PT99459B

PT99459B - Rele electromagnetico com um componente de regulacao

Info

Publication number: PT99459B
Application number: PT99459A
Authority: PT
Inventors: Florenz Von Guttenberg
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1999-02-26
Also published as: EP0484587B1; JPH0589758A; US5170322A; ES2074511T3; ATE125640T1; PT99459A; CA2055004A1; DE59009448D1; EP0484587A1

Description

Doravante, existe no entanto, era rei és para fins desterrai nados ds utilização, a necessidade de uraa regulação da tensão de comando cu da corrente na bobina, respectivamente, para simultaneamente uma carga térmica mais elevada devida a correntes de comutação mais infensas no interior do relé e também a temperaturas mais elevadas do ambiente» Um caso típico de utilização de um tal relé é nos veículos automóveis onde os contactas, trabalhando com tensãss baixas, têm de conduzir correntes de grande intensidade, enquanto que a temperatura ambiente varia muito, podendo por exemplo chegar aos Í252C» Se lhe juntarmos o aquecimento própria do relé, podem atingir-se cargas térmicas até 200SC, que um circuito integrado não aguenta» Mas precisamente devido ás grandes variações de temperatura é desejável ou necessária uma regulação da tensão de comando, devendo também neste caso, para economia de espaço e facilidade de montagem, colocar os componentes de regulação na caixa do relé» □ objecto da presente invenção consiste em proporcionar ura relé do género mencionado na introdução com um circuito de comutação integrado, como componente de regulação, colocado na caixa do relé, no qual se possam eliminar ou pelo menos diminuir substancialmente as influências prejudiciais das temperaturas elegadas, sejam elas devidas ao aquecimento próprio do circuita de comutação ou devidas às perdas d© calor na bobina e nos contactas, com o mínimo ds custos na construção»

Segundo a presente invenção, este problema resolve-se se pelo menos um dos elementos de ligação, formado como ficha achatada, for acoplado termicamente, como placa de refrigeração, a uma secção de acoplamento da sua face achatada, com o substrato do circuito de comutação integrado»

Mediante a utilização, segundo a presente invenção, de uma ou várias fichas achatadas no relé, como chapa de refrigeração do circuito integrado, pode obter-se uma dissipação de calor eficiente sem a necessidade de peças adicionais» As fichas achatadas, como as que por norma são usadas, por exemplo, nos rei és Kfz, possuem, segundo as normas,

uma largura de 6,3 mm ou 9,5 mm, para uma espessura de O.8 mm a

1,2 mm» Com uma secção transversal com esta dimensão é possível uma boa dissipação do calor, visto que pode transmitir—se o calor com a cablagem ligada com a ficha achatada, através do suporte de encaixe ou através do terminal do cabo» Nos relês atê agora existentes, a grande secção transversal da -ficha achatada é importante para os elementos de ligação dos contactes, devido às elevadas intensidades de coreente, enquanto que as ligaçães das bobinas tinham de conduzir apenas uma corrente relativamente pouco intensa. Mas, de acordo com as normas, a •ficha achatada de ligação das bobinas possui a mesma secção transversal» Portanto, resulta para o componente de regulação a ligar à bobina uma utilização adicional vantajosa desta secção transversal grande, de qualquer modo existente, para a dissipação do calor»

Se o circuito de comutação integrado •for colocado, numa placa de base da caixa ou numa cavidade da placa de base, então, convenientemente, a secção de acoplamento da ficha achatada é colocada sobre o mesmo de modo tal que o circuito integrado fique protegido contra as fontes de calor no relé» Pode nesse caso fazer-se o acoplamento térmico entre o circuito de comutação integrado e a ficha achatada por meio de uma pasta condutora térmica ou meios especiais, se se mostrarem o circuito integrado e a ficha achatada como peças separadas» Mas ê também possível dotar o circuito integrado de antemão com uma placa de refrigeração integrada formando uma só peça, è maneira de um semicondutor de potência, na qual se forma a ficha achatada, numa só peça, como um prolongamento» Neste caso um terminal de ligação do circuito integrado pode contactar electricamente directamente com a chapa de refrigeração ou ficha achatada»

