KR20210019069A - Electrical circuits, switching arms and voltage converters - Google Patents

Electrical circuits, switching arms and voltage converters Download PDF

Info

Publication number
KR20210019069A
KR20210019069A KR1020217000519A KR20217000519A KR20210019069A KR 20210019069 A KR20210019069 A KR 20210019069A KR 1020217000519 A KR1020217000519 A KR 1020217000519A KR 20217000519 A KR20217000519 A KR 20217000519A KR 20210019069 A KR20210019069 A KR 20210019069A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrical
electrical conductor
fire protection
protection element
conductor
Prior art date
Application number
KR1020217000519A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
마뉴엘 팔구이어
로메인 헤네구에트
Original Assignee
발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
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 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르 filed Critical 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
Publication of KR20210019069A publication Critical patent/KR20210019069A/en

Links

Images

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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • 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
    • 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
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

전기 회로는 메인 전기 전도체(106B)와, 메인 전기 전도체(106B)에 대해 가압되는 전기 컴포넌트(112)와, 메인 전기 전도체(106B) 및 전기 컴포넌트(112)을 덮는 전기 절연체(302)를 포함하되, 이 전기 절연체(302)는 메인 전기 전도체(106B)에 대향하는 상부면(304)을 가진다. 전기 회로는 전기 절연체(302)의 상부면(304)의 일부(604)의 적어도 85%에 걸쳐 연장하거나 전기 절연체(302)의 상부면(304)의 일부(604)의 적어도 85%의 미리 정의된 거리에 걸쳐 연장하는 방화 요소(404)를 더 포함하고, 이 일부(604)는 전기 컴포넌트(112)에 가장 가까운 전기 절연체(302)의 상부면(034)의 하나 이상의 지점을 함께 그룹화한다.The electrical circuit comprises a main electrical conductor 106B, an electrical component 112 pressed against the main electrical conductor 106B, and an electrical insulator 302 covering the main electrical conductor 106B and the electrical component 112. , This electrical insulator 302 has an upper surface 304 facing the main electrical conductor 106B. The electrical circuit extends over at least 85% of the portion 604 of the top surface 304 of the electrical insulator 302 or a predefined of at least 85% of the portion 604 of the top surface 304 of the electrical insulator 302 Further comprising a fire protection element 404 extending over a distance, the portion 604 of which groups together one or more points of the top surface 034 of the electrical insulator 302 closest to the electrical component 112.

Description

전기 회로, 스위칭 암 및 전압 변환기Electrical circuits, switching arms and voltage converters

본 발명은 전기 회로, 스위칭 암(switching arm) 및 전압 변환기에 관한 것이다.The present invention relates to electrical circuits, switching arms and voltage converters.

WO 2007 003824 A2로 공개된 PCT 국제 출원은 전기 회로를 개시하는데, 이 전기 회로는The PCT international application published as WO 2007 003824 A2 discloses an electric circuit, which

- 메인 전기 전도체라고 하는 제1 전기 전도체와,-A first electrical conductor called the main electrical conductor,

- 제1 메인 전기 전도체에 대해 가압되는 전기 컴포넌트와,-An electrical component pressurized against the first main electrical conductor,

- 제1 메인 전기 전도체 및 전기 컴포넌트를 덮는 전기 절연체- 이 전기 절연체는 제1 메인 전기 전도체에 대향하는 상부면을 가짐 -를 포함한다.-An electrical insulator covering the first main electrical conductor and the electrical component, the electrical insulator having an upper surface opposite the first main electrical conductor.

보다 정확하게는, 전기 컴포넌트는 전압 변환기의 스위칭 암의 제어가능한 스위치이다. 전력 모듈은 스위치가 위치하는 저장조(basin)를 정의하는 케이스를 포함한다. 저장조는 전기 절연체, 젤 또는 에폭시 수지로 채워지고 플라스틱 커버로 닫힌다.More precisely, the electrical component is a controllable switch of the switching arm of the voltage converter. The power module includes a case defining a basin in which the switch is located. The reservoir is filled with electrical insulation, gel or epoxy resin and closed with a plastic cover.

그러나, 전기 컴포넌트가 과열되는 경우, 예를 들어 제어 가능한 스위치의 경우 단락이 발생하면, 열이 전기 절연체로 확산되어 그 상부면에 화재가 발생할 위험이 있어, 주변 요소를 위태롭게 한다.However, if an electrical component overheats, for example a short circuit in the case of a controllable switch, there is a risk of heat spreading to the electrical insulator and causing a fire on its upper surface, endangering surrounding elements.

본 발명의 목적은 앞서 언급된 문제를 적어도 부분적으로 극복하는 것이다.It is an object of the present invention to at least partially overcome the aforementioned problem.

이를 위해, 전기 회로가 제안되는데, 이 전기 회로는For this, an electric circuit is proposed, which is

- 메인 전기 전도체라고 하는 제1 전기 전도체와,-A first electrical conductor called the main electrical conductor,

- 제1 메인 전기 전도체에 대해 가압되는 전기 컴포넌트와,-An electrical component pressurized against the first main electrical conductor,

- 제1 메인 전기 전도체 및 전기 컴포넌트를 덮는 전기 절연체- 이 전기 절연체는 제1 메인 전기 전도체에 대향하는 상부면을 가짐 -를 포함하되,-An electrical insulator covering the first main electrical conductor and the electrical component, the electrical insulator having an upper surface opposite the first main electrical conductor,

전기 회로는 전기 절연체(302)의 상부면(304)의 일부(604)의 적어도 85%에 걸쳐 연장하거나 전기 절연체의 상부면의 일부의 적어도 85%의 미리 정의된 거리에 걸쳐 연장하는 방화 요소(fire protection element)를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 일부는 전기 컴포넌트에 가장 가까운 전기 절연체의 상부면의 하나 이상의 지점을 함께 그룹화한다.The electrical circuit is a fire protection element that extends over at least 85% of the portion 604 of the top surface 304 of the electrical insulator 302 or over a predefined distance of at least 85% of the portion of the top surface of the electrical insulator ( fire protection element), the portion grouping together one or more points of the top surface of the electrical insulator closest to the electrical component.

따라서, 방화 요소를 통해, 화재 확산이 중지되거나 적어도 제한된다.Thus, through the fire protection element, the spread of the fire is stopped or at least limited.

하나의 추가 특징에 따르면, 미리 정의된 거리는 1mm 미만, 바람직하게는 0.5mm 미만, 더욱 바람직하게는 0.2mm 미만이다.According to one further feature, the predefined distance is less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, more preferably less than 0.2 mm.

방화 요소와 전기 절연체의 상부면 사이의 거리는 가능한 한 전기 컴포넌트에 가깝게 화재의 확산을 막기 위해 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 그러나, 특히 방화 요소와 전기 절연체 사이의 베어링 힘(bearing forces)의 양호한 분배를 촉진하기 위해 방화 요소와 전기 절연체의 상부면 사이에 접착제 층 또는 수지 층을 삽입할 수 있다. 1mm 미만, 바람직하게는 0.5mm 미만, 더욱더 바람직하게는 0.2mm 미만인 방화 요소와 전기 절연체의 상부면 사이의 거리는 방화 요소가 화재의 확산을 중지시키거나 제한할 수 있는 양호한 정도의 능력을 유지할 수 있게 해준다.It is preferred that the distance between the fire protection element and the top surface of the electrical insulator is as small as possible to prevent the spread of the fire as close to the electrical component as possible. However, it is possible to insert an adhesive layer or a layer of resin between the fire protection element and the top surface of the electrical insulation, in particular to facilitate a good distribution of the bearing forces between the fire protection element and the electrical insulation. The distance between the fire protection element and the top surface of the electrical insulator, less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, even more preferably less than 0.2 mm, allows the fire element to maintain a good degree of ability to stop or limit the spread of fire. Do.

