FR3078448A1

FR3078448A1 - Ensemble de bus barres formant boitier et dissipateur thermique pour un dispositif electronique de puissance

Info

Publication number: FR3078448A1
Application number: FR1851689A
Authority: FR
Inventors: Friedbald Kiel
Original assignee: Institut Vedecom
Current assignee: Institut Vedecom
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-08-30
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: JP2021515399A; EP3759736A1; WO2019166721A1; CN111819688A; FR3078448B1; US20200403523A1; US11081970B2

Abstract

L'ensemble de bus barres selon l'invention comprend une pluralité de secteurs de bus barres (S1 à S6) agencés, de manière jointive et en contact électrique, autour d'un axe central (C) et des plaques de fermeture haute et basse (BPD) perpendiculaires à l'axe central, les secteurs de bus barres comprenant chacun un tronçon de bus barre externe (B11 à B16) et au moins un tronçon de bus barre interne (B21 à B26, B31 à B36) qui délimitent une pluralité de volumes internes, les plaques de fermeture haute et basse étant en contact respectivement contre des faces haute et basse des tronçons de bus barre et les tronçons de bus barre comprenant une pluralité de faces de contact électrique du type dit « press pack ».

Description

ENSEMBLE DE BUS BARRES FORMANT BOÎTIER ET DISSIPATEUR THERMIQUE POUR UN DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE [001] L’invention concerne de manière générale le domaine de l’électronique de puissance. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un ensemble de bus barres formant boîtier et dissipateur thermique pour des dispositifs électroniques de puissance tels que des onduleurs et convertisseurs de puissance, mais pas exclusivement. L’invention se rapporte aussi à des dispositifs électroniques de puissance incorporant l’ensemble de bus barres susmentionné.

[002] Les dispositifs électroniques de puissance, tels que les onduleurs et convertisseurs de puissance, sont très présents dans de nombreux domaines d’activité comme les transports, les industries, l’éclairage, le chauffage, etc. Avec la transition énergétique souhaitée vers des sources d'énergie renouvelables et moins productrices d’émissions de CO2, l’électronique de puissance est appelée à se généraliser encore davantage et devra répondre à des contraintes économiques et technologiques croissantes.

[003] Les recherches et développements actuels dans le domaine des dispositifs électroniques de puissance se concentrent notamment sur la réduction des coûts, l'augmentation de la densité de puissance pour plus de compacité, l'augmentation de la fiabilité, la réduction des éléments parasites et des rayonnements électromagnétiques et le transfert thermique de l’énergie dissipée.

[004] La disponibilité des nouveaux semi-conducteurs de puissance, comme aujourd’hui le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) et, prochainement, le diamant, permet la conception de dispositifs électroniques de puissance avec des densités de courant supérieures, des fréquences de commutation plus élevées et des tensions plus hautes. De plus, l’utilisation judicieuse de ces nouveaux semi-conducteurs dans les dispositifs électroniques de puissance pousse vers une augmentation de la compacité.

[005] La compacité des dispositifs électroniques de puissance est contrainte notamment par les nécessités d’évacuer les calories dégagées et d’assurer la tenue en tension. Des tensions plus élevées s’opposent à la compacité des convertisseurs car des risques de claquage plus importants imposent souvent un accroissement des distances entre les composants à des potentiels électriques différents. La densité de puissance maximale admissible par les composants limite l’amplitude des courants commutés afin de maintenir les températures de jonction en dessous de valeurs critiques. Des dispositifs de refroidissement performants sont indispensables pour maintenir l’équilibre thermique des dispositifs.

[006] La réduction des éléments parasites résistifs, inductifs et capacitifs est essentielle pour atteindre le meilleur compromis possible entre la recherche de compacité et la satisfaction des différentes contraintes de conception. Les inductances parasites dans les bus barres de puissance s’opposent à des fréquences de commutation plus élevées. Des fréquences de commutation plus élevées sont favorables à la compacité mais augmentent les pertes en commutation et la puissance dissipée par les composants. La réduction des inductances parasites est nécessaire pour protéger les circuits contre des surtensions potentiellement destructrices, améliorer la maîtrise des rayonnements électromagnétiques, réduire la chaleur générée et augmenter la vitesse de commutation.

