaque module de puissance 110, une barre omnibus locale positive 204 connectée à la barre omnibus commune positive 202.
De manière similaire, la barre omnibus négative 108 comporte une barre omnibus commune négative 206 reliant les modules de puissance 110 et, dans chaque module de puissance 110, une barre omnibus locale négative 208 pour chaque interrupteur de côté bas 114, les barres omnibus locales négatives 208 étant connectées à la barre omnibus commune négative 206.
En outre, dans l’exemple décrit, la barre omnibus commune positive 202 et la barre omnibus commune négative 206 sont chacune formée d’une seule pièce conductrice.
En référence aux figures 3 à 5, un des modules de puissance 110 va à présent être décrit plus en détail, sachant que les autres modules de puissance 110 sont similaires.
En référence à la figure 3, la barre omnibus locale positive 204 présente une portion plane 302 et une broche verticale 304 s’élevant depuis la portion plane 302. De même, chaque barre omnibus locale négative 208 présente une portion plane 306 et une broche verticale 308 s’élevant depuis la portion plane 306. Dans l’exemple décrit, la barre omnibus locale positive 204 et les barres omnibus locales négatives 208 sont chacune formée d’une seule pièce conductrice.
En revanche, chaque barre omnibus de phase 122 comporte deux pièces conductrices 310, 312 différentes et connectées électriquement l’une à l’autre.
La première pièce conductrice 310 présente une portion plane 314 et une broche verticale 316 s’élevant depuis la portion plane 314. La deuxième pièce conductrice 312 comporte une portion de fixation 318 plaquée contre la portion plane 314 de la première pièce conductrice 310. La portion de fixation 318 est connectée électriquement à la portion plane 314 par brasure, soudure ou vissage. La deuxième pièce conductrice 312 comporte en outre une borne de connexion 317 destinée à être connectée à une phase de la machine électrique 130. Dans l’exemple décrit, la borne de connexion 317 est en forme de « V ». De manière générale, la forme des bornes de connexion 317 est liée à la forme des bornes des phases de la machine électrique 130.
Le module de puissance 110 comporte, autour de chaque deuxième pièce conductrice 312, un tore magnétique 320 muni d’un entrefer où un capteur à effet Hall (non représenté) est destiné à être disposé afin de mesurer le courant de phase passant par la borne de connexion 317.
Il sera apprécié que les portions planes 302, 306 et 314 sont coplanaires et s’étendent les unes à côté des autres, ce qui permet de limiter l’encombrement vertical du module de puissance 110.
Par ailleurs, chaque interrupteur de côté haut 112 est connecté entre la barre omnibus locale positive 204 et la première pièce conductrice 310 de la barre omnibus de phase 122. Dans l’exemple décrit, la face inférieure de l’interrupteur de côté haut 112 est plaquée contre la portion plane 302 de la barre omnibus locale positive 204, et brasée afin de fixer mécaniquement l’interrupteur de côté haut 112, de connecter électriquement sa première borne principale 116 à la barre omnibus locale positive 204 et d’établir une conduction thermique avec cette dernière. En outre, la face supérieure de l’interrupteur de côté haut 112 est connectée à la première pièce conductrice 310 de la barre omnibus de phase 122 par une ou, de préférence, plusieurs bandes conductrices 322, par exemple en aluminium, afin de connecter électriquement sa deuxième borne principale 118 à la barre omnibus de phase 122.
De manière similaire, chaque interrupteur de côté bas 114 est connecté entre la barre omnibus locale négative 208 et la première pièce conductrice 310 de la barre omnibus de phase 122. Dans l’exemple décrit, la face inférieure de l’interrupteur de côté bas 114 est plaquée contre la portion plane 314 de la première pièce conductrice 310 de la barre omnibus de phase 122, et brasée afin de fixer mécaniquement l’interrupteur de côté bas 114, de connecter électriquement sa première borne principale 116 à la barre omnibus de phase 122 et d’établir une conduction thermique avec cette dernière. En outre la face supérieure de l’interrupteur de côté bas est connectée à la portion plane 306 de la barre omnibus locale négative 208 par une ou, de préférence, plusieurs bandes conductrices 324, par exemple en aluminium, afin de connecter électriquement sa deuxième borne principale 118 à la barre omnibus locale négative 208.
Le module de puissance 110 comporte en outre, pour chaque interrupteur 112, 114, une broche de commande 326 connectée à la borne de commande 120 de l’interrupteur 112, 114 par un fil conducteur 328, par exemple en aluminium.
En référence aux figures 4 et 5, le module de puissance 110 comporte en outre un premier surmoulage 402 s’étendant autour des interrupteurs 112,114, des bandes conductrices 322, 324 et des fils conducteurs 328 pour les protéger. Le premier surmoulage 402 présente une face supérieure de laquelle au moins un fût de positionnement 404 s’élève.