Numa outra forma de realização aperfeiçoada da presente invenção, o circuito de comutação integrado pode também ser colocado, plano, entre secçães de acoplamento paralelas de duas fichas achatadas, com acoplamento condutor do calor, estando o mesmo ligado rigidamente com pelo menos uma das fichas achatadas» Portanto, neste caso a dissipação do

peças, então apenas uma das mente ao circuito integrada, calor -faz-se através de duas -fichas achatadas e portanto de maneira ainda mais eficiente. 0 circuito de comutação integrado pode, se os materiais o permitirem, ser ligado rigidamente com as duas fichas achatadas, estabelecendo-se o contacto de cada um dos terminais de ligação do circuito integrado com uma das fichas achatadas. Mas ss ss considerar a possibilidade de um movimento relativo devido à dilatação térmica das diferentes fichas achatadas é ligada rigidaenquanto a segunda ficha achatada é acoplada solta, mas também em condiçães de condução do calor, s estabelecendo contacto do circuito integrado com o respsctivo elemento de ligação através de uma ligação flexível.

circuito de comutação integrado pode ser colocado juntamenís com a respectiva secção ds acoplamento da ficha achatada ou das fichas achatadas, pelo menos parcialmente no interior da placa de base, de preferencia embebido. São possíveis diferentes géneros de ligação. No caso da introdução em cavidade da placa de base, as aberturas restantes poderiam ser fechadas por meio de massa de selagem, ficando desse modo, por exemplo, as ligaçães flexíveis cobertas e vedadas. Isto é particularmente vantajoso quando o encaixe ou o embebimento das fichas, achatadas com o circuito integrado se faz na zona de uma cavidade acessível apenas do lado de fora da caixa do relé. Neste caso, ê desejável uma vedação ulterior em cada caso.

Descreve-se a seguir com mais pormenor a presente invenção, com base em exemplos de realização ilustrados nos desenhos anexos, cujas figuras representam;

A fig. 1, o esquema de princípio de um circuito de regulação com uma bobina numa caixa de relép

A fig. 2, uma caixa ds relé representada esquematicamente com um circuito integrado blindado, na zona de uma placa ds bases

As figs. 3 e 4, uma secção da placa de base com uma ficha achatada que, como chapa de refrigeração, forma um componente unitária com um circuito de comutação integrado; e

As figs. 5 a 7, uma disposição de um circuito de comutação integrado entre duas chapas de refrigeração em pasiçães diferentes numa placa de base.

A fig. í representa em princípio o esquema de um componente de regulação na forma de um circuito de comutação integrado (1) para a excitação de comando de uma bobina (2) num relé. Os terminais de ligação (35 e <45 da bobina, que no interior do relé estão ligados, em parte directamente s em parte indirectamente através dos terminais ds ligação (11) , (12) e (13) do circuito integrado, com a bobina (2), conduzem para fora do circuito (1).

A fig. 2 mostra numa representação em corte esquemático de uma caixa do relé com unta tampa (65 e umai placai de base (5), a disposição da bobina (25 e a sua ligação com os terminais de ligação (3) e (4) da bobina, que são formados como fichas achatadas (315 e (415. A ficha achatada (315 possui na -face interior da placa de base (5) uma secção de acoplamento (325 dobrada, que protege o circuito integrado (105 colocado numa cavidade (315 da placa de base (5) contra a bobina e contra outras fontes de calor não representadas, no relé. Com uma pasta condutora térmica (525 estabelece-se uma boa ligação térmica entre o circuito integrada (10) a secção ds acoplamento (325 da ficha achatada.

Nas figs. 3 e 4 está representado um circuito ds comutação integrado (1) que é feito numa só peça eom uma secção de acoplamento (325 na forma de uma placa de refrigeração, sendo a ficha achatada (31) formada directamente nesta chapa de refrigeração. A chapa ds refrigeração na forma de secção de acoplamento (32) forma então directamente ao terminal de ligação (115 do circuita ds comutação da fig. í, enquanto os dois terminais de ligação (125 e (135 são conduzidos para fora separadamente. A placa de refrigeração na forma da secção ds acoplamento (32) pode, de acordo com a fig. 3, ser fixada perpendicular à cavilha achatada (3i) e, segundG a fig. 4, dobrada em ângulo, na placa de base (55.