[007] La recherche d’une compacité accrue des dispositifs électroniques de puissance requiert d’être capable de maintenir les températures les composants actifs et passifs en dessous de valeurs critiques, pour atteindre un équilibre thermique et garantir la fiabilité. Une extraction de l’énergie dissipée au plus près des composants est souhaitable. Le chemin thermique entre les sources de chaleur constituées des composants et les puits de chaleur constitués des moyens de dissipation thermique doit être optimisé.

[008] Les différentes contraintes s’appliquant aux dispositifs électroniques de puissance ont conduit vers une architecture modulaire des ponts de commutation, avec des modules élémentaires de commutation de puissance, dits « modules de puissance », qui correspondent chacun à une branche de commutation du pont.

[009] Des architectures 3D sont proposées pour les modules de puissance, avec un refroidissement double face des puces de puissance, et présentent un intérêt certain pour accroître la compacité des dispositifs électroniques de puissance.

[0010] Pour l’amélioration de la fiabilité, notamment dans les applications où les cycles thermiques sont sévères, la technologie dite press-pack est utilisée pour supprimer les soudures qui se détériorent avec les contraintes mécaniques dues au cyclage thermique. Dans la technologie « press-pack », les contacts électriques sont assurés à l’aide de moyens mécaniques de pression ou serrage qui maintiennent les composants en place et en contact. La technologie « presspack » présente aussi l’intérêt de faciliter le démontage des dispositifs et donc leur réparation.

[0011] Il apparaît aujourd’hui souhaitable de proposer une architecture modulaire nouvelle de bus barres pour la fabrication de dispositifs électroniques de puissance plus compacts et optimisés, qui autorise de meilleurs compromis dans la satisfaction des contraintes de conception susmentionnées et qui soit adaptée pour les nouveaux semi-conducteurs de puissance SiC et GaN, ainsi que les technologies 3D et « press-pack ».

[0012] Selon un premier aspect, l’invention concerne un ensemble de bus barres formant boîtier et dissipateur thermique d’un dispositif électronique de puissance, comprenant une pluralité de secteurs de bus barres agencés, de manière jointive et en contact électrique, autour d’un axe central et des plaques de fermeture haute et basse perpendiculaires à l’axe central, les secteurs de bus barres comprenant chacun un tronçon de bus barre externe et au moins un tronçon de bus barre interne qui délimitent une pluralité de volumes internes, les plaques de fermeture haute et basse étant en contact respectivement contre des faces haute et basse des tronçons de bus barre et les tronçons de bus barre comprenant une pluralité de faces de contact électrique du type dit « press pack ».

[0013] Selon une caractéristique particulière, les tronçons de bus barre externes de la pluralité de secteurs de bus barres comportent des ailettes de refroidissement sur une face externe.

[0014] Selon une autre caractéristique particulière, les tronçons de bus barre de la pluralité de secteurs de bus barres sont en cuivre et/ou en aluminium et sont fabriqués par moulage et/ou usinage et/ou tronçonnage d’une barre de profilé.

[0015] Selon encore une autre caractéristique particulière, l’ensemble de bus barres comprend des joints d’étanchéité situés dans des faces de jonction entre des tronçons de bus barre externes adjacents et entre les plaques de fermeture haute et basse et les tronçons de bus barre externes.

[0016] Selon encore une autre caractéristique particulière, les plaques de fermeture haute et basse sont de type stratifié et comprennent chacune une couche diélectrique centrale et deux plaques électriquement conductrices de part et d’autre de la couche diélectrique centrale, les plaques électriquement conductrices étant en contact électrique avec les tronçons de bus barre.