선택에 따라, 방화 요소는 강철과 같은 금속으로 만들어진다.Optionally, the fire protection element is made of a metal such as steel.

또한 선택에 따라, 방화 요소는 플레이트의 형태를 갖는다.Also, optionally, the fire protection element has the form of a plate.

또한 선택에 따라, 전기 절연체는 에폭시 수지이다. 따라서, 전기 절연체는 보호 케이스 자체를 형성하기에 충분히 단단하여, 더 이상 저장조를 정의하는 케이스를 제공할 필요가 없다.Also, optionally, the electrical insulator is an epoxy resin. Therefore, the electrical insulator is sufficiently hard to form the protective case itself, so it is no longer necessary to provide a case defining the reservoir.

또한 선택에 따라, 전기 회로는 전기 컴포넌트를 메인 전기 전도체라고 하는 제2 전기 전도체에 연결하도록 의도된 적어도 하나의 전기 연결부를 추가로 포함하고, 각 전기 연결부는 제1 메인 전기 전도체의 전기 전도성 섹션보다 적어도 10배 더 작은 전기 전도성 섹션을 갖는다.Also optionally, the electrical circuit further comprises at least one electrical connection intended to connect the electrical component to a second electrical conductor referred to as a main electrical conductor, each electrical connection being more than an electrically conductive section of the first main electrical conductor. It has an electrically conductive section that is at least ten times smaller.

또한 선택에 따라, 전기 컴포넌트는 제어 가능한 스위치, 예를 들어 절연 게이트 전계 효과 트랜지스터이다.Also, optionally, the electrical component is a controllable switch, for example an insulated gate field effect transistor.

또한, 각각이 본 발명에 따른 제1 및 제2 전기 회로와 자기 토러스(magnetic torus)를 포함하는 스위칭 암이 제안되며, 제2 전기 회로의 제1 메인 전기 전도체는 서로 전기적으로 연결되는 부분적 전기 전도체로 지칭되는 제1 및 제2 전기 전도체를 포함하며, 자기 토러스는 제2 부분적 전기 전도체 주위에 감겨 있고, 제1 전기 회로의 각각의 전기 연결부는 제1 전기 회로의 전기 컴포넌트를 제1 부분적 전기 전도체에 연결한다.In addition, a switching arm each including first and second electric circuits and a magnetic torus according to the present invention is proposed, and the first main electric conductors of the second electric circuit are partially electric conductors electrically connected to each other. And first and second electrical conductors referred to as, wherein the magnetic torus is wound around a second partial electrical conductor, and each electrical connection of the first electrical circuit connects an electrical component of the first electrical circuit to the first partial electrical conductor. Connect to

선택에 따라, 제2 부분적 전기 전도체는 납땜, 브레이징 또는 나사결합에 의해 제1 부분적 전기 전도체에 전기적으로 연결된다.Optionally, the second partial electrical conductor is electrically connected to the first partial electrical conductor by soldering, brazing or screwing.

또한 선택에 따라, 스위칭 암은 자기 토러스 및 제2 부분적 전기 전도체를 둘러싸는 플라스틱 재료의 오버몰딩을 더 포함하고, 방화 요소는 플라스틱 재료의 오버몰딩에 부착된다.Also optionally, the switching arm further comprises an overmolding of a plastic material surrounding the magnetic torus and the second partial electrical conductor, and the fire protection element is attached to the overmolding of the plastic material.

또한 선택에 따라, 방화 요소는 적어도 하나의 텅(tongue)을 가지며, 각 텅은 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)에 방화 요소를 부착하기 위해 플라스틱 재료의 오버몰딩에 오버몰딩된다.Also optionally, the fire protection element has at least one tongue, each tongue being overmolded to an overmolding of plastic material to attach the fire protection element to the overmolding 402 of plastic material.

또한, 본 발명에 따른 스위칭 암과 두 부분(two parts)을 포함하는 전압 변환기가 제안되며, 이 두 부분 사이에서 스위칭 암이 연장되도록 의도되고, 방화 요소는 두 부분 중 하나에 의해 변형되도록 의도된 적어도 하나의 가요성 블레이드를 구비하여 스위칭 암을 두 부분 중 다른 부분에 대해 가압할 수 있다.Further, a voltage converter comprising a switching arm and two parts according to the invention is proposed, between which the switching arm is intended to extend, and the fire protection element is intended to be deformed by one of the two parts. At least one flexible blade can be provided to press the switching arm against the other of the two.

선택에 따라, 두 부분 중 하나는 방열판(heat sink)이다.Optionally, one of the two parts is a heat sink.

도 1은 본 발명을 구현하는 전기 시스템의 회로도이다.
도 2는 오버몰딩 또는 방화 요소가 없는, 도 1의 전기 시스템의 전압 변환기의 전력 모듈의 3차원 도면이다.
도 3은 전력 모듈의 제1 서브 모듈의 3차원 도면이다.
도 4는 전력 모듈의 제2 서브 모듈의 3차원 도면이다.
도 5는 오버몰딩이 없는 도 4와 유사한 도면이다.
도 6은 방화 요소의 배열을 나타내는 전력 모듈의 일부의 단면도이다.
도 7은 전력 모듈의 위치를 보여주는 전압 변환기의 단면도이다.
도 8은 전력 모듈을 제조하는 방법의 단계를 나타내는 블록도이다.1 is a circuit diagram of an electrical system embodying the present invention.
FIG. 2 is a three-dimensional view of the power module of the voltage converter of the electrical system of FIG. 1, without overmolding or fire protection elements.
3 is a three-dimensional diagram of a first sub-module of the power module.
4 is a three-dimensional diagram of a second sub-module of the power module.
Fig. 5 is a view similar to Fig. 4 without overmolding.
6 is a cross-sectional view of a portion of a power module showing an arrangement of fire protection elements.
7 is a cross-sectional view of the voltage converter showing the location of the power module.
8 is a block diagram showing steps in a method of manufacturing a power module.

본 발명을 구현하는 전기 시스템(100)이 이제 도 1을 참조하여 설명될 것이다.An electrical system 100 embodying the present invention will now be described with reference to FIG. 1.

전기 시스템(100)은 예를 들어 자동차에 설치되도록 의도된다.The electrical system 100 is intended to be installed in a motor vehicle, for example.

전기 시스템(100)은 우선 예를 들어 20V와 100V 사이의 DC 전압(U), 예를 들어 48V를 전달하도록 설계된 전원(102)을 갖는다. 전원(102)은 예를 들어 배터리를 갖는다.The electrical system 100 first has a power supply 102 designed to deliver a DC voltage U, for example between 20V and 100V, for example 48V. Power source 102 has a battery, for example.

전기 시스템(100)은 또한 각각의 위상 전압을 갖도록 의도된 복수의 위상(도시되지 않음)을 포함하는 전기 머신(130)을 포함한다.Electrical system 100 also includes an electrical machine 130 that includes a plurality of phases (not shown) intended to have respective phase voltages.