Le module de puissance 110 comporte en outre un deuxième surmoulage 406 s’étendant à côté du premier surmoulage 402, entourant les tores magnétiques 320 et les deuxièmes pièces conductrices 312 et présentant au moins un pion de positionnement 408 se projetant vers le bas, le ou les pions de positionnement 408 étant respectivement insérés dans le ou les fûts de positionnement 404. Le deuxième surmoulage 406 présente une face inférieure fixée mécaniquement à la face supérieure du premier surmoulage 406, par exemple par de la colle.
Le deuxième surmoulage sert notamment à maintenir les tores magnétiques 320 mécaniquement fixés aux deuxièmes pièces conductrices 312.
La figure 6 représente une plaque conductrice 602 découpée pour former la barre omnibus locale positive 204, les barres omnibus locales négatives 208, les premières pièces conductrices 310 des barres omnibus de phase 122, les broches de commandes 326 et les broches 304, 316.
sera apprécié que les éléments précédents sont à plat et maintenus à la partie de rebut de la plaque par des pattes de maintien 604 (seules trois sont référencées sur la figure 6).
La figure 7 représente les interrupteurs 112, 114 installés sur la plaque conductrice 602 découpée telle qu’illustrée sur la figure 6.
En référence à la figure 8, un procédé 800 de fabrication d’un module de puissance 110 va à présent être décrit.
Au cours d’une étape 802, un module principal est obtenu.
L’étape 802 comporte les étapes 804 à 812 suivantes.
Au cours d’une étape 804, la barre omnibus locale positive 204, les barres omnibus locales négatives 208, les premières pièces conductrices 310 des barres omnibus de phase 122, les broches de commande 326 et les broches 304, 316 sont découpées dans une même plaque conductrice, par exemple dans une plaque de cuivre. Le résultat est illustré sur la figure 6.
Au cours d’une étape 806, les interrupteurs de côté haut 112 et les interrupteurs de côté bas 114 sont installés. Pour cela, dans l’exemple décrit, de la patte à braser est déposée, par exemple par sérigraphie, sur la portion plane 302 de la barre omnibus locale positive 204 et sur la portion plane 314 de la première pièce conductrice 310, puis les interrupteurs 112, 114 sont mis en place sur la patte à braser. L’ensemble est alors chauffé pour établir des connections mécaniques, thermiques et électriques. Les fils conducteurs 328 sont alors connectés.
Au cours d’une étape 808, les interrupteurs 112, 114 et les fils conducteurs 328 sont surmoulés dans le premier surmoulage 402.
Au cours d’une étape 809, une partie des pattes de maintien 604 sont coupées pour permettre le pliage à l’étape suivante.
Au cours d’une étape 810, la barre omnibus locale positive 204, les barres omnibus locales négatives 208, les premières pièces conductrices 310 des barres omnibus de phase 122 et les broches de commande 326 sont pliées dans leur configuration finale, telle que représentée sur les figures 2 à 5, c’est-àdire, dans l’exemple décrit, pour placer les broches 304, 308, 316, 326 à la verticale.
Au cours d’une étape 812, les autres pattes de maintien 604 sont coupées pour séparer les éléments découpés du rebut de la plaque conductrice 602.
Au cours d’une étape 814, parallèlement à l’étape 802, un module auxiliaire est obtenu.
L’étape 814 comporte les étapes 816 à 822 suivantes.
Au cours d’une étape 816, les deuxièmes pièces conductrices 312 sont découpées dans une plaque conductrice.
Au cours d’une étape 818, les deuxièmes pièces conductrices 312 sont séparées du rebut de la plaque conductrice.
Au cours d’une étape 819, les deuxièmes pièces conductrices 312 sont pliées dans leur configuration finale, tel que cela est illustré sur les figures 3 à 5.
Au cours d’une étape 820, les tores magnétiques 320 sont mis en place respectivement autour des deuxièmes pièces conductrice 312.
Au cours d’une étape 822, les tores magnétiques 320 et les deuxièmes pièces conductrices 312 sont surmoulés dans le deuxième surmoulage 406.
Au cours d’une étape 824, de la colle est disposée sur la face supérieure du premier surmoulage 402 et/ou sur la face inférieure du deuxième surmoulage 406.
Au cours d’une étape 826, le module principal et le module auxiliaire sont assemblés. Pour cela, les pions de positionnement 408 du deuxième surmoulage 406 sont insérés dans les fûts de positionnement 404 du premier surmoulage 402 pour positionner le deuxième surmoulage 406 par rapport au premier surmoulage 402. Ainsi, la portion de fixation 318 de la deuxième pièce conductrice 312 vient se plaquer contre la portion plane 314 de la première pièce conductrice 310. En outre, la colle entre les surmoulages 402, 406 fixe mécaniquement le module auxiliaire au module principal.
Au cours d’une étape 828, la portion de fixation 318 de la deuxième pièce conductrice 312 est connectée électriquement par soudure à la portion plane 314 de la première pièce conductrice 310. Alternativement, la connection électrique peut être obtenue par brasage ou par vissage.
La présente invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment, mais est au contraire définie par les revendications qui suivent.
II sera en effet apparent à l’homme du métier que des modifications peuvent y être apportées.
Par ailleurs, les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être compris comme limités aux éléments du mode de réalisation décrit précédemment, mais doivent au contraire être compris comme couvrant tous 15 les éléments équivalents que l’homme du métier peut déduire à partir de ses connaissances générales.