[0017] Selon encore une autre caractéristique particulière, la couche diélectrique centrale comprend au moins un circuit électronique enterré et/ou un composant électronique enterré actif ou passif.

[0018] Selon encore une autre caractéristique particulière, l’une au moins des plaques de fermeture haute et basse est du type dit « IMS ».

[0019] Selon encore une autre caractéristique particulière, les plaques électriquement conductrices sont en cuivre et/ou aluminium.

[0020] Selon encore une autre caractéristique particulière, dans chacun des secteurs de bus barre, la pluralité de volumes internes comprennent un premier volume interne délimité entre une face de contact électrique du tronçon de bus barre externe et une face de contact électrique d’un premier tronçon de bus barre interne, le premier volume interne étant dédié au montage de type « press pack » d’un circuit électronique de puissance.

[0021] Selon encore une autre caractéristique particulière, dans chacun des secteurs de bus barre, la pluralité de volumes internes comprennent au moins un autre volume interne aménagé entre le premier tronçon de bus barre interne et l’axe central.

[0022] Selon encore une autre caractéristique particulière, dans chacun des secteurs de bus barre, la pluralité de volumes internes comprennent un deuxième volume interne aménagé entre le premier tronçon de bus barre interne et un deuxième tronçon de bus barre interne et un troisième volume interne aménagé entre le deuxième tronçon de bus barre interne et l’axe central.

[0023] D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous d’une forme de réalisation particulière de l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

les Figs.1 et 2 sont des vues en perspective montrant une forme de réalisation particulière d’un ensemble de bus barres selon l’invention ;

la Fig.3 est une vue de dessus simplifiée montrant un secteur de bus barres compris dans l’ensemble de bus barres des Figs.1 et 2 ;

la Fig.4 est une vue partielle en coupe simplifiée d’une plaque de fermeture comprise dans l’ensemble de bus barres des Figs.1 et 2 ; et les Figs.5A, 5B et 5C sont des vues partielles en coupe simplifiées montrant différents assemblages d’une plaque de fermeture et de tronçons de bus barre compris dans l’ensemble de bus barres des Figs.1 et 2.

[0024] Une forme de réalisation particulière CONV de l’ensemble de bus barres selon l’invention est montrée aux Figs.1 et 2. Cet ensemble de bus barres se présente extérieurement sous la forme d’un palet ou galette cylindrique.

[0025] L’ensemble de bus barres CONV comprend essentiellement une pluralité de section de bus barres S1 à S6 et des plaques de fermeture haute et basse BPu et BPd. Les sections de bus barres S1 à S6 sont au nombre de six dans cet exemple de réalisation. Bien entendu, dans la présente invention, le nombre de sections de bus barres n’est pas limité à six. Ce nombre dépendra de l’application dans laquelle est implémentée l’invention.

[0026] Les sections de bus barres S1 à S6 ont une architecture analogue et sont agencées jointivement en cercle autour d’un axe central C. Chaque section de bus barres S1 à S6 occupe ici un secteur angulaire de 60°.

[0027] Dans cette forme de réalisation particulière, les sections de bus barres S1 à S6 sont formées chacune d’un tronçon de bus barre externe et de premier et deuxième tronçons de bus barres internes. Les tronçons de bus barre sont formés dans des métaux conducteurs tels que l’aluminium ou le cuivre. Les tronçons de bus barre pourront être fabriqués par moulage et/ou usinage et/ou tronçonnage d’une barre de profilé.

[0028] En considérant une section de bus barres quelconque Sn, le tronçon de bus barre externe est repéré Bi_n et les premier et deuxième tronçons de bus barres internes sont repérés respectivement B_2n et B3n.