전기 시스템(100)은 DC 전압(U)과 위상 전압 사이의 변환을 수행하기 위해 전원(102)과 전기 머신(130) 사이에 연결된 전압 변환기(104)를 더 포함한다.The electrical system 100 further includes a voltage converter 104 connected between the power source 102 and the electric machine 130 to perform conversion between the DC voltage U and the phase voltage.

전압 변환기(104)는 먼저 DC 전압(U)을 수신하기 위해 전원(102)에 연결되도록 의도된 포지티브 버스바(106) 및 네거티브 버스바(108)를 포함하되, 포지티브 버스바(106)는 높은 전위를 수신하고 네거티브 버스바(108)는 낮은 전위를 수신한다.Voltage converter 104 includes a positive busbar 106 and a negative busbar 108 intended to be first connected to a power source 102 to receive a DC voltage (U), with the positive busbar 106 being high. The potential is received and the negative busbar 108 receives the low potential.

전압 변환기(104)는 또한 각각의 위상 전압을 제공하기 위해 전기 머신(130)의 하나 이상의 위상에 각각 연결되도록 의도된 하나 이상의 위상 버스바(122)를 포함하는 적어도 하나의 전력 모듈(110)을 포함한다.The voltage converter 104 also includes at least one power module 110 comprising one or more phase busbars 122 each intended to be connected to one or more phases of the electric machine 130 to provide a respective phase voltage. Include.

설명된 예에서, 전압 변환기(104)는 전기 머신(130)의 2개의 위상에 연결된 2개의 위상 버스바(122)를 각각 포함하는 3개의 전력 모듈(110)을 포함한다.In the illustrated example, voltage converter 104 includes three power modules 110 each comprising two phase busbars 122 connected to two phases of electric machine 130.

보다 정확하게는, 설명된 예에서, 전기 머신(130)은 각각 3상을 포함하는 2개의 3상 시스템을 포함한다. 2개의 3상 시스템은 전기적으로 서로 120°위상 오프셋되도록 의도된다. 바람직하게는, 전력 모듈(110)의 제1 위상 버스바(122)는 각각 제1의 3상 시스템의 3상에 연결되는 반면, 전력 모듈(110)의 제2 위상 버스바(122)는 각각 제2의 3상 시스템의 3상에 연결된다. More precisely, in the illustrated example, the electric machine 130 comprises two three-phase systems, each comprising three phases. The two three-phase systems are intended to be electrically 120° phase offset from each other. Preferably, the first phase busbars 122 of the power module 110 are each connected to the three phases of the first three-phase system, while the second phase busbars 122 of the power module 110 are each It is connected to the three phases of the second three phase system.

각각의 전력 모듈(110)은 각각의 위상 버스바(122)에 대해, 포지티브 버스바(106)와 위상 버스바(122) 사이에 연결된 하이 사이드 스위치(112), 및 위상 버스바(122)와 네거티브 버스바(108) 사이에 연결된 로우 사이드 스위치(114)를 포함한다. 따라서, 스위치(112, 114)는 위상 버스바(122)가 중심 탭을 형성하는 스위칭 암을 형성하도록 배열된다.Each power module 110 has a high side switch 112 connected between the positive busbar 106 and the phase busbar 122, and the phase busbar 122 for each phase busbar 122. It includes a low side switch 114 connected between the negative busbars 108. Thus, the switches 112 and 114 are arranged such that the phase busbar 122 forms a switching arm forming a center tab.

각각의 스위치(112, 114)는 제1 및 제2 메인 단자(116, 118), 및 이들에 인가되는 제어 신호에 따라 2개의 메인 단자(116, 118) 사이에서 스위치(112, 114)를 선택적으로 개폐하도록 의도된 제어 단자(120)를 포함한다. 스위치(112, 114)는 바람직하게는 트랜지스터, 예를 들어, 제어 단자(120)를 형성하는 게이트 및 메인 단자(116, 118)를 각각 형성하는 드레인 및 소스를 갖는 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistors)이다.Each of the switches 112 and 114 selectively selects the switches 112 and 114 between the two main terminals 116 and 118 according to the first and second main terminals 116 and 118, and the control signals applied to them. It includes a control terminal 120 intended to be opened and closed. The switches 112 and 114 are preferably a transistor, e.g., a metal-oxide-semiconductor field (MOSFET) having a gate forming the control terminal 120 and a drain and a source forming the main terminals 116 and 118, respectively. -effect transistors).

설명된 예에서, 스위치(112, 114) 각각은 예를 들어 실질적으로 직사각형이고 상부면과 하부면을 갖는 플레이트의 형태를 갖는다. 제1 메인 단자(116)는 하부면에 걸쳐 연장되는 반면, 제2 메인 단자(118)는 상부면에 걸쳐 연장된다.In the illustrated example, each of the switches 112 and 114 is, for example, in the form of a plate that is substantially rectangular and has an upper surface and a lower surface. The first main terminal 116 extends over the lower surface, while the second main terminal 118 extends over the upper surface.

포지티브 버스바(106), 네거티브 버스바(108) 및 위상 버스바(122)는 적어도 1A의 전류를 견디도록 설계된 강성의 전기 전도체라는 것이 이해될 것이다. 이들은 바람직하게는 적어도 1mm의 두께 및/또는 최소 1mm2의 전기 전도성 섹션을 갖는다.It will be appreciated that the positive busbar 106, negative busbar 108 and phase busbar 122 are rigid electrical conductors designed to withstand a current of at least 1A. They preferably have a thickness of at least 1 mm and/or an electrically conductive section of at least 1 mm 2 .

더욱이, 설명된 예에서, 포지티브 버스바(106)는 먼저 전력 모듈(110)을 연결하는 포지티브 공통 버스바(106A), 및 각각의 전력 모듈(110)에서 포지티브 공통 버스바(106A)에 연결된 포지티브 로컬 버스바(106B)를 포함한다. 유사하게, 네거티브 버스바(108)는 전력 모듈(110)을 연결하는 네거티브 공통 버스바(108A), 및 각각의 전력 모듈(110)에서 각각의 로우 사이드 스위치(114)를 위한 네거티브 로컬 버스바(108B)를 포함하고, 네거티브 로컬 버스바(108B)는 네거티브 공통 버스바(108A)에 연결된다. 연결은 도 1에서 다이아몬드로 표시된다.Furthermore, in the illustrated example, the positive busbar 106 first connects the positive common busbar 106A to the power module 110, and the positive common busbar 106A at each power module 110. Includes a local busbar 106B. Similarly, the negative busbar 108 is a negative common busbar 108A connecting the power module 110, and a negative local busbar for each low side switch 114 in each power module 110 ( 108B), and the negative local busbar 108B is connected to the negative common busbar 108A. Connections are indicated by diamonds in FIG. 1.

또한, 설명된 예에서, 포지티브 공통 버스바(106A) 및 네거티브 공통 버스바(108A)는 각각 단일 전도성 부분으로 형성된다.Further, in the illustrated example, the positive common busbar 106A and the negative common busbar 108A are each formed of a single conductive portion.