Claims (10)

1. Module de puissance (110) d’un convertisseur de tension (104), comportant :
- une première barre omnibus (204),
- une deuxième barre omnibus (208),
- une troisième barre omnibus (122) présentant une borne de connexion (317),
- un premier interrupteur (112) connecté entre la première barre omnibus (204) et la troisième barre omnibus (122),
- un deuxième interrupteur (114) connecté entre la troisième barre omnibus (122) et la deuxième barre omnibus (208),
- un tore magnétique (320) entourant la troisième barre omnibus (122), caractérisé en ce que la troisième barre omnibus (122) comporte :
- une première pièce conductrice (310) à laquelle les premier et deuxième interrupteurs (112,114) sont connectés,
- une deuxième pièce conductrice (312) présentant la borne de connexion (317) et que le tore magnétique (320) entoure, et en ce que la deuxième pièce conductrice (312) est connectée électriquement à la première pièce conductrice (310).
2. Module de puissance (110) selon la revendication 1, dans lequel la deuxième pièce conductrice (312) est connectée électriquement à la première pièce conductrice (310) par soudure, brasage ou vissage.
3. Module de puissance (110) selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre :
- un premier surmoulage (402) entourant les premier et deuxième interrupteurs (112,114),
- un deuxième surmoulage (406) entourant le tore magnétique (320) et la deuxième pièce conductrice (312), le deuxième surmoulage (406) étant fixé au premier surmoulage (402).
4. Module de puissance (110) selon la revendication 3, dans lequel le deuxième surmoulage (406) est fixé au premier surmoulage (402) au moyen d’une colle.
5. Procédé de fabrication d’un module de puissance (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comportant :
- l’obtention d’un module principal comportant : la première barre omnibus (204), la deuxième barre omnibus (208), la première pièce conductrice (310), le premier interrupteur (112) connecté entre la première barre omnibus (204) et la première pièce conductrice (310) et le deuxième interrupteur (114) connecté entre la première pièce conductrice (310) et la deuxième barre omnibus (208),
- l’obtention d’un module auxiliaire comportant : une deuxième pièce conductrice (312) présentant une borne de connexion (317) et un tore magnétique (320) entourant la deuxième pièce conductrice (312),
- la connexion électrique de la deuxième pièce conductrice (312) à la première pièce conductrice (310).
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l’obtention du module principal comporte :
- la découpe, dans une même plaque conductrice, de la première barre omnibus (204), de la deuxième barre omnibus (208) et de la première pièce conductrice (310),
- le montage du premier interrupteur (112) et du deuxième interrupteur (114),
- après l’étape de montage, le pliage d’au moins une parmi la première barre omnibus (204), la deuxième barre omnibus (208) et la première pièce conductrice (310).
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l’obtention du module principal comporte en outre :
- entre l’étape de montage et l’étape de pliage, le surmoulage du premier interrupteur (112) et du deuxième interrupteur (114) dans un premier surmoulage (402).
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l’obtention du module auxiliaire comporte :
- la découpe, dans une plaque conductrice, de la deuxième pièce conductrice (312),
- le pliage de la deuxième pièce conductrice (312),
- après l’étape de pliage, la mise en place du tore magnétique (320) autour de la deuxième pièce conductrice (312).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’obtention du module auxiliaire comporte en outre :
- après l’étape de mise en place du tore magnétique, le surmoulage du tore magnétique (320) dans un deuxième surmoulage (406).
10. Procédé selon les revendications 7 et 9, comportant en outre :
- la fixation du deuxième surmoulage (406) au premier surmoulage (402).
FR1755943A 2017-06-28 2017-06-28 Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance Active FR3068564B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1755943A FR3068564B1 (fr) 2017-06-28 2017-06-28 Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1755943A FR3068564B1 (fr) 2017-06-28 2017-06-28 Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance
FR1755943 2017-06-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3068564A1 true FR3068564A1 (fr) 2019-01-04
FR3068564B1 FR3068564B1 (fr) 2020-11-27