[0029] Comme montré à la Fig.2, les tronçons de bus barre externes Bu à Bw sont agencés de manière à former une paroi, autour de l’axe central C, qui la paroi latérale externe du boîtier circulaire en forme de galette. Les tronçons de bus barre internes B₂i à B₂6 sont agencés de manière à former une première paroi latérale interne, autour de l’axe central C, située à l’intérieur du volume délimité par la paroi latérale externe formée par les tronçons de bus barre externes Bu à Bw. Les tronçons de bus barre internes B31 à B36 sont agencés de manière à former une deuxième paroi latérale interne, autour de l’axe central C, située à l’intérieur du volume délimité par la première paroi latérale interne formée par les tronçons de bus barre internes B₂i à B₂6.

[0030] Les tronçons de bus barre Bi_n, B2n et B3n formant respectivement la paroi latérale externe et les première et deuxième parois latérales internes sont jointifs deux à deux par des extrémités longitudinalement opposées qui sont situées dans des plans de jonction P1 à P6 comprenant l’axe central C et perpendiculaires aux plaques de fermeture haute et basse BPu et BPd. Les tronçons de bus barre d’une même paroi latérale sont en continuité électrique. La paroi latérale externe et les première et deuxième parois latérales internes forment ainsi chacune un bus barre électrique.

[0031] Comme visible aux Figs.1 et 2, les tronçons de bus barre Bu à Bw comportent une pluralité d’ailettes de refroidissement qui sont formées sur une face latérale externe en arc de cercle de ceux-ci. La paroi latérale externe forme ainsi dissipateur thermique.

[0032] La section de bus barres Sn comprenant les tronçons de bus barre Bi_n, B2n et B₃n et des volumes internes E1, E2 et E3 prévus entre ces tronçons sont maintenant décrits de manière détaillée en référence à la Fig.3.

[0033] Outre la face latérale externe en arc de cercle, repérée F2 à la Fig.3, le tronçon de bus barre Bi_n comprend notamment deux faces de jonction inclinées F1, sensiblement planes, et une face interne F3 sensiblement plane.

[0034] Les ailettes de refroidissement, repérée 10 à la Fig.3, se prolongent radialement vers l’extérieur à partir de la face latérale externe en arc de cercle F2. Les deux faces de jonction F1 forment des extrémités longitudinalement opposées du tronçon et sont inclinées d’un angle a par rapport à un axe central de symétrie AC.

[0035] Avec la section de bus barres Sn occupant un secteur angulaire de 60° dans cet exemple de réalisation, l’angle a est ici de 30°. Dans l’ensemble de bus barres CONV, les faces de jonction F1, sensiblement planes, de la section de bus barres Sn sont ainsi en contact, au niveau des plans de jonction correspondants (cf. P1 à P6 à la Fig.2) avec des faces de jonction F1 correspondantes des sections de bus barres adjacentes S(n+1) et S(n-1 ). On notera ici que le terme « planes » utilisés ici pour qualifier les faces de jonction F1 ne doit pas être interprété de manière stricte. En effet, comme cela sera décrit plus en détail par la suite, ces faces de jonction F1 comprendront typiquement des agencements tels que des rainures pour le logement de joints d’étanchéité. Des moyens de liaison mécanique démontable pourront aussi être agencés au niveau de ces faces de jonction F1.

[0036] La face interne F3, sensiblement plane, est une face de contact par serrage avec un circuit électronique de puissance (non représenté). De même qu’indiqué ci-dessus pour la face de jonction F1, le terme « plane » utilisé ici pour qualifier la face interne F3 ne doit pas ici être interprété de manière stricte, sachant que différents aménagements pourront être prévus en fonction des applications.

[0037] Le tronçon de bus barre B2n comprend notamment deux faces de jonction F4 formant des extrémités longitudinalement opposées du tronçon et des première et deuxième faces F5 et F6.

[0038] De manière analogue aux faces F1 du tronçon de bus barre Bi_n, les deux faces de jonction F4 sont inclinées de l’angle a par rapport à l’axe central de symétrie AC. Les faces de jonction F4 correspondent à des plans de jonction (cf. P1 à P6 à la Fig.2) avec les sections de bus barres adjacentes.