또한, 설명된 예에서, 전기 머신(130)은 교류 발전기 및 전기 모터 기능을 동시에 갖는다. 보다 정확하게는, 자동차는 전기 머신(130)이 벨트(도시되지 않음)를 통해 연결되는 출력 샤프트를 갖는 열 연소 엔진(도시되지 않음)을 더 포함한다. 열 연소 엔진은 출력 샤프트를 통해 자동차의 바퀴를 구동하도록 의도된다. 따라서, 교류 발전기 모드에서 작동하는 동안, 전기 머신은 출력 샤프트의 회전으로부터 전원(102)의 방향으로 전기 에너지를 공급한다. 이 때 전압 변환기(104)는 정류기로서 동작한다. 전기 모터 모드에서 작동하는 동안, 전기 머신은 (열 연소 엔진에 추가하거나 그 대신에) 출력 샤프트를 구동한다. 전압 변환기(104)는 인버터로서 동작한다.Further, in the illustrated example, the electric machine 130 has both alternator and electric motor functions at the same time. More precisely, the vehicle further comprises a thermal combustion engine (not shown) having an output shaft to which the electric machine 130 is connected via a belt (not shown). Thermal combustion engines are intended to drive the wheels of automobiles through the output shaft. Thus, while operating in the alternator mode, the electric machine supplies electrical energy in the direction of the power source 102 from the rotation of the output shaft. At this time, the voltage converter 104 operates as a rectifier. While operating in the electric motor mode, the electric machine drives the output shaft (in addition to or instead of the heat combustion engine). The voltage converter 104 operates as an inverter.

전기 머신(130)은 예를 들어 자동차의 변속기 내에 또는 클러치 내에 또는 교류 발전기의 자리에 위치한다.The electric machine 130 is for example located in a transmission or clutch of an automobile or in the seat of an alternator.

나머지 설명에서, 전압 변환기(104)의 요소들의 구조 및 레이아웃은 수직 방향(H-B)을 참조하여 보다 자세히 설명될 것이며, 여기서 "H"는 상단을 나타내고 "B"는 하단을 나타낸다.In the remaining description, the structure and layout of the elements of the voltage converter 104 will be described in more detail with reference to the vertical direction (H-B), where "H" represents the top and "B" represents the bottom.

도 2 내지 도 7을 참조하여, 전력 모듈(110) 중 하나가 이제 더 상세하게 설명되고, 다른 전력 모듈(110)은 유사하다는 것을 주목한다.With reference to Figures 2-7, it is noted that one of the power modules 110 is now described in more detail, and that the other power module 110 is similar.

도 2를 참조하면, 전력 모듈(110)은 제1 및 제2 서브 모듈을 포함한다.Referring to FIG. 2, the power module 110 includes first and second sub-modules.

제1 서브 모듈은 포지티브 로컬 버스바(106B) 및 네거티브 로컬 버스바(108B)를 포함한다. 또한, 그것은 각 위상 버스바(122)에 대해, 이 위상 버스바(122)의 일부를 형성하는 부분 버스바(202)를 포함한다. 그것은 또한 스위치(112, 114)를 포함한다.The first sub-module includes a positive local busbar 106B and a negative local busbar 108B. In addition, it includes, for each phase busbar 122, a partial busbar 202 forming a part of this phase busbar 122. It also includes switches 112 and 114.

버스바(106B, 202, 108B)는 1mm와 1.5mm 사이의 두께, 예를 들어 1.2mm의 두께를 가지고 수평 평면의 상부면을 갖는 수평 평면의 플레이트의 형태를 취한다. 또한, 버스바(106B, 202, 108B)는 동일 평면에 있고 서로 나란히 연장되어 전력 모듈(110)의 수직 벌크를 제한할 수 있다.The busbars 106B, 202, 108B take the form of plates of a horizontal plane having a thickness of between 1 mm and 1.5 mm, for example 1.2 mm, and having an upper surface of the horizontal plane. In addition, the busbars 106B, 202, 108B are coplanar and extend parallel to each other to limit the vertical bulk of the power module 110.

각각의 하이 사이드 스위치(112)의 하부면은 포지티브 로컬 버스바(106B)의 상부면에 대해 가압되고 하이 사이드 스위치(112)를 기계적으로 부착하기 위해 후자에 브레이징된다. 이러한 부착은 또한 해당 제1 메인 단자를 포지티브 로컬 버스바(106B)에 전기적으로 연결하는 것을 가능하게 해준다. 또한, 제1 서브 모듈은 각각의 하이 사이드 스위치(112)에 대해, 예를 들어 알루미늄으로 제조된 하나 또는 바람직하게는 복수의 전도성 스트립(210)을 포함하는데, 이 전도성 스트림(210)은 해당 하이 사이드 스위치(112)의 상부면으로부터 부분 버스바(202)의 각각의 하나로 연장되어 이들을 전기적으로 연결한다. 전도성 스트립(210)은 바람직하게는 버스바(106B, 202, 108B)의 전기 전도성 섹션보다 적어도 10배 더 작은 전기 전도성 섹션을 갖는다.The lower surface of each high side switch 112 is pressed against the upper surface of the positive local busbar 106B and brazed to the latter to mechanically attach the high side switch 112. This attachment also makes it possible to electrically connect the corresponding first main terminal to the positive local busbar 106B. In addition, the first sub-module comprises for each high side switch 112, for example one or preferably a plurality of conductive strips 210 made of aluminum, which conductive stream 210 is Each one of the partial busbars 202 extends from the top surface of the side switch 112 to electrically connect them. The conductive strip 210 preferably has an electrically conductive section that is at least ten times smaller than the electrically conductive section of the busbars 106B, 202, 108B.

유사하게, 각 로우 사이드 스위치(114)의 하부면은 부분 버스바(202)의 상부면에 대해 가압되고 로우 사이드 스위치(114)를 기계적으로 부착하기 위해 후자에 브레이징된다. 이러한 부착은 또한 해당 제1 메인 단자를 위상 버스바(122)에 전기적으로 연결하는 것을 가능하게 할 수 있다.Similarly, the lower surface of each low side switch 114 is pressed against the upper surface of the partial busbar 202 and brazed to the latter to mechanically attach the low side switch 114. This attachment may also make it possible to electrically connect the corresponding first main terminal to the phase busbar 122.

또한, 제1 서브 모듈은 각각의 로우 사이드 스위치(114)에 대해, 예를 들어 알루미늄으로 제조된 하나 또는 바람직하게는 복수의 전도성 스트립(212)을 포함하는데, 이 전도성 스트림(212)은 로우 사이드 스위치(114)의 상부면으로부터 네거티브 로컬 버스바(108B)의 각각의 하나로 연장되어 이들을 전기적으로 연결한다. 전도성 스트립(212)은 바람직하게는 버스바(106B, 202, 108B)의 전기 전도성 섹션보다 적어도 10배 더 작은 전기 전도성 섹션을 갖는다.In addition, the first sub-module comprises, for each low side switch 114, one or preferably a plurality of conductive strips 212, for example made of aluminum, the conductive stream 212 It extends from the top surface of the switch 114 to each one of the negative local busbars 108B to electrically connect them. The conductive strip 212 preferably has an electrically conductive section that is at least ten times smaller than that of the busbars 106B, 202, 108B.

제2 서브 모듈은 예를 들어 브레이징, 납땜 또는 나사결합에 의해 부분 버스바(202)에 부착된 또 다른 부분 버스바(204)를 가지며, 따라서 이 둘은 기계적으로 부착되고 서로 전기적으로 연결된다. 따라서, 각 위상 버스바(122)는 2개의 부분 버스바(202, 204)를 포함한다.The second sub-module has another partial busbar 204 attached to the partial busbar 202, for example by brazing, soldering or screwing, so the two are mechanically attached and electrically connected to each other. Thus, each phase busbar 122 includes two partial busbars 202, 204.