Nas figs. 5a 7 está representada uma forma de realização na qual uma secção de acoplamento dobrada

em ângulo (32) da -ficha achatada (31) e uma segunda secção dobrada em ângulo da secção de acoplamento (42) da -ficha achatada (41) se sobrepãem uma è outra paralelamente» Entre estas duas secç&es de acoplamento é introduzido, na zona de sobreposição, o circuito de comutação integrado (10), estando o mesmo ligado rigidamente com a secção de acoplamento (32), mas ligado com a secção de coplamento (42) apenas solto, embora também ligado de maneira condutora do calor, ft condução do calor pode também neste caso ser assegurada por uma pasta condutora do calor» Como a secção de acoplamento (42) exige também uma ligação eléctrica com o terminal de ligação (13) do circuito integrado (10), estai ligação (13a) é -formada -flexível e estabelece contacto separadamente. Neste exemplo de realização, as duas -fichas achatadas estão -fixadas rigidamente, com as suais secçães de acoplamento (32) e (42) na placa de base (5) , por encaixe ou encastramento, sendo a ligação -flexível (13a) e o terminal de ligação (12) levado â bobina acessíveis numa abertura (7) para o interior dai caixa» Ss -for necessário, esta abertura pode ser ulteriormente -fechada ou encapsulada por massa ds selagem ou similar»

Na -fig» é> está representada uma disposição análoga das -fichas achatadas (31) e (41), prevendose neste caso um acoplamento rígido entre o circuito integrado (10) e a secção de acoplamento (42). Entre o circuito integrado (10) e a secção de acoplamento (32) -forma-se portanto um acoplamento solto; por conseguinte, neste caso o terminal de

1igação	(11) do circuito	i ntegrado	está em contacto com a
secção de	acoplamento (32)	através	de uma ligação flexível
(lia).	Ma	fig» 7, a	disposição da fig» ó foi

alterada na medida em que agora ss efectuou um encastrament o ou uma -fixação de outro género das secçães de acoplamento (32) e (42) de modo tal que seja acessível de -fora uma cavidade (S). Para neste caso proteger as ligaçães -flexíveis (12a) e (13a), pode ulteriormente fechar-se esta cavidade com massa de selagem (9). Mas neste caso é também concebível encastrar a ficha . achatada e o circuito de comutação integrado conjuntamente na • 6

placa de base (5) ds modo que todas as ligaçães fiquem previamente isoladas e seladas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- iã„ Relé electromagnético com uma caixa, com elementos de ligação (3,4) conduzidos para fora da caixa e com um componente de regulação (1) montado na caixa (5,6) e sob a forma de um circuito de comutação integrado (10), caracterizado por, pelo menos um dos elementos de ligação formados como fichas achatadas, estar termicamente acoplado, como placa ds refri geração, numa secção de acoplamento (32,42) da sua face achatada, com o substrato do circuito integrado de comutação (D.

Relé de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito placa de base (5) da caixa, base (5), e estar protegido pela secção de acoplamento í integrado (10) estar montado numa ou numa cavidade (51) da placa de no relé contra fontes de calor, 32) da ficha achatada (31).

3a.

ou 2, caracterizado integrado (10) e a uma pasta condutora

Relé de acordo com as rei vindicaçães 1 por o acoplamento térmico entre o circuito ficha achatada (31,41) ser feito através de térmica (52).

/

Relê de acordo com as reivindicações i ou 2, caracterizado por o circuito integrada de comutação (1) estar dotado, de maneira idêntica à de um semicondutor de potência, com uma placa de refrigeração integrada, sob a forma de uma secção (32) de acoplamento na qual se forma uma ficha achatada (31), como um prolongamento»

- 5ã. Relê de acordo com a reivindicação i, caracterizado por o circuito integrado de comutação (10) estar montado plano entre secções de acoplamento paralelas (32,42) de duas fichas achatadas (31,41), com um acoplamento condutor do calor, estando ligado pelo menos com uma das fichas achatadas»

- àê» Relê de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o circuito integrado de comutação (10) estar acoplado frouxamente com a segunda ficha achatada e contactar com ela através ds uma ligação flexível Cila,13a)»

- 7ã = rei vi nd i caçõe;

Relê de acordo com qualquer das caracterizado por o circuito integrado de comutação (10) estar pelo menos parcialmente embebido, com a secção ds acoplamento respectiva (32§42), da ficha achata ou das fichas achatadas (41§42), no interior da placa de base (5)»

Relê de acordo com as reivindicações ó e 7, caracterizado por a zona da ligação flexível (1 la;12a;13a) estar vedada com massa de selagem ou ser injectada com massa de sei agem

A requerente reivindica a prioridade o pedido de patente europeia apresentado em 9 de Novembro de