[0039] La première face F5 est une face de contact par serrage avec le circuit électronique de puissance susmentionné. Comme montré à la Fig.3, des canaux 11 sont aménagés dans cette première face F5 et sont destinés typiquement à la circulation, ou remplissage, d’un liquide ayant une fonction de caloportage et/ou d’ignifugation et/ou d’isolation électrique. Bien entendu, dans d’autres formes de réalisation, des canaux de liquide pourront aussi, ou exclusivement, être formés dans la face interne F3 du tronçon de bus barre Bi_n. On notera que les fonctions d’ignifugation et d’isolation électrique permettent d’éviter des claquages électriques et des départs de feu, ainsi qu’une dégradation consécutive éventuelle du boîtier.

[0040] Les faces F3 et F5 sont adaptées pour un montage de type « press-pack » du circuit électronique de puissance susmentionné entre les tronçons de bus barre Bin et B2n. Un volume interne E1 est aménagé entre les faces F3 et F5 et est destiné à recevoir le circuit électronique de puissance.

[0041] Typiquement, les tronçons de bus barre Bi_n et B2n sont destinés à être portés à des polarités négative (-) et positive (+) d’une tension continue entre les bus barres, la polarité négative (-) correspondant à la polarité de masse. Dans un dispositif électronique de puissance faisant appel à un pont de commutation, le circuit électronique de puissance sera typiquement un module de puissance correspondant à une branche du pont de commutation. La forme de réalisation décrite ici de l’ensemble de bus barres, avec six sections de bus barres, conviendra pour un pont de commutation ayant six branches, par exemple, pour alimenter un moteur électrique hexaphasé.

[0042] La deuxième face F6 du tronçon de bus barre B₂n est une face sensiblement plane orientée en regard d’une première face F7, sensiblement plane, du tronçon de bus barre B3n. La deuxième face F6 et la première face F7 sont ici sensiblement parallèles et définissent un deuxième volume interne E2.

[0043] Outre la première face F7, le tronçon de bus barre B3n comprend notamment deux faces de jonction F8 formant des extrémités longitudinalement opposées du tronçon et une deuxième face F9.

[0044] De manière analogue aux faces F1 du tronçon de bus barre Bi_n, les deux faces de jonction F8 sont inclinées de l’angle a par rapport à l’axe central de symétrie AC. Les faces de jonction F8 correspondent à des plans de jonction (cf. P1 à P6 à la Fig.2) avec les sections de bus barres adjacentes. Des rainures 12 sont ici prévues dans les faces de jonction F8 pour le logement de moyens d’indexation et/ou serrage (non représentés).

[0045] La deuxième face F9 est sensiblement plane et parallèle à la première face F7 et délimite un volume interne central E3 dans l’ensemble de bus barres CONV.

[0046] Selon les dispositifs électroniques de puissance réalisés à l’aide de l’ensemble de bus barres CONV, les volumes internes E2 et E3 des sections de bus barres S1 à S6 pourront remplir différentes fonctions, par exemple, le logement des moyens de stockage d’énergie et/ou la circulation, ou remplissage, d’un liquide ayant une fonction de caloportage et/ou d’ignifugation et/ou d’isolation électrique. On notera que les fonctions d’ignifugation et d’isolation électrique permettent d’éviter des claquages électriques et des départs de feu, ainsi qu’une dégradation consécutive éventuelle du boîtier.