Family

ID=60302180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1755943A Active FR3068564B1 (fr) 2017-06-28 2017-06-28 Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3068564B1 (fr)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020234029A1 (fr) 2019-05-20 2020-11-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Systeme electronique de controle pour machine electrique et ensemble electrique
WO2020254150A1 (fr) 2019-06-21 2020-12-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Systeme electronique avec dispositif electronique de mesure et comportant une etancheite et ensemble electrique comprenant un tel systeme electronique
FR3108822A1 (fr) 2020-03-30 2021-10-01 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module de puissance et procede de fabrication d’un module de puissance avec surmoulage
FR3110035A1 (fr) * 2020-05-11 2021-11-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electrique avec surmoulage et dispositifs comprenant un tel module electrique
FR3110034A1 (fr) * 2020-05-11 2021-11-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electrique avec surmoulage et systemes comprenant un tel module electrique
FR3118390A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage et systemes comprenant un tel module de puissance
FR3118392A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede de fabrication d’un module de puissance surmoule
FR3118391A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage et systemes comprenant un tel module de puissance
EP4114158A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-04 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electronique avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module electronique et procede de fabrication d'un tel module electronique
WO2023275133A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-05 Valeo Systemes De Controle Moteur Systeme electronique et engin de mobilite comprenant un tel systeme electronique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090014789A (ko) * 2007-08-07 2009-02-11 엘에스산전 주식회사 하이브리드 차량용 인버터
DE102008009913A1 (de) * 2008-02-19 2009-08-20 F & T Fischer & Tausche Holding Gmbh & Co. Kg Stromrichtermodul der Leistungselektronik
EP2741412A1 (fr) * 2011-07-29 2014-06-11 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Appareil de conversion de puissance
US20140198475A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Lear Corporation Electrical busbar, electrical connector assembly and power converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090014789A (ko) * 2007-08-07 2009-02-11 엘에스산전 주식회사 하이브리드 차량용 인버터
DE102008009913A1 (de) * 2008-02-19 2009-08-20 F & T Fischer & Tausche Holding Gmbh & Co. Kg Stromrichtermodul der Leistungselektronik
EP2741412A1 (fr) * 2011-07-29 2014-06-11 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Appareil de conversion de puissance
US20140198475A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Lear Corporation Electrical busbar, electrical connector assembly and power converter

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020234029A1 (fr) 2019-05-20 2020-11-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Systeme electronique de controle pour machine electrique et ensemble electrique
FR3096549A1 (fr) 2019-05-20 2020-11-27 Valeo Equipements Electriques Moteur Système électronique de contrôle pour machine électrique et ensemble électrique
WO2020254150A1 (fr) 2019-06-21 2020-12-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Systeme electronique avec dispositif electronique de mesure et comportant une etancheite et ensemble electrique comprenant un tel systeme electronique
FR3097715A1 (fr) 2019-06-21 2020-12-25 Valeo Equipements Electriques Moteur Système électronique avec dispositif électronique de mesure et comportant une étanchéité et ensemble électrique comprenant un tel système électronique
FR3108822A1 (fr) 2020-03-30 2021-10-01 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module de puissance et procede de fabrication d’un module de puissance avec surmoulage
WO2021198230A1 (fr) 2020-03-30 2021-10-07 Valeo Equipements Electriques Moteur - Module de puissance avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module de puissance et procede de fabrication d'un module de puissance avec surmoulage
FR3110035A1 (fr) * 2020-05-11 2021-11-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electrique avec surmoulage et dispositifs comprenant un tel module electrique
CN113644831A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 法雷奥电机设备公司 具有包覆模制件的电气模块和包括这种电气模块的装置
FR3110034A1 (fr) * 2020-05-11 2021-11-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electrique avec surmoulage et systemes comprenant un tel module electrique
EP3910781A1 (fr) * 2020-05-11 2021-11-17 Valeo Equipements Electriques Moteur Module électrique avec surmoulage et dispositifs comprenant un tel module électrique
WO2021228767A1 (fr) * 2020-05-11 2021-11-18 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electrique avec surmoulage et systemes comprenant un tel module electrique
FR3118390A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage et systemes comprenant un tel module de puissance
FR3118392A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede de fabrication d’un module de puissance surmoule
FR3118391A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-24 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage et systemes comprenant un tel module de puissance
EP4020530A1 (fr) * 2020-12-22 2022-06-29 Valeo Equipements Electriques Moteur Module de puissance avec surmoulage et systemes comprenant un tel module de puissance
EP4114158A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-04 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electronique avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module electronique et procede de fabrication d'un tel module electronique
WO2023275133A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-05 Valeo Systemes De Controle Moteur Systeme electronique et engin de mobilite comprenant un tel systeme electronique
FR3124918A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-06 Valeo Systemes De Controle Moteur Systeme electronique et engin de mobilite comprenant un tel systeme electronique
FR3124917A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-06 Valeo Equipements Electriques Moteur Module electronique avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module electronique et procede de fabrication d’un tel module electronique

Also Published As

Publication number Publication date
FR3068564B1 (fr) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3068564A1 (fr) Module de puissance d'un convertisseur de tension et procede de fabrication d'un tel module de puissance
EP1886397B1 (fr) Dissipateur pour composants electroniques d'une machine electrique tournante
EP1886401B1 (fr) Module electronique pour machine electrique tournante
FR2886476A1 (fr) Piece d'interconnexion de puissance pour machine electrique tournante
FR3068545B1 (fr) Convertisseur de tension, systeme electrique, vehicule automobile et procede de fabrication associes
FR3082369A1 (fr) Circuit electrique, bras de commutation et convertisseur de tension
FR3093889A1 (fr) Système électronique et ensemble électrique
EP3646681B1 (fr) Convertisseur de tension, procédé de fabrication d'un tel convertisseur de tension et ensemble d'un module principal et d'un module bornier pour former un tel convertisseur de tension
WO2021116246A1 (fr) Ensemble électrique et convertisseur de tension
EP3432694A1 (fr) Procede de montage d'un module electrique sur un support electriquement conducteur et dispositifs electriques correspondants
FR3068541B1 (fr) Assemblage de pieces et procede de fabrication d’un tel assemblage
WO2021198230A1 (fr) Module de puissance avec surmoulage, dispositifs comportant un tel module de puissance et procede de fabrication d'un module de puissance avec surmoulage
EP3987893B1 (fr) Systeme electronique avec dispositif electronique de mesure et comportant une etancheite et ensemble electrique comprenant un tel systeme electronique
FR3082306A1 (fr) Systeme de mesure d'une temperature d'un composant electrique et bras de commutation comportant un tel systeme
WO2022268681A1 (fr) Unité électronique pour convertisseur de tension de machine électrique tournante.
FR3068535A1 (fr) Convertisseur de tension comportant un module d'excitation d'un rotor d'un machine electrique
WO2023217597A1 (fr) Ensemble électrique et convertisseur de tension
FR3072461A1 (fr) Capteur pour la mesure d'un courant de sortie d'un systeme electrique
WO2023275133A1 (fr) Systeme electronique et engin de mobilite comprenant un tel systeme electronique
WO2023222965A1 (fr) Guide de connecteurs pour onduleur comportant un logement de capteur de température
FR3075561B1 (fr) Procede de montage d'au moins une capacite sur un dissipateur de chaleur, assemblage ainsi obtenu et convertisseur de tension comportant un tel assemblage
EP3973628A1 (fr) Systeme electronique de controle pour machine electrique et ensemble electrique
FR3131079A1 (fr) Module de puissance avec surmoulage et systeme electrique comprenant un tel module de puissance
EP3910781A1 (fr) Module électrique avec surmoulage et dispositifs comprenant un tel module électrique
WO2024068873A1 (fr) Module de puissance

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190104

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8