Circuito electrónico de potencia que está dispuesto sobre un sustrato y una unión eléctrica que admite una carga de alta corriente,

que está conectada en especial directamente al sustrato en un punto de conexión (4), en donde la unión (3) está configurada como unión de banda plana (3) y presenta en la región de su extremo libre un elemento de unión de borne de cuchilla (15), caracterizado porque en el extremo libre está configurada al menos una espaldilla de apoyo (17) como apoyo para un contracojinete y una fuerza de ensamblaje mutuo está protegida, durante la unión a un contraelemento (22), para evitar su aplicación al sustrato

Estado de la técnica

La invención se refiere a un circuito electrónico de potencia que está dispuesto sobre un sustrato y está conectado, en especial directamente, al menos a una unión eléctrica que admite una carga de alta corriente.

Es conocido unir placas de circuito impreso a sustratos IMS (Insulated Metal Substrate) a través de rejillas estampadas. Si se pretende conectar a los mismos por ejemplo un motor eléctrico, que se alimente desde un circuito electrónico sobre la placa de circuito impreso / el sustrato, se obtienen un gran número de interconexiones eléctricas: IMS/rejilla estampada, rejilla estampada/placa de circuito impreso, placa de circuito impreso, placa de circuito impreso/enchufe, enchufe/cable, cable/motor, lo que conduce a unas pérdidas eléctricas relativamente elevadas.

El documento US 6011319 describe la unión entre una electrónica de potencia y una electrónica de control. Con ello se establece la unión a través de una unión de banda plana en forma de una pieza estampada de chapa configurada de forma lisa. Ésta está enchufada con un extremo en el sustrato de la electrónica de potencia y soldada al mismo. El otro extremo presenta un elemento de unión de borne de cuchilla, a través del cual se realiza después a través de ensamblaje una unión a un contraelemento de la electrónica de control. El extremo con el elemento de unión de borne de cuchilla presenta además una espaldilla de apoyo. Ésta está configurada como un tope que determina el posicionamiento de la unión de banda plana al insertar y soldar ésta en el sustrato de la electrónica de potencia. Al ensamblar el contraelemento se aplican fuerzas de ensamblaje en el sustrato a través de la espaldilla de apoyo.

Manifiesto de la invención

A causa de la configuración conforme a la invención, en la que una unión está configurada como unión de banda plana que, en la región de su extremo libre, presenta un elemento de unión de borne de cuchilla y al menos una espaldilla de apoyo para absorber una fuerza de ensamblaje mutuo para la unión a un contraelemento, se crea un modo de unión sencillo que admite una carga de alta corriente. La unión de alta corriente conduce desde el sustrato al que está unida de forma preferida directamente, a través del elemento de unión de borne de cuchilla, hasta un contraelemento unido a este último mediante fuerza de ensamblaje mutuo, en donde el modo de unión descrito está configurado como unión de banda plana, que está configurado de forma enteriza, de tal modo que sólo se presenta un punto de unión al elemento de unión de borne de cuchilla. Para unir el elemento de unión de borne de cuchilla a un contraelemento correspondiente es necesario aplicar una fuerza de ensamblaje mutuo, que sea absorbida al menos por una espaldilla de apoyo, de tal modo que no se aplique una fuerza inadmisible para su unión mecánica al sustrato. Conforme a esto se presenta una unión de muy baja impedancia, que además admite una carga de alta corriente (por ejemplo para 50-150 amperios) y puede manipularse de forma sencilla y sin problemas.

Según un perfeccionamiento de la invención está previsto que la unión de banda plana esté con figurad como tira metálica, en especial pieza estampada de chapa. Una tira metálica de este tipo admite una carga de alta corriente y puede producirse muy fácilmente de forma enteriza, en especial como pieza estampada de chapa.

Además de esto es ventajoso prever al menos dos espaldillas de apoyo mutuamente opuestas. La unión de banda plana se apoya, durante el ensamblaje mutuo con el contraelemento, en las dos espaldillas de apoyo, con lo que pueden aplicarse sin problemas elevadas fuerzas de ensamblaje mutuo, sin que se llegue a aplicaciones de fuerza inadmisibles.

Aparte de esto es ventajoso que la conexión directa de la unión al sustrato esté configurada como unión de estañado, soldadura y/o remachado.

Un perfeccionamiento de la invención prevé que la unión de banda plana pueda deformarse en la dirección de su extensión longitudinal mediante la configuración de al menos un punto de flexión. En consecuencia se presenta durante el ensamblaje mutuo con el contraelemento una determinada capacidad de deformación, de tal modo que puedan compensarse tolerancias. El punto de flexión está configurado de forma preferida como alma en U. Esto significa que la unión de banda plana discurra hasta el punto de flexión, allí se transforme desde su extensión longitudinal en la forma en U del alma en U y desde allí, a su vez, en la dirección de extensión longitudinal original. El alma en U presenta fundamentalmente una sección transversal cuadrada, de tal modo que existe una buena capacidad de deformación que no se da con relación a la sección transversal de la unión de banda plana, por lo demás fundamentalmente de forma preferida rectangular y en especial alargada.

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Además de esto es ventajoso que el elemento de unión de borne de cuchilla esté configurado como rendija de inserción para un alma de inserción del contraelemento o como alma de inserción para una rendija de inserción del contraelemento.