[0047] Ainsi, par exemple, dans un dispositif électronique de puissance faisant appel à un pont de commutation, les volumes E2 pourront être dédiés au logement des moyens capacitifs de filtrage et les volumes E3 pourront être dédiés à la circulation, ou remplissage, du liquide caloporteur et/ou ignifuge et/ou isolant électrique. Les moyens capacitifs de filtrage pourront ici être connectés entre les bus barres formés par la pluralité des tronçons B₂n et la pluralité des tronçons B3n. Le bus barres formé par la pluralité des tronçons B3n pourra, dans un tel exemple, être relié électriquement à la pluralité des tronçons Bi_n pour une connexion électrique « press-pack » des moyens capacitifs de filtrage entre les faces F6 et F7. Les moyens capacitifs de filtrage pourront par exemple être formés par une pluralité de condensateurs de type céramique multicouche répartis dans la pluralité des volumes E2. Dans d’autres applications, les volumes E2 pourront par exemple être dédiés à la circulation, ou remplissage, du liquide caloporteur et/ou ignifuge et/ou isolant électrique et les volumes E3 à des moyens de stockage d’énergie électrique par exemple sous la forme d’un condensateur, d’un supercondensateur, d’une batterie de type lithium-ion ou autres.

[0048] L’assemblage « press-pack » des composants électroniques entre les tronçons de bus barre fera appel à des techniques de montage connues comme par exemple des attaches élastiques assurant le serrage requis ou des vis montées à travers des passages de vis isolés pour éviter des courts-circuits.

[0049] On notera ici que la forme circulaire en galette de l’ensemble de bus CONV rend celui-ci parfaitement adapté pour une intégration dans une machine électrique tournante, par exemple un moteur de traction ou une machine réversible associée à un système de freinage récupératif.

[0050] Les plaques de fermeture haute et basse BPu et BPd et leur assemblage avec les tronçons de bus barre sont maintenant décrits ci-dessous en référence aussi aux Figs.4 et 5A, 5B et 5C.

[0051] Comme cela apparaît clairement aux Figs. 1 et 2, les plaques de fermeture haute et basse BPu et BPd ont une première fonction qui est de fermer, en partie haute et en partie basse, l’ensemble de bus barres CONV, de façon à constituer le boîtier. Les plaques de fermeture haute et basse BPu et BPd sont en contact contre des faces haute et basse des tronçons de bus barre, respectivement.

[0052] Comme montré à la Fig.4, les plaques de fermeture haute et basse BPu et BPd sont des plaques stratifiées qui comprennent chacune une couche diélectrique centrale CC et deux plaques électriquement conductrices BP1 et BP2. La couche diélectrique centrale CC est en sandwich entre les deux plaques électriquement conductrices BP1 et BP2. Typiquement, la technologie IMS (de « Insulated Métal

Substrate » en anglais) pourra être utilisée pour la fabrication des plaques BPu et

BP_d.

[0053] Les plaques électriquement conductrices BP1 et BP2 sont typiquement en aluminium ou en cuivre. L’épaisseur des plaques BP1, BP2, sera choisie en fonction de la densité de courant que celle-ci devront supporter. Les plaques conductrices BP1 et BP2 forment des premier et deuxième bus de courant continu destinés à être portés à des polarités négative (-) et positive (+). On considère dans les paragraphes qui suivent que la plaque conductrice BP1 est celle qui est située à l’extérieur du boîtier formé et que la plaque conductrice BP2 est celle qui est située à l’intérieur du boîtier formé.

[0054] Une cage de Faraday est obtenue en portant les tronçons de bus barres externes Bi_n et la plaque conductrice BP1 à un même potentiel électrique, typiquement le potentiel de masse de polarité négative (-). Le boîtier formé avec l’ensemble de bus barres selon l’invention permet donc d’obtenir un blindage électromagnétique favorable à la compatibilité électromagnétique (CEM).

[0055] La couche diélectrique centrale CC est formée typiquement d’une résine de type époxy renforcée à la fibre de verre, comme par exemple le FR-4. Une résine renforcée par des fibres organiques pourra aussi être utilisée, ainsi qu’un Polyimide non renforcé. Dans certaines applications, des circuits ou composants électroniques actifs ou passifs, par exemple, des circuits de commande, pourront être enterrés dans la couche diélectrique centrale CC en utilisant des techniques connues.