그들의 단부를 제외하면, 부분 버스바(204)는 또한 1mm와 1.5mm 사이, 예를 들어 1.2mm의 두께를 갖는 수평의 평면 플레이트의 형태를 취한다. 부분 버스바(204)의 단부 중 하나는 부분 버스바(202)에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 곡선 형태를 취할 수 있다.Except for their ends, the partial busbar 204 also takes the form of a horizontal flat plate with a thickness of between 1 mm and 1.5 mm, for example 1.2 mm. One of the ends of the partial busbar 204 may take a curved shape to facilitate attachment to the partial busbar 202.

부분 버스바(204)는 전기 머신(130)의 위상에 연결되도록 의도된 연결 단자(206)를 더 포함한다. 일반적으로, 연결 단자(206)의 형태는 전기 머신(130)의 위상 단자의 형태에 연결된다.The partial busbar 204 further comprises a connection terminal 206 intended to be connected to the phase of the electric machine 130. In general, the shape of the connection terminal 206 is connected to the shape of the phase terminal of the electric machine 130.

제2 서브 모듈은 각각의 부분 버스바(204) 주위에, 홀 효과 센서(미도시)가 대응하는 연결 단자(206)를 통해 흐르는 위상 전류를 측정하기 위해 배열되는 에어 갭이 제공된 자기 토러스(208)를 포함한다.The second sub-module is a magnetic torus 208 provided with an air gap arranged around each partial busbar 204 to measure the phase current flowing through the corresponding connection terminal 206 by a Hall effect sensor (not shown). ).

도 3을 참조하면, 참조번호(200)로 표기된 제1 서브 모듈은 포지티브 로컬 버스바(106B), 네거티브 로컬 버스바(108B), 부분 버스바(202), 스위치(112, 114) 및 전도성 스트립(210, 212) 주위로 연장되어 이들을 보호하는 에폭시 수지 오버몰딩(302)을 더 포함한다. 따라서, 에폭시 수지 오버몰딩(302)은 특히 버스바(106B, 202, 108B) 및 스위치(112, 114)를 덮는 전기 절연체를 형성한다. 에폭시 수지 오버몰딩(302)은 버스바(106B, 202, 108B)에 대향하는 상부면(304)을 갖는다. 이 상부면(304)은 평면이고 수평이다. 오버몰딩(302)에 사용되는 재료는 예를 들어 80 N/mm2보다 큰, 바람직하게는 100 N/mm2보다 큰 굴곡 한계(flexural limit)를 갖는다. 예를 들어, 오버몰딩(302)에 사용되는 재료는 굴곡 한계가 140N/mm2인 G720E 타입 H라는 명칭을 갖는 에폭시 수지이거나 굴곡 한계가 105 N/mm2인 XE8495라는 명칭을 갖는 에폭시 수지일 수 있다.Referring to FIG. 3, the first sub-module indicated by reference numeral 200 is a positive local busbar 106B, a negative local busbar 108B, a partial busbar 202, switches 112 and 114, and a conductive strip. It further includes an epoxy resin overmolding 302 extending around and protecting them (210, 212). Thus, the epoxy resin overmolding 302 in particular forms an electrical insulator covering the busbars 106B, 202, 108B and switches 112, 114. The epoxy resin overmolding 302 has an upper surface 304 opposite to the bus bars 106B, 202, 108B. This top surface 304 is planar and horizontal. The material used for overmolding 302 has a flexural limit of, for example, greater than 80 N/mm 2 , preferably greater than 100 N/mm 2 . For example, the material used for the over-molding 302 may bend limit is 140N / mm epoxy resin having two named & G720E type H or bending limit be an epoxy resin having a designation of 105 N / mm 2 XE8495 have.

도 4를 참조하면, 참조번호(201)로 표기된 제2 서브 모듈은 자기 토리(magnetic tori)(208)가 부분 버스바(204)에 기계적으로 부착된 상태를 유지하도록 하기 위해 자기 토리(208) 및 부분 버스바(204) 주위로 연장되는 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)을 더 포함한다. 제2 서브 모듈(201)은 오버몰딩(402)의 하부면에 부착되고 그로부터 돌출된 수평 금속판으로 설명된 예에서 형성된 방화 요소(404)를 더 포함한다. 금속판은 예를 들어 강판이다. 방화 요소(404)는 바람직하게는 오버몰딩(402)의 하부면으로부터 돌출된 영역 중 하나에 위치하는 적어도 하나(설명된 예에서 3개)의 가요성 블레이드(406)를 갖는다. 설명된 예에서, 각각의 가요성 블레이드(406)는 형상이 직사각형이고, 그 한쪽 끝은 위쪽으로 접힘으로써 방화 요소(404)의 나머지 부분에 연결된다. 각각의 가요성 블레이드(406)는 예를 들어 방화 요소(404)를 형성하는 금속판을 절단하고 접음으로써 얻어진다. 방화 요소(404)는 예를 들어 0.5 내지 1mm의 두께를 갖는다.Referring to FIG. 4, the second sub-module indicated by the reference number 201 is a magnetic tori 208 in order to maintain a state in which a magnetic tori 208 is mechanically attached to the partial bus bar 204. And an overmolding 402 of plastic material extending around the partial busbar 204. The second sub-module 201 further includes a fire protection element 404 formed in the example described as a horizontal metal plate attached to and protruding from the lower surface of the overmolding 402. The metal plate is, for example, a steel plate. The fire protection element 404 preferably has at least one (three in the illustrated example) flexible blades 406 located in one of the areas protruding from the lower surface of the overmolding 402. In the illustrated example, each flexible blade 406 is rectangular in shape, one end of which is connected to the rest of the fire protection element 404 by folding upwards. Each flexible blade 406 is obtained, for example, by cutting and folding the metal plate forming the fire protection element 404. The fire protection element 404 has a thickness of, for example, 0.5 to 1 mm.

따라서, 완전한 전력 모듈(110)은 서로 부착된, 도 3에 도시된 제1 서브 모듈(200) 및 도 4에 도시된 제2 서브 모듈(201)을 포함한다.Thus, the complete power module 110 includes a first sub-module 200 shown in FIG. 3 and a second sub-module 201 shown in FIG. 4 attached to each other.

도 5를 참조하면, 방화 요소(404)는 또한 오버몰딩(402)에 내장되도록 의도된 3개의 텅(502)을 구비하여 방화 요소(404)를 그에 부착한다.Referring to FIG. 5, fire protection element 404 also has three tongues 502 intended to be embedded in overmolding 402 to attach fire protection element 404 thereto.

도 6을 참조하면, 각 스위치(112, 114)에 대해, 방화 요소(404)는 1mm 이내, 바람직하게는 0.2mm 이내에서, 해당 스위치(112, 114)에 가장 가까운 전기 절연체(302)의 상부면(304)의 일부(604)의 적어도 85%(설명된 예에서는 100%)로 연장된다. 보다 정확하게는, 이 일부(604)(도 6에서 두꺼운 점선으로 표시됨)은 적어도 해당 스위치(112, 114)에 가장 가까운 전기 절연체(302)의 상부면(304)의 지점들을 함께 그룹화한다. 스위치(112, 114)에 가장 가까운 이들 지점은 도 6에서 참조 번호(606)로 표시된다. 설명된 예에서, 스위치(112, 114)에 가장 가까운 지점들은 스위치(112, 114)에 대해 수직으로 배치된 지점들이다. 따라서, 설명된 예에서, 방화 요소(404)는 스위치(112, 114)를 덮도록 적어도 스위치(112, 114) 위로 연장된다.6, for each switch 112, 114, the fire protection element 404 is within 1 mm, preferably within 0.2 mm, the top of the electrical insulator 302 closest to the corresponding switch 112, 114 It extends to at least 85% (100% in the illustrated example) of the portion 604 of the side 304. More precisely, this portion 604 (indicated by the thick dashed line in FIG. 6) groups together the points of the top surface 304 of the electrical insulator 302 closest to at least the corresponding switches 112 and 114. These points closest to the switches 112 and 114 are indicated by reference numeral 606 in FIG. 6. In the illustrated example, the points closest to the switches 112 and 114 are the points arranged vertically with respect to the switches 112 and 114. Thus, in the illustrated example, the fire protection element 404 extends at least over the switches 112 and 114 to cover the switches 112 and 114.