Aparte de esto la invención se refiere a un dispositivo electrónico de potencia con un circuito electrónico de potencia, en especial como se ha descrito anteriormente, en donde está prevista una unión de contra-banda plana unida eléctricamente a la unión de banda plana mediante ensamblaje mutuo.

Esta unión de contra-banda plana está configurada de forma preferida como contraelemento y presenta el mismo.

Además de esto está previsto que la unión de contra-banda plana esté configurada como tira metálica, en especial pieza estampada de chapa. Como consecuencia de esto la estructura básica de unión de banda plana y de unión de contra-banda plana es muy similar. Sólo son diferentes los elementos de unión, para poder ensamblar entre sí las piezas. Estos elementos de unión tienen que estar configurados de forma correspondiente unos con relación a otros, para mediante ensamblaje mutuo, en especial enchufe mutuo, establecer una unión resistente eléctricamente. De forma preferida está previsto que esta unión eléctrica esté configurada como unión indisoluble después del ensamblaje mutuo. La indisolubilidad se obtiene de que durante el ensamblaje mutuo tiene lugar una deformación de material correspondiente.

Según un perfeccionamiento de la invención está previsto que el dispositivo electrónico de potencia presente un canal de soporte eléctricamente no conductor, en el que la unión de banda plana esté introducida de tal modo que se apoye con su al menos una espaldilla de apoyo, de forma preferida con las dos espaldillas de apoyo, en los bordes de canal. Como consecuencia de esto la unión de banda plana puede desplazarse en la dirección longitudinal del canal, aunque apoyada transversalmente al mismo, de tal modo que el contraelemento pueda alimentarse con una fuerza de ensamblaje mutuo correspondiente para la unión eléctrica.

De forma preferida está previsto que, después de finalizar el ensamblaje mutuo de la unión de banda plana y de la unión de contra-banda plana, se realice un cierre hermético, de tal modo que tampoco sea posible ya un control óptico. El cierre hermético puede realizarse por ejemplo mediante la introducción en una carcasa, fundición y/o extrusión con un material eléctricamente no conductor.

Mediante la conexión directa de los elementos de unión de borne de cuchilla o de los contraelementos sobre un sustrato IMS o DBC (Direct Bonded Copper) puede crearse un dispositivo electrónico de potencia con espacio constructivo optimizado y una resistencia térmica muy reducida, con lo que los componentes electrónicos y la unión que recibe una carga de alta corriente puede absorber potencias mayores.

Descripción breve de los dibujos.

Los dibujos ilustran la invención con base en un ejemplo de ejecución y precisamente muestran:

la figura 1 un circuito electrónico de potencia, que está dotado de una unión de banda plana,

la figura 2 a su vez un circuito electrónico de potencia, que presenta también una unión de banda plana, en donde sin embargo se presenta con relación a la figura 1 otro elemento de unión,

la figura 3 un contraelemento, que puede acoplarse con la unión de banda plana de la figura 1 y

la figura 4 una unión de banda plana, que está acoplada con una unión de contra-banda... [Seguir leyendo]

1. Circuito electrónico de potencia que está dispuesto sobre un sustrato y una unión eléctrica que admite una carga de alta corriente, que está conectada en especial directamente al sustrato en un punto de conexión (4), en donde la unión (3) está configurada como unión de banda plana (3) y presenta en la región de su extremo libre un elemento de unión de borne de cuchilla (15), caracterizado porque en el extremo libre está configurada al menos una espaldilla de apoyo (17) como apoyo para un contracojinete y una fuerza de ensamblaje mutuo está protegida, durante la unión a un contraelemento (22), para evitar su aplicación al sustrato.

2. Circuito electrónico de potencia según la reivindicación 1, caracterizado porque la unión de banda plana (5) está configurada como tira metálica, en especial pieza estampada de chapa.

3. Circuito electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstas al menos dos espaldillas de apoyo (17) mutuamente opuestas.

4. Circuito electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la conexión en especial directa de la unión (3) está configurada como unión de estañado, soldadura y/o remachado.

5. Circuito electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unión de banda plana (5) puede deformarse en la dirección de su extensión longitudinal mediante la configuración de al menos un punto de flexión (10), en donde el punto de flexión (10) está configurado en especial como alma en U (11)

o como elemento en forma de meandro.

6. Circuito electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de unión de borne de cuchilla (15) está configurado como rendija de inserción (18) para un alma de inserción (21, 24) del contraelemento (22) o como alma de inserción (21, 24) para una rendija de inserción (18) del contraelemento (22).

7. Dispositivo electrónico de potencia con un circuito electrónico de potencia según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una unión de contra-banda plana (36) unida eléctricamente mediante ensamblaje mutuo a la unión de banda plana (5), en donde la unión de contra-banda plana (36) presenta o forma el contraelemento (22), y está configurada como tira metálica (6'), en especial como pieza estampada de chapa.

8. Dispositivo electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un canal de soporte (12) eléctricamente no conductor, en el que se apoya la unión de banda plana (5) con su al menos una espaldilla de apoyo (17).

9. Dispositivo electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unión de banda plana (5) ensamblada con la unión de contra-banda plana (36) está encapsulada al menos en la región de su punto de unión y/o está incrustada, fundida o extrusionada en material no conductor, en especial material sintético.

10. Dispositivo electrónico de potencia según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato está configurado como placa de circuito impreso, en especial como sustrato IMS (Insulated Metal Substrate) o DBC (Direct Bonded Copper).