[0056] On notera ici que l’invention est parfaitement adaptée pour des applications de type SiP pour « System in Package » en anglais.

[0057] Un exemple d’assemblage étanche entre les tronçons de bus barre externe Bi_n et la plaque de fermeture haute BPu, ou basse BPd, est montré à la Fig.5A. La Fig.5A. montre cet assemblage au niveau d’une face de jonction F1 des tronçons de bus barre externes Bi_n.

[0058] Dans cet assemblage, la plaque conductrice BP1 de la plaque de fermeture BPu, BPd, est en conduction électrique avec le tronçon de bus barre externe Bi_n. La liaison mécanique entre le tronçon de bus barre externe Bi_n et la plaque conductrice BP1 est assurée par exemple au moyen d’une vis (non représentée) dans l’axe FX1.

[0059] Comme montré à la Fig.5A, des joints d’étanchéité 20 et 21, par exemple du type dit « Viton » (marque déposée), sont prévus pour garantir l’étanchéité entre deux tronçons de bus barre externes Bi_n adjacents, au niveau de leurs faces de jonction F1, et entre les tronçons de bus barre externes Bi_n et la plaque de fermeture BPu, BPd. Le joint d’étanchéité 20 est logé dans une rainure qui se prolonge sur toute la hauteur de la face de jonction F1 et assure l’étanchéité au niveau de celle-ci. Le joint d’étanchéité 21 est disposé dans un épaulement aménagé dans la plaque de fermeture BPu, BPd, plus précisément entre cet épaulement et une rainure aménagée dans la face F3 du tronçon de bus barre externe Bi_n. Le joint d’étanchéité 21 assure ici également un écartement entre la plaque conductrice BP1 et le tronçon de bus barre externe Bi_n pour l’isolation électrique entre ceux-ci.

[0060] On notera ici que des moyens de cerclage démontables (cf. flèche CE à la Fig.5A), placés entre les ailettes 10, pourront être utilisés pour l’assemblage mécanique de l’ensemble de bus barres CONV.

[0061] Un premier exemple d’assemblage entre un tronçon de bus barre interne B2n, ou B3n, et la plaque de fermeture BPu, ou BPd, est montré à la Fig.5B. L’exemple d’assemblage de la Fig.5B correspond au cas où la plaque conductrice BP2 et le tronçon de bus barre interne B2n, B3n, doivent être placés au même potentiel électrique. Comme montré à la Fig.5B, l’extrémité du tronçon de bus barre interne B2n, B3n, comporte ici un tenon d’indexation 12 qui se loge dans une rainure d’ancrage aménagée dans la plaque conductrice BP2. Un canal 13 pour le passage, ou remplissage, du liquide caloporteur et/ou ignifuge et/ou isolant électrique est visible ici dans le tronçon de bus barre interne B2n, B3n. La liaison mécanique entre le tronçon de bus barre interne B2n, B3n, et la plaque de fermeture BPu, BPd, est assurée par exemple au moyen d’une vis (non représentée) dans l’axe FX2, à travers un passage de vis isolé.

[0062] Un deuxième exemple d’assemblage entre un tronçon de bus barre interne B2n, ou B3n, et la plaque de fermeture BPu, ou BPd, est montré à la Fig.5C. L’exemple d’assemblage de la Fig.5C correspond au cas où la plaque conductrice BP1 et le tronçon de bus barre interne B2n, B3n, doivent être placés au même potentiel électrique. Comme montré à la Fig.5C, l’extrémité du tronçon de bus barre interne B2n, B3n, est logée dans une rainure 15 qui est aménagée dans la plaque BPu, BPd, et qui autorise l’indexation mécanique et le contact électrique avec la plaque conductrice BP1. La matière de la plaque conductrice BP2 et de la couche diélectrique CC sont retirées dans la rainure 15 et l’extrémité du tronçon de bus barre interne B2n, B3n, est en contact électrique uniquement avec la plaque conductrice BP1. Un isolant électrique 14 est prévu dans la rainure 15 pour l’isolation avec la plaque conductrice BP1. Un canal 16 pour le passage, ou remplissage, du liquide caloporteur et/ou ignifuge et/ou isolant électrique est visible dans le tronçon de bus barre interne B2n, B3n. La liaison mécanique entre le tronçon de bus barre interne B2n, B3n, et la plaque de fermeture BPu, BPd, est assurée par exemple au moyen d’une vis (non représentée) dans l’axe FX3.