일반적으로, 일부(604)는 해당 스위치(112, 114)로부터 미리 정의된 거리(D)보다 작거나 같은 거리에 위치한 전기 절연체(302)의 상부면(304)의 지점들을 함께 그룹화한다. 이 미리 정의된 거리(D)는 해당 스위치(112, 114)와 오버몰딩(302)의 상부면(304) 사이의 오버몰딩(302)의 두께(E)보다 크며, 이 두께(E)는 해당 스위치(112, 114)와 오버몰딩(302)의 상부면(304) 사이의 최소 거리에 대응한다. 미리 정의된 거리(D)는 예를 들어 4mm 미만이다. 설명된 예에서는 그것은 약 2mm이다.In general, the portions 604 group together the points of the top surface 304 of the electrical insulator 302 located at a distance less than or equal to a predefined distance D from the corresponding switches 112 and 114. This predefined distance (D) is greater than the thickness (E) of the overmolding 302 between the corresponding switch (112, 114) and the top surface (304) of the overmolding (302), and this thickness (E) is the corresponding It corresponds to the minimum distance between the switches 112 and 114 and the top surface 304 of the overmolding 302. The predefined distance D is for example less than 4 mm. In the illustrated example it is about 2 mm.

전력 모듈(110)의 단락의 경우, 전도성 스트립(210, 212)은 이들이 파손될 때까지 점점 뜨거워진다. 그러나, 이들은 딱딱한 에폭시 수지에 매립되어 있기 때문에, 전도성 스트립(210, 212)의 조각은 접촉된 채로 유지되어 전류를 흐르게 한다. 그런 다음, 흐르는 전류는 스위치(110, 112)를 가열하고 열은 오버몰딩(302)내로 확산되되 불이 붙는 그 상부면(304)까지 확산된다. 각 스위치(110, 112)에 가장 가까운 지점은 스위치(110, 112)의 근접성으로 인해 온도가 먼저 상승하는 지점이고, 따라서 우선적으로 보호되어야 하는 지점이다. 따라서, 방화 요소(404)의 존재는 화재의 확산을 방지하거나 적어도 화재를 지연시킬 수 있게 한다.In the event of a short circuit in the power module 110, the conductive strips 210, 212 heat up until they break. However, since they are embedded in a hard epoxy resin, the pieces of the conductive strips 210 and 212 remain in contact to allow current to flow. Then, the flowing current heats the switches 110 and 112 and the heat is diffused into the overmolding 302 but to its top surface 304 where it is lit. The point closest to each switch 110, 112 is a point where the temperature first rises due to the proximity of the switches 110, 112, and thus is a point that must be protected first. Thus, the presence of the fire protection element 404 makes it possible to prevent the spread of fire or at least delay the fire.

도 7을 참조하면, 전압 변환기(104)는 스위치(112, 114)를 제어하기 위한 회로 회로 기판(미도시), 예를 들어 인쇄 회로 기판을 수용하기 위한 하우징을 정의하는 케이싱(702)을 포함한다. 전압 변환기(104)는 또한 특히 스위치(112, 114)로부터의 열을 발산시키도록 의도된 방열판(704)을 포함한다. 이 방열판(704)은 특히 방열 핀(fins)(706)을 포함한다. 또한 그것은 케이싱(702)을 방열판(704)에 부착하기 위한 나사(도시되지 않음)를 수용하기 위한 샤프트를 포함한다.Referring to Figure 7, voltage converter 104 includes a circuit circuit board (not shown) for controlling switches 112, 114, for example a casing 702 defining a housing for receiving a printed circuit board. do. The voltage converter 104 also includes a heat sink 704 that is specifically intended to dissipate heat from the switches 112 and 114. This heat sink 704 includes in particular heat sink fins 706. It also includes a shaft for receiving screws (not shown) for attaching the casing 702 to the heat sink 704.

각각의 전력 모듈(110)은 케이싱(702)과 방열판(704) 사이에서 연장되도록 의도된다. 케이싱(702)이 방열판(704)에 부착되는 경우, 케이싱(702)은 하나 이상의 가요성 블레이드(406)를 지지하며, 그 결과 가요성 블레이드(406)가 변형되어 전력 모듈(110)이 방열판(704)을 누르게 된다. 바람직하게는, 하나 이상의 가요성 블레이드(406)는 케이싱(702)에 의해 변형되면 적어도 70N의 수직력을 전력 모듈(110)에 전달하도록 설계된다. 따라서, 이러한 가압은 버스바가 시간이 지남에 따라 방열판(704)로부터 멀어지는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다. 이러한 가압은 또한 전력 모듈(110)을 방열판(704)에 부착하기 위한 나사의 사용을 피할 수 있게 한다.Each power module 110 is intended to extend between the casing 702 and the heat sink 704. When the casing 702 is attached to the heat sink 704, the casing 702 supports one or more flexible blades 406, as a result of which the flexible blade 406 is deformed so that the power module 110 is converted to the heat sink ( 704). Preferably, the one or more flexible blades 406 are designed to transmit at least 70 N of normal force to the power module 110 when deformed by the casing 702. Thus, this pressurization makes it possible to prevent the busbar from moving away from the heat sink 704 over time. This pressurization also makes it possible to avoid the use of screws to attach the power module 110 to the heat sink 704.

바람직하게는, 회로 기판은 케이싱(702)이 방열판(704)에 부착되고 하나 이상의 가요성 블레이드(406)를 지탱하기 전에 케이싱(702) 내에 수용되고 그에 부착된다.Preferably, the circuit board is received within and attached to the casing 702 before the casing 702 is attached to the heat sink 704 and supports the one or more flexible blades 406.

도 8을 참조하여, 전력 모듈(110) 중 하나를 제조하기 위한 방법(800)이 이제 설명될 것이다.Referring to FIG. 8, a method 800 for manufacturing one of the power modules 110 will now be described.

단계(802)에서, 오버몰딩(302, 402)이 없는 제1 및 제2 서브 모듈(200, 201)이 획득된다.In step 802, first and second sub-modules 200 and 201 without overmolding 302 and 402 are obtained.

단계(804)에서, 에폭시 수지가 저압에서 주입되고 그런 다음 에폭시 수지 오버몰딩(302)을 형성하기 위해 가교된다. 저압 주입은 깨지기 쉬운 전도성 스트립(210, 212)의 손상을 방지할 수 있게 한다.In step 804, an epoxy resin is injected at low pressure and then crosslinked to form an epoxy resin overmolding 302. Low pressure injection makes it possible to prevent damage to the fragile conductive strips 210 and 212.

단계(806)에서, 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)을 형성하기 위해 플라스틱 재료가 고압으로 주입된다.In step 806, the plastic material is injected at high pressure to form an overmolding 402 of the plastic material.