[0063] L’invention ne se limite pas à la forme de réalisation particulière qui a été décrite ici à titre d’exemple. L’homme du métier, selon les applications de l’invention, pourra apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1) Ensemble de bus barres formant boîtier et dissipateur thermique d’un dispositif électronique de puissance, comprenant une pluralité de secteurs de bus barres (S1 à S6) agencés, de manière jointive et en contact électrique, autour d’un axe central (C) et des plaques de fermeture haute et basse perpendiculaires audit axe central (C), lesdits secteurs de bus barres comprenant chacun un tronçon de bus barre externe et au moins un tronçon de bus barre interne qui délimitent une pluralité de volumes internes, lesdites plaques de fermeture haute et basse étant en contact respectivement contre des faces haute et basse desdites tronçons de bus barre et lesdits tronçons de bus barre comprenant une pluralité de faces de contact électrique du type dit « press pack ».
2) Ensemble de bus barres selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits tronçons de bus barre externes de ladite pluralité de secteurs de bus barres (S1 à S6) comportent des ailettes de refroidissement sur une face externe.
3) Ensemble de bus barres selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits tronçons de bus barre de ladite pluralité de secteurs de bus barres (S1 à S6) sont en cuivre et/ou en aluminium et sont fabriqués par moulage et/ou usinage et/ou tronçonnage d’une barre de profilé.
4) Ensemble de bus barres selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend des joints d’étanchéité situés dans des faces de jonction entre des tronçons de bus barre externes adjacents et entre lesdites plaques de fermeture haute et basse et lesdits tronçons de bus barre externes.
5) Ensemble de bus barres selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites plaques de fermeture haute et basse sont de type stratifié et comprennent chacune une couche diélectrique centrale (CC) et deux plaques électriquement conductrices (BP1, BP2) de part et d’autre de ladite couche diélectrique centrale, lesdites plaques électriquement conductrices étant en contact électrique avec lesdits tronçons de bus barre.
6) Ensemble de bus barres selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche diélectrique centrale (CC) comprend au moins un circuit électronique enterré et/ou un composant électronique enterré actif ou passif.
7) Ensemble de bus barres selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l’une au moins desdites plaques de fermeture haute et basse est du type dit « IMS ».
8) Ensemble de bus barres selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdites plaques électriquement conductrices sont en cuivre et/ou aluminium.
9) Ensemble de bus barres selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, dans chacun desdits secteurs de bus barre, ladite pluralité de volumes internes comprennent un premier volume interne (E1) délimité entre une face de contact électrique dudit tronçon de bus barre externe et une face de contact électrique d’un premier dit tronçon de bus barre interne, ledit premier volume interne (E1) étant dédié au montage de type « press pack » d’un circuit électronique de puissance.
10) Ensemble de bus barres selon la revendication 9, caractérisé en ce que, dans chacun desdits secteurs de bus barre, ladite pluralité de volumes internes comprennent au moins un autre volume interne aménagé entre ledit premier tronçon de bus barre interne et ledit axe central (C).
11) Ensemble de bus barres selon la revendication 9, caractérisé en ce que, dans chacun desdits secteurs de bus barre, ladite pluralité de volumes internes comprennent un deuxième volume interne aménagé entre ledit premier tronçon de bus barre interne et un deuxième dit tronçon de bus barre interne et un troisième volume interne aménagé entre ledit deuxième tronçon de bus barre interne et ledit axe central.