단계(808)에서, 2개의 서브 모듈(200, 201)이 서로 부착된다. 이를 위해, 방화 요소(404)는 에폭시 수지 오버몰딩(302)의 상부면(304)에 접착되고 부분 버스바(204)는 부분 버스바(202)에 부착된다.In step 808, two sub-modules 200 and 201 are attached to each other. To this end, the fire protection element 404 is attached to the top surface 304 of the epoxy resin overmolding 302 and the partial busbar 204 is attached to the partial busbar 202.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않는다. 실제로, 실시예에 대한 수정이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments. Indeed, it will be apparent to those skilled in the art that modifications to the embodiments may be made.

예를 들어, 오버 몰딩(302)은 에폭시 수지 이외의 재료일 수 있다.For example, the overmolding 302 may be a material other than an epoxy resin.

더욱이, 사용되는 용어는 전술한 실시예의 요소로 제한되는 것으로 이해되어서는 안되며, 오히려 당업자가 일반적인 지식으로부터 추론할 수 있는 모든 등가 요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Moreover, the terms used should not be understood as being limited to the elements of the above-described embodiments, but rather should be understood to include all equivalent elements that can be deduced from general knowledge by those skilled in the art.

Claims (13)

전기 회로로서,
메인 전기 전도체라고 하는 제1 전기 전도체(106B; 122)와,
상기 제1 메인 전기 전도체(106B; 122)에 대해 가압되는 전기 컴포넌트(112; 114)와,
상기 제1 메인 전기 전도체(106B; 122) 및 상기 전기 컴포넌트(112; 114)를 덮는 전기 절연체(302)- 상기 전기 절연체(302)는 상기 제1 메인 전기 전도체(106B; 122)에 대향하는 상부면(304)을 가짐 -를 포함하되,
상기 전기 회로는 상기 전기 절연체(302)의 상기 상부면(304)의 일부(604)의 적어도 85%에 걸쳐 연장하거나 상기 전기 절연체(302)의 상기 상부면(304)의 일부(604)의 적어도 85%의 미리 정의된 거리에 걸쳐 연장하는 방화 요소(404)를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 일부(604)는 상기 전기 컴포넌트에 가장 가까운 상기 전기 절연체(302)의 상기 상부면(304)의 하나 이상의 지점을 함께 그룹화하는,
전기 회로.As an electric circuit,
A first electrical conductor 106B; 122 referred to as a main electrical conductor,
An electrical component (112; 114) pressurized against the first main electrical conductor (106B; 122),
An electrical insulator (302) covering the first main electrical conductor (106B; 122) and the electrical component (112; 114)-the electrical insulator (302) is an upper portion opposite the first main electrical conductor (106B; 122). Including-having a face (304),
The electrical circuit extends over at least 85% of a portion 604 of the top surface 304 of the electrical insulator 302 or at least a portion 604 of the top surface 304 of the electrical insulator 302 Characterized in that it further comprises a fire protection element 404 extending over a predefined distance of 85%, the portion 604 being the top surface 304 of the electrical insulator 302 closest to the electrical component. Grouping together one or more branches of,
Electrical circuit. 제1항에 있어서,
상기 미리 정의된 거리는 1mm 미만, 바람직하게는 0.5mm 미만, 더욱 바람직하게는 0.2mm 미만인
전기 회로.The method of claim 1,
The predefined distance is less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm, more preferably less than 0.2 mm.
Electrical circuit. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방화 요소(404)는 강철과 같은 금속으로 만들어진
전기 회로.The method according to claim 1 or 2,
The fire protection element 404 is made of a metal such as steel.
Electrical circuit. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방화 요소(404)는 플레이트의 형태를 갖는
전기 회로.The method according to any one of claims 1 to 3,
The fire protection element 404 has the form of a plate
Electrical circuit. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 절연체(302)는 에폭시 수지인
전기 회로.The method according to any one of claims 1 to 4,
The electrical insulator 302 is an epoxy resin
Electrical circuit. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 컴포넌트(112; 114)를 메인 전기 전도체라고 하는 제2 전기 전도체(122; 108B)에 연결하도록 의도된 적어도 하나의 전기 연결부(210; 212)를 추가로 포함하고, 각 전기 연결부(210; 212)는 상기 제1 메인 전기 전도체(106B; 122)의 전기 전도성 섹션보다 적어도 10배 더 작은 전기 전도성 섹션을 갖는
전기 회로.The method according to any one of claims 1 to 5,
It further comprises at least one electrical connection (210; 212) intended to connect the electrical component (112; 114) to a second electrical conductor (122; 108B) referred to as a main electrical conductor, each electrical connection (210; 212) having an electrically conductive section that is at least 10 times smaller than the electrically conductive section of the first main electrical conductor 106B; 122
Electrical circuit. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 컴포넌트(112; 114)은 제어 가능한 스위치, 예를 들어 절연 게이트 전계 효과 트랜지스터인
전기 회로.The method according to any one of claims 1 to 6,
The electrical component 112; 114 is a controllable switch, for example an insulated gate field effect transistor.
Electrical circuit. 각각이 제6항과 제7항에 따른 제1 및 제2 전기 회로와 자기 토러스(magnetic torus)(208)를 포함하는 스위칭 암(switching arm)으로서,
상기 제2 전기 회로의 상기 제1 메인 전기 전도체(122)는 서로 전기적으로 연결되는 부분적 전기 전도체로 지칭되는 제1 및 제2 전기 전도체(202; 204)를 포함하며, 상기 자기 토러스는 상기 제2 부분적 전기 전도체(204) 주위에 감겨 있고, 상기 제1 전기 회로의 각각의 전기 연결부(210)는 상기 제1 전기 회로의 상기 전기 컴포넌트(112)를 상기 제1 부분적 전기 전도체(202)에 연결하는
스위칭 암.A switching arm each comprising a magnetic torus (208) and first and second electrical circuits according to claims 6 and 7,
The first main electrical conductor 122 of the second electrical circuit comprises first and second electrical conductors (202; 204) referred to as partial electrical conductors electrically connected to each other, wherein the magnetic torus is the second Wound around a partial electrical conductor 204, each electrical connection 210 of the first electrical circuit connecting the electrical component 112 of the first electrical circuit to the first partial electrical conductor 202
Switching arm. 제8항에 있어서,
상기 제2 부분적 전기 전도체는 납땜, 브레이징 또는 나사결합에 의해 상기 제1 부분적 전기 전도체에 전기적으로 연결된
스위칭 암.The method of claim 8,
The second partial electrical conductor is electrically connected to the first partial electrical conductor by soldering, brazing or screwing.
Switching arm. 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 스위칭 암은 상기 자기 토러스(208) 및 상기 제2 부분적 전기 전도체(204)를 둘러싸는 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)을 더 포함하고, 상기 방화 요소(404)는 상기 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)에 부착된
스위칭 암.The method according to claim 8 or 9,
The switching arm further comprises an overmolding 402 of plastic material surrounding the magnetic torus 208 and the second partial electrical conductor 204, and the fire protection element 404 comprises an overmolding of the plastic material ( Attached to 402)
Switching arm. 제10항에 있어서,
상기 방화 요소(404)는 적어도 하나의 텅(tongue)(502)을 가지며, 각각의 텅(502)은 상기 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)에 상기 방화 요소(404)를 부착하기 위해 상기 플라스틱 재료의 오버몰딩(402)에서 오버몰딩된
스위칭 암.The method of claim 10,
The fire protection element 404 has at least one tongue 502, each tongue 502 having the plastic material to attach the fire protection element 404 to the overmolding 402 of the plastic material. Overmolded in the overmolding 402 of
Switching arm. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 스위칭 암과 두 부분(two parts)(702, 704)을 포함하는 전압 변환기로서,
상기 두 부분(702, 704) 사이에서 상기 스위칭 암이 연장되도록 의도되고, 상기 방화 요소(404)는 상기 두 부분 중 하나(702)에 의해 변형되도록 의도된 적어도 하나의 가요성 블레이드(406)를 구비하여 상기 스위칭 암을 상기 두 부분 중 다른 부분(704)에 대해 가압될 수 있는
전압 변환기.A voltage converter comprising a switching arm according to any one of claims 8 to 11 and two parts (702, 704),
The switching arm is intended to extend between the two portions 702, 704, and the fire protection element 404 comprises at least one flexible blade 406 intended to be deformed by one of the two portions 702. So that the switching arm can be pressed against the other part 704 of the two parts.
Voltage converter. 제12항에 있어서,
상기 두 부분 중 하나(704)는 방열판(heat sink)인
전압 변환기.The method of claim 12,
One of the two parts 704 is a heat sink
Voltage converter.
KR1020217000519A 2018-06-08 2019-05-23 Electrical circuits, switching arms and voltage converters KR20210019069A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1855035A FR3082369B1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 ELECTRICAL CIRCUIT, SWITCHING ARM AND VOLTAGE CONVERTER
FR1855035 2018-06-08
PCT/EP2019/063289 WO2019233772A1 (en) 2018-06-08 2019-05-23 Electrical circuit, switching arm and voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210019069A true KR20210019069A (en) 2021-02-19

Family

ID=63557622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217000519A KR20210019069A (en) 2018-06-08 2019-05-23 Electrical circuits, switching arms and voltage converters

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3804111A1 (en)
JP (1) JP2021526004A (en)
KR (1) KR20210019069A (en)
CN (1) CN112425056A (en)
FR (1) FR3082369B1 (en)
WO (1) WO2019233772A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3108822B1 (en) * 2020-03-30 2023-11-03 Valeo Equip Electr Moteur POWER MODULE WITH OVERMOLDING, DEVICES COMPRISING SUCH A POWER MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING A POWER MODULE WITH OVERMOLDING
FR3110034B1 (en) * 2020-05-11 2022-04-08 Valeo Equip Electr Moteur ELECTRICAL MODULE WITH OVERMOLDING AND SYSTEMS COMPRISING SUCH ELECTRICAL MODULE
FR3110035B1 (en) * 2020-05-11 2022-04-08 Valeo Equip Electr Moteur ELECTRICAL MODULE WITH OVERMOLDING AND DEVICES COMPRISING SUCH ELECTRICAL MODULE
FR3124918A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-06 Valeo Systemes De Controle Moteur ELECTRONIC SYSTEM AND MOBILE MACHINE COMPRISING SUCH AN ELECTRONIC SYSTEM

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2048259U (en) * 1989-01-28 1989-11-22 湘潭市无线电二厂 Antiexplosion type transistor dc adaptor
JP4220731B2 (en) * 2002-06-19 2009-02-04 三菱電機株式会社 Power semiconductor device
JP2006121861A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Power converter
FR2886506B1 (en) 2005-05-31 2011-02-25 Valeo Equip Electr Moteur ELECTRONIC MODULE FOR ROTATING ELECTRICAL MACHINE
JP2007123644A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor device
KR101463075B1 (en) * 2008-02-04 2014-11-20 페어차일드코리아반도체 주식회사 Heat sink package
CN201656766U (en) * 2010-03-30 2010-11-24 合肥吉源电子有限公司 Low-E high-voltage input module power supply
JP5344012B2 (en) * 2011-09-02 2013-11-20 株式会社デンソー Power converter
WO2013055948A2 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Apple Inc. Power adapter with a single-piece insulator assembly
AT512525B1 (en) * 2012-05-04 2013-09-15 Mikroelektronik Ges Mit Beschraenkter Haftung Ab Printed circuit board, in particular for a power electronics module, comprising an electrically conductive substrate
WO2013171996A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 パナソニック株式会社 Power semiconductor module
FR3010590B1 (en) * 2013-09-09 2015-10-09 Valeo Equip Electr Moteur ELECTRONIC ASSEMBLY FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE FOR MOTOR VEHICLE
FR3011713B1 (en) * 2013-10-09 2017-06-23 Valeo Systemes De Controle Moteur ELECTRICAL MODULE, ELECTRICAL SYSTEM COMPRISING SUCH AN ELECTRIC MODULE, CORRESPONDING MANUFACTURING METHODS
FR3020727B1 (en) * 2014-05-05 2016-04-15 Valeo Equip Electr Moteur POWER MODULE OF AN ELECTRONIC ASSEMBLY FOR A ROTARY ELECTRIC MACHINE FOR A MOTOR VEHICLE
GB2548265B (en) * 2014-11-25 2021-05-19 Abb Schweiz Ag Valve unit for power converter station
WO2017130420A1 (en) * 2016-01-31 2017-08-03 新電元工業株式会社 Semiconductor module
US10461042B2 (en) * 2016-01-31 2019-10-29 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor module
DE102016206501A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Power semiconductor device with two lateral power semiconductor devices in half-bridge circuit
EP3300470A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Converter

Also Published As

Publication number Publication date
CN112425056A (en) 2021-02-26
WO2019233772A1 (en) 2019-12-12
EP3804111A1 (en) 2021-04-14
JP2021526004A (en) 2021-09-27
FR3082369B1 (en) 2021-02-19
FR3082369A1 (en) 2019-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210019069A (en) Electrical circuits, switching arms and voltage converters
KR101204630B1 (en) Power semiconductor module in pressure contact layout
CN108353514B (en) Motor inverter
JP6658858B2 (en) Heat dissipation board for mounting electronic components
US10714910B2 (en) System comprising a bus bar device and a power converter housing, and method for the production thereof, power converter for a vehicle, and vehicle
JP4947135B2 (en) Semiconductor package and manufacturing method thereof
US9196561B2 (en) Semiconductor device to be attached to heat radiation member
US8531067B2 (en) Alternator with synchronous rectification equipped with an improved electronic power module
EP2928057A1 (en) Power converting device and railway vehicle mounted with the same
CN218784016U (en) Electrical assembly and voltage converter
JP2007312523A (en) Power module
JP5263189B2 (en) Waterproof structure of semiconductor package
JP2007037211A (en) Electric power distribution component and electric device
CN109643927B (en) Bus bar unit
CN115516749A (en) Electrical module with overmoulding and system comprising such an electrical module
KR20210018467A (en) Systems for measuring the temperature of electrical components and switching arms containing such systems
US20110127863A1 (en) Alternator with synchronous rectification equipped with an improved electronic power module
JP2007236105A (en) Power module
WO2019150870A1 (en) Semiconductor module
CN114664773A (en) Power module with overmold and system including such power module
US20230128774A1 (en) Power module with overmoulding, devices comprising such a power module and method for manufacturing a power module with overmoulding
CN113644831A (en) Electrical module with overmould and device comprising such an electrical module
CN113328605B (en) Power conversion device
JP5413261B2 (en) Waterproof structure of semiconductor package
JP7135999B2 (en) wiring board

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal