CN102714459B - 电子设备和电子设备的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子设备(50),所述电子设备具有外壳(52)、逆变装置(58)、经由至少一个线路(72)与逆变装置(58)连接的第一印制电路板(66)和经由第一电流连接(74)与第一印制电路板(66)连接并且经由第二电流连接(76)至少与部件(70)连接的第二印制电路板(68)、具有至外壳(52)的第一引导连接的布置在第一印制电路板(66)上并且连接在第一电流连接(74)之前的第一滤波器(86)、具有至外壳(52)的第二引导连接的布置在第二印制电路板(68)上并且连接在第一电流连接(74)之前的第二滤波器(88)和具有至外壳(52)的第三引导连接的布置在第二印制电路板(68)上并且连接在第二电流连接(76)之前的第三滤波器(90)。附加地,本发明涉及电子设备(50)的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备。此外,本发明涉及电子设备的制造方法。
背景技术
图1示出传统电子设备的示意图。这种电子设备的例子例如是在US2007/02 96 271 A1中所述的能量转换器。
示意性示出的电子设备10具有(扩展的)外壳12,所述外壳(示意性地)至少可以分成高压区域12a和低压区域12b。在高压区域12a中布置至少一个逆变装置14,所述逆变装置14在输入侧经由第一电连接15a与电池16电连接并且在输出侧经由第二电连接15b与发动机18电连接。低压区域12b具有至少一个用于运行电子设备10的组件20。低压区域12b的示意性再现的至少一个组件20经由第一内部线路22与逆变装置14电连接。第二内部线路24将低压区域12b的至少一个组件20与安装在外壳12处的插接端子26连接,在所述插接端子处可耦合电子设备10和另一(未绘出的)设备之间的导电连接的外部线路28。
为了滤出在高压区域12a中尤其是由于电机绕组的寄生电容可能出现的电磁干扰,电子设备10可以附加地装备有滤波器块30至34。所示的电子设备10具有第一过滤器块30,所述第一过滤器块布置在电池16和逆变装置14之间的第一电连接15a内。第二滤波器块32布置在从逆变装置14至发动机18的第二电连接15b中。低压区域12b的第三滤波器块34布置在第二线路24和插接端子26之间。通常,滤波器块30至34中的每一个均被构造为特定的滤波器部件。这种滤波器块30至34可以作为单元由多个电容器和电感组成,并且至少一个y电容器36可以给电磁干扰提供低阻抗轨道38作为反馈轨道。
发明内容
本发明提供具有权利要求1的特征的电子设备和具有权利要求10的特征的电子设备制造方法。
本发明借助于在至少两个印制电路板布置的多个滤波器能够实现电子设备的去干扰概念,所述滤波器的布置也可以称为在印制电路板上布置的滤波器的“串联”。借助于去干扰概念可以通过简单的方式滤出高频的、富有能量的干扰。与在低频区域/高频区域中传统地使用一般非常昂贵的和需要很多结构空间的耗费的滤波器不同,根据本发明的去干扰概念可在使用成本低的和需要少量结构空间的滤波器的情况下实施。根据本发明的电子设备和相应的制造方法因此尤其是在较小的制造成本和/或较好的去干扰情况下减小电子设备的结构空间。
本发明尤其是对于具有高压区域的电子设备是有利的,在所述高压区域中可能出现富有能量的高频干扰,所述干扰可以以传统方式耦合在外壳内并且可以尤其是与所连接的共同起作用的设备例如发动机、电机、电池和/或发电机相结合地产生电磁空腔模式。而在根据本发明的电子设备的逆变装置(逆变器、双逆变器)中产生的高频干扰在电子设备的内部被传到其他部件/印制电路板/混合装置(Hybride),其中灵敏的构件/部件利用成本低的滤波器去干扰。因此,本发明对在通往外壳电位的印制电路板之间的连接线路进行成本低和需要少量结构空间的滤波并且从而将连接路径/耦合路径从设备、尤其是从闭合的和屏蔽的高压区域分隔到环境中。
相比于借助于印制电路板的薄板包覆来屏蔽,其中所述屏蔽由于对于印制电路板的电接触需要的穿通孔而不能实现印制电路板相对于电磁干扰的屏蔽,借助于成本低的滤波器的“串联”也能够保护在印制电路板上布置的电构件免受电磁干扰。这尤其是当在印制电路板上的连接插头处使用具有至外壳电位的相应干扰引线的多级的成本低和需要少量结构空间的滤波器时得以保证。
根据这里所述的去干扰概念,至少三个滤波器的“串联”尤其是保证可靠地滤出高频信号,其中电磁干扰一般作为高频信号出现。与此相对地,至少以较小频率传输的有用信号通过去干扰概念不被衰减。
根据这里所述的去干扰概念,三个滤波器的“串联”已经保证可靠地滤出电磁干扰。因此,第二印制电路板可以经由第二电流连接例如与在外壳中所布置的外部接触电连接,其中由于三个滤波器的“串联”而保证,电磁干扰信号不经由耦合在外部接触上的电连接而被转发给外部设备。
在一种有利的改进方案中,第二印制电路板经由第二电流连接与作为至少一个在外壳中布置的组件的第三印制电路板电连接。此外,第三印制电路板可以经由第三电流连接与电子设备的至少一个在外壳中和/或在外壳处所安装的其他组件电连接。以优选的方式,电子设备在该情况下包括具有至外壳的第四引导线路的布置在第三印制电路板上并且连接在第二电流连接之后的第四滤波器、和具有至外壳的第五引导连接的布置在第三印制电路板上并且连接在第三电流连接之前的第五滤波器。该“串联”即使在使用五个优选成本低的滤波器的情况下也保证可靠地滤出电磁干扰。通过这种方式确保,使电子设备的经由第三电流连接与第三印制电路板连接的其他组件可靠地屏蔽电磁干扰。尤其是,第三印制电路板可以经由第三电流连接与作为电子设备其他组件的、在外壳中布置的外接触电连接。在该情况下保证,安全地保护电耦合在外部接触处的外部设备免受电磁干扰。
应指出的是,电子设备不局限于三个印制电路板和/或五个滤波器的数量。附加地给电子设备装备第四和第五滤波器是可选的。同样,电子设备可以具有多于三个的印制电路板和/或多于五个的滤波器。
第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器和/或第五滤波器可以被构造为T滤波器。因此可以为电子设备使用成本低的和需要少量结构空间的滤波器。同时也在使用这种成本低的和小的T滤波器情况下保证有利的去干扰。
第一电流连接、第二电流连接和/或第三电流连接可以分别包括至少一个导线和/或电缆。
以优选的方式,第一电流连接包括第一扁形电缆,第二电流连接包括第二扁形电缆和/或第三电流连接包括第三扁形电缆。第一电流连接、第二电流连接和/或第三电流连接的这种构造引起相应的电流连接对于高频干扰的电感。与此相对地,有用信号毫无问题地经由扁形电缆传输。因此,具有扁形电缆的至少一个电流连接引起可靠地滤出干扰,同时不受干扰地传输有用信号。代替扁形电缆,上述电流连接中的至少一个也可以包括其他电缆类型和/或导线。
例如,第一扁形电缆、第二扁形电缆和/或第三扁形电缆可以具有在5cm至50cm之间的范围中的长度和/或在3cm至10cm之间的范围中的宽度。以有利的方式,至少一个扁形电缆具有在10cm至30cm之间、以优选地方式在15cm至25cm之间的长度。至少一个扁形电缆的宽度尤其是可以处于5cm至10cm之间的范围。在至少一个扁形电缆的这种构造情况下,以成本低的方式安全地保证可靠地滤出高频干扰信号,同时不受干扰地传输所希望的有用信号。
尤其是,第一滤波器、第一电流连接和第二滤波器可以作为第一Pi滤波器( 滤波器)共同起作用和/或第三滤波器、第二电流连接和第四滤波器作为第二Pi滤波器(滤波器)共同起作用。以优选的方式,滤波器和电流连接被构造为使得可以谈及Pi滤波器的“串联”。这种滤波器概念可以成本低地来实施并且需要少量结构空间。相对于传统的滤波器,具有至少一个这样构造的Pi滤波器的这种滤波器概念具有有利的滤波性能,可以成本低地来制造并且需要少量结构空间。
在一种改进方案中,电子设备可以包括至少一个板状屏蔽单元,所述屏蔽单元至少部分地由导电材料构造并且与第一、第二、第三、第四和/或第五滤波器的所分配的引导连接(Ableitverbindung)和外壳电连接。这种屏蔽单元、例如屏蔽板和/或外壳成型改善不希望的干扰信号的滤出并且减少模式干扰。附加地,这种屏蔽单元可以成本低地来制造。屏蔽单元在电子设备处几乎不需要附加结构空间。尤其是,电子设备可以包括多个这种屏蔽单元,所述屏蔽单元以与不同滤波器的引导连接电接触的方式来布置。附加地,所述滤波器和至少一个板状屏蔽单元也获得电磁模式的阻抑,所述电磁模式否则能够经由低压端子不受控制地到达环境中。
例如,可以在第一印制电路板上构造逆变器控制装置、在第二印制电路板上构造控制电子装置和/或在第三印制电路板上构造插头电子装置。可以有利地对于电子设备的宽频谱、例如在功率电子装置中、在脉冲换流器中或在转换器中使用这种印制电路板。
电子设备可以被构造为功率电子装置、脉冲换流器、混合发动机和/或DC/DC转换器。电子设备的这种构造基于电子设备的有利的滤波器概念尤其是可以被用在车辆中用于保证高安全标准。
在上面段落中所述的优点也可以借助于相应的制造方法来实现。
附图说明
本发明的其他特征和优点下面根据图来阐述。其中:
图1示出传统电子设备的示意图;
图2示出电子设备的一种实施形式的示意图;和
图3示出用于表示电子设备的制造方法的一种实施形式的流程图。
具体实施方式
图2示出电子设备的一种实施形式的示意图。
在图2中示意性示出的电子设备50具有(扩展的)外壳52,所述外壳至少部分地由导电材料构造。外壳52的导电材料可以是金属和/或掺杂的半导体材料。以优选的方式,外壳52完全由导电材料构成。
在所示的实施形式情况下,外壳52的内部空间(示意性地)至少可以分成作为高压区域54构造的干扰区域和至少一个作为低压区域56构造的通过此外描述的滤波脱耦的区域。但是电子设备50不局限于到至少一个干扰区域和至少一个脱耦的区域或者到作为高压区域54和低压区域56的其构造的这种划分。代替之,所示的划分应该仅仅是示范性地说明,此外所述的根据本发明的技术也可以应用于电子设备50,其中在运行电子设备50期间给至少一个组件施加高电压,而对于电子设备50的至少一个其他组件优选施加明显减小的电压。
所示的电子设备50具有逆变装置58,所述逆变装置优选地布置在高压区域54中。例如也可称为逆变器和/或转换器(例如DC/DC转换器)的逆变装置58可以包括至少一个具有绝缘栅电极的双极晶体管(IGBT,Insulated-Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极晶体管))。可选地,在外壳52内也可以布置电池60和/或发动机62(电动机)。因为电子设备50如下更准确描述的那样可以以明显减小的扩展/以明显减小的结构空间需求来构造,所以可以简单地实施在外壳52内、优选在高压区域54中电池60和/或发动机62的附加布置。在该情况下可能的是,分别经由可简单地和成本低地构造的电连接将逆变装置58与电池60和/或发动机62连接。例如,外壳52内的第一高电压线路64a可以从电池60延伸至逆变装置58。相应地,同样在外壳52中布置的第二高电压线路64b可以将逆变装置58与发动机62电连接。在该情况下,外壳52附加地保证对高电压线路64a和64b的屏蔽。
除了逆变装置58之外,电子设备50包括至少两个布置在外壳52内的印制电路板66至70。在所示的实施形式情况下,电子设备50具有三个印制电路板66至70。但是这里所述的电子设备50的可实施性不局限于印制电路板66至70的确定数量。在此,也可以将印制电路板66至70理解为PCB(印制电路板)单元、导体卡、电路板、印制电路、混合装置和/或作为至少一个电构件的载体的相应单元。此外所使用的概念“印制电路板66至70”包括所有这里所列举的实施形式。一般,这种印制电路板66至70由电绝缘材料连同其上所附的导电连接(印制导线)组成。以优选的方式,印制电路板66至70符合用于其上所构造的构件的机械固定和/或电连接的多功能性。这里所述的电子设备50不局限于可使用的印制电路板66至70的确定的实施,例如不局限于确定的绝缘材料、印制导线的确定的切换模式或者其上所构造的电构件。因为几乎每个电设备因此包括至少两个这种印制电路板66至70,所以下述的技术可以应用于大量电设备。
第一印制电路板66经由至少一个线路72与逆变装置58电连接。经由第一电流连接74与第一印制电路板66电连接的第二印制电路板68经由第二电流连接76与第三印制电路板70电连接。第三印制电路板70经由第三电流连接78与电子设备50的布置在外壳52处的外部接触80、例如与插接端子电连接。例如外部线路82可以是可耦合到外部接触80上的,借助于所述外部线路82可以将电子设备50与其他(未绘出的)设备电连接。但是应指出的是,电子设备50不局限于将第三印制电路板70与外部接触80电连接的第三电流连接78。代替外部接触80,第三印制电路板70可以经由第三电流连接78例如也与电子设备50的在外壳52中和/或在外壳52处所布置的其他组件电连接。
第一印制电路板66例如可以如此布置在外壳52中,使得在高压区域54和低压区域56之间的边界区域84与第一印制电路板66相交。第二印制电路板68和第三印制电路板70在该情况下可以被布置在低压区域56内。但是应指出的是,电子设备50不局限于印制电路板66至70的这种定位。
第一印制电路板66可以经由线路72直接或者间接地耦合到逆变装置58上。例如,第一印制电路板66可以经由线路72与电子设备50的其他组件电连接,所述其他电组件在其侧直接地或间接地经由其他线路电耦合到逆变装置58上。但是在图2中放弃示出电子设备50的这种构造。
第一印制电路板66与逆变装置58电连接所经由的线路72例如可以是电缆、尤其是扁形电缆。但是,线路72的这种构造对于电子设备50的实现是不需要的。
电子设备50的可构造性不局限于电流连接74至78的所示数量。代替之,电子设备50的电流连接74至78的数量可以等于2或者至少等于4。电流连接74至78中的至少一个可以是电连接。以优选的方式,电流连接74至78中的至少一个包括扁形电缆或者被构造为扁形电缆。在电子设备50的有利实施形式中,第一电流连接74包括第一扁形电缆,第二电流连接76包括第二扁形电缆,并且第三电流连接78包括第三扁形电缆。至少一个扁形电缆的长度可以处于5至50cm之间、优选在10至30之间、尤其是在15至25之间的范围中。至少一个扁形电缆的宽度可以处于3至12cm之间、以优选的方式在5至10cm之间的范围中。这种成本低的扁形电缆可以包括多个单线路,例如42个单线路(42个引线)。下面还要更准确地讨论给电子设备50装备至少一个作为扁形电缆构造的电流连接74至78的优点。应指出的是,尽管使用针对多个线路的连接符号,但是线路72和电流连接74至78不局限于装备有包括多个线路的电缆。
电子设备50具有带有至外壳52的第一引导连接的第一滤波器86。第一滤波器86布置在第一印制电路板66上。此外,第一滤波器86连接在第一电流连接74之前。将第一滤波器86连接在第一电流连接74之前优选地可以被理解为:第一滤波器86在输入侧电耦合到至少一个布置在第一印制电路板66的构件和在输出侧与第一电流连接74电连接。在至少一个布置在第一印制电路板66上的构件和第一电流连接74之间的电流流动因此经由第一滤波器86进行。
在第二印制电路板68上布置带有至外壳52的第二引导装置的第二滤波器88。第二滤波器88连接在第一电流连接74之后。将第二滤波器88连接在第一电流连接74之后优选地可以被理解为:第二滤波器88在输入侧与第一电流连接74电连接并且在输出侧电耦合到至少一个布置在第二印制电路板68上的构件。以优选的方式,在第一电流连接74和至少一个布置在第二印制电路板68上的构件之间的电流流动经由第二滤波器88进行。
在第二印制电路板68上也布置带有至外壳52的第三引导连接的第三滤波器90。第三滤波器90连接在第二电流连接76之前。为了阐述将第三滤波器90连接在第二电流连接76之前,参照将第一滤波器86连接在第一电流连接74之前的上面的简要说明。
以优选的方式,在第三印制电路板70上布置带有至外壳52的第四引导连接的第四滤波器92和/或带有至外壳52的第五引导连接的第五滤波器94。在电子设备50的优选实施形式中,第四滤波器92连接在第二电流连接76之后和/或第五滤波器94连接在第三电流连接78之前。为了阐述概念“连接在前”和“连接在后”参照上面段落。
至少三个滤波器86至94中的至少一个可以在连接在前或连接在后的电流连接74至78的连接插头处布置在所分配的印制电路板66至70上。至少一个滤波器86至94的这种布置可以以小的耗费实施并且保证可靠地滤出干扰信号。也可以将滤波器86至94的这种布置简要说明为在印制电路板66至70的插接连接处的布置。
第一滤波器86、第二滤波器88、第三滤波器90、第四滤波器92和/或第五滤波器94可以被构造为T滤波器。T滤波器在此可以被理解为以下滤波器:其电路拓扑看来像字母T。一般,至少一个器件、例如电阻、电容器、电感和/或较复杂的电路布置(磨准)到这种T滤波器的信号线路中,其中分接头(引导连接)从布置在信号线路中的节点引导至外壳52,在外壳52中布置电容器或相应的器件(较复杂的电路)。对于滤波器86至94可使用的T滤波器例如可以被构造为带有信号线路中的两个电阻和至外壳52的引导连接中的电容器的T低通环节,构造为带有信号线路中的两个电感和至外壳52的引导连接中的电容器的T低通环节和/或构造为带有信号线路中的两个电容器和至外壳52的引导连接中的电阻的T高通环节。但是,滤波器86至94的构造不局限于T滤波器、尤其是T低通环节或T高通环节。
至少三个滤波器86至94由于至外壳52的引导连接的相应的电容器也可以被称为SMD构件(服务装配器件(Service Mounted Device))。作为对于至少三个滤波器86至94可使用的SMD构件可以使用成本低的和可简单建立的电容,所述电容的印制电路板具有至外壳52的接地连接。滤波器86至94的引导连接因此可以经由电容器轻易地进行。尤其是,滤波器86至94即使在比较小的扩展情况下和/或在小重量情况下也可以安全地实施其下面更准确描述的功能。因此,给电子设备50装备至少三个滤波器86至94不与电子设备50的显著重量增加和/或电子设备的较大结构空间需求相关联。
至少一个T滤波器可以在信号线路的第一端部与在所分配的印制电路板66至70上所布置的构件接触。信号线路的第二端部可以汇入连接在前或连接在后的电流连接74至78。至少一个T滤波器的这种布置保证特别良好地滤出干扰信号。
在所示的电子设备50的一种改进方案中,也可以给至少一个第四印制电路板装备有优选两个这种滤波器。例如,第六滤波器可以连接在第三电流连接78之后,而第七滤波器连接在另一电流连接之前。相应于上述滤波器86至94,第六和第七滤波器可以分别具有至外壳52的引导连接。因为对于第六滤波器和/或对于第七滤波器可以使用上面已经列举的成本低的、轻的和/或需要少量结构空间的实施形式,所以具有至少两个其他滤波器的电子设备50的附加改进方案不与显著提高的制造成本、明显的重量增加和/或较大的结构空间需求相关联。根据图2所示的和下面更准确阐述的借助于滤波器86至94的滤波器概念因此可以扩展到较大数量的滤波器。这里所述的电子设备50的优点通过以下方式得出,即借助于至少第一滤波器86、第二滤波器88和第三滤波器90的“串联”通过上述方式可能的是,有针对性地滤出高频干扰,也就是说经由外壳52引导高频干扰。借助于至少所述三个滤波器86至90的这种滤波几乎不/不影响有用信号经由电流连接74至78的转发。因此,具有至少所述滤波器86至90的所示滤波器布置提供可靠的、成本低的、低重量的、需要少量结构空间的和有针对性地对准高频干扰信号的滤波。通过这种方式可以如此实施包括多级宽带频率滤波器概念的电子设备50的去干扰概念,使得如例如可能由于电机绕组中的寄生电容而产生的电磁干扰可以经由外壳52被引导。因此可靠地阻止这种电磁干扰逸出或游荡到环境中。
借助于至少所述滤波器86至90实现的去干扰概念提供对具有滤波器块的电子设备50的传统装备的有利的替代方案。因为这种滤波器部件需要比较多的空间并且具有高制造成本,所以可以借助于使用至少所述滤波器86至90来降低电子设备50的成本和/或结构空间需求。此外,较高级别的以传统方式所使用的滤波器块的去干扰耗费/开发耗费非常高并且仅能够利用仿真工具和很多测量技术来实现。该缺点借助于根据本发明的去干扰概念同样得以回避。
因为尤其是不再需要在电池60和逆变装置58之间和在逆变装置58和发动机62之间的电连接的范围中布置滤波器块,所以可以以简单地方式将电子设备50构造为具有封闭(扩展的)外壳52的部件,所述外壳包括具有相对于***设备屏蔽的高压线路的屏蔽的/封闭的高压区域54和低压区域56。借助于至少所述滤波器86至90的去干扰概念因此也放大在实现电子设备50方面的构造自由度。附加地,不同于在外壳52内不保证屏蔽的传统滤波器块,可以实现电子设备50的各个组件的附加屏蔽效果。
第一电流连接74和/或第二电流连接76在此对于不希望的高频干扰信号作为电感起作用。这保证高频干扰信号的有针对性的滤出,其中同时不/几乎不影响要经由电流连接74至78转发的有用信号。也可以如此简要说明所示滤波器86至94的“串联”,使得第一滤波器86、第一电流连接74和第二滤波器88作为第一Pi滤波器(滤波器)共同起作用和/或第三滤波器90、第二电流连接76和第四滤波器92作为第二Pi滤波器(滤波器)共同起作用。
只要相应的电流连接74至78包括扁形电缆,则电流连接74至78中的至少一个的有利的多功能性尤其是得以保证。在此,尤其是扁形电缆的在5至50cm之间、优选地在10至30cm之间、以优选的方式在15至25cm之间的长度有利地起作用。相应地,使用至少一个具有在3至12cm之间、以有利的方式在5至10cm之间的宽度的扁形电缆也可以保证相应电流连接74至78的所希望的多功能性。在电子设备50的一种优选的实施形式中,电流连接74至78包括具有20cm长度和7cm宽度的扁形电缆。这保证在可靠地覆盖通常出现的高频干扰的频率范围上对高频干扰的以前已经描述的有针对性的滤出。
作为对至少三个滤波器86至90的补充,电子设备50还可以包括至少一个板状屏蔽单元96或98,其至少部分地由导电材料、例如金属和/或掺杂的半导体材料来构造。至少一个板状屏蔽单元96和/或98在该情况下与相应的滤波器86至94(其中所述至少一个板状屏蔽单元相邻于所述滤波器地布置)的所分配的引导连接电连接并且与外壳52电连接。适当的板状屏蔽单元96和98例如可以是屏蔽板和/或外壳成型。
所示的电子设备50示例性地包括第一板状屏蔽单元96和第二板状屏蔽单元98,所述第一板状屏蔽单元与第二滤波器88的引导连接电连接,所述第二板状屏蔽单元与第四滤波器92的引导连接电连接。
应指出的是,这里所述的电子设备50不局限于装备有确定数量的屏蔽单元96和98和/或不局限于将至少一个屏蔽单元96或98电耦合到确定的滤波器86至94的引导连接上。因此在制造电子设备50时保证用于安装至少一个屏蔽单元96和/或98的有利的改变自由度。所示的滤波器概念因此可以与利用至少一个板状屏蔽单元96和/或98的屏蔽组合。例如,除了借助于滤波器86至94的去干扰概念之外也可以经由作为屏蔽板所构造的屏蔽单元96和98来如此实现屏蔽,使得各个印制电路板66至70相互被屏蔽。可以通过多级性来升高所述滤波的有利的品质。
在电子设备50的一种有利的实施形式中,可以在第一印制电路板66上构造逆变器控制装置、在第二印制电路板68上构造控制电子装置和/或在第三印制电路板70上构造插头电子装置。也可称为栅极驱动器的逆变器控制装置以优选的方式一半布置在高压区域54中并且一半布置在低压区域56中。因此,借助于滤波器86至94构造多级滤波器装置,所述多级滤波器装置具有在栅极驱动器的输出端处的第一滤波器级、在控制电子装置的输入端处的第二滤波器级、在控制电子装置的输出端处的第三滤波器级、在插头电子装置的输入端处的第四滤波器级和在插头电子装置的输出端处的第五滤波器级。但是,这里所述的电子设备50不局限于这种构造。
滤波器86至90或至94的另一优点是:滤波可以不在高压区域54中而是在低压区域56中被实施并且因此电子设备50可以更成本低地被制造并且具有更好的功率谱(例如改善的耐温性)。例如,可以借助于这里所述的滤波器86至90或至94而放弃使用y电容器,所述y电容器在比较狭窄的温度范围之外通常不保证可靠的工作方式。因此,这里所述的可成本低地制造的电子设备50也可以在极端温度时可靠地被运行。
在上面段落中所述的电子设备50可以被构造为功率电子装置。尤其是,电子设备50可以被构造为脉冲换流器、混合发动机或DC/DC转换器。但是应指出的是,具有至少所述滤波器86至90的在上面段落中所述的滤波器概念的可应用性不局限于这样构造的电子设备50。
作为对在图2中示意性示出的滤波器86至90和板状屏蔽单元96和98的补充,电子设备50还可以包括其他滤波器组件,例如在图1中绘出的滤波器组件中的至少一个和/或至少一个y电容器。但是在图2中放弃附加地示出这种滤波器组件,以便阐明滤波器86至90的去干扰概念对于可靠地防止免受干扰信号影响是足够的。
图3示出用于表示电子设备的制造方法的实施形式的流程图。
在制造方法的方法步骤S1中,在至少部分地由导电材料构造的外壳中布置逆变装置、第一印制电路板和第二印制电路板。但是应指出的是,要制造的电子设备不局限于正好两个印制电路板的数量。因此也可以在外壳中与逆变装置一起布置多于两个的印制电路板。可选地也可以在外壳中和/或在外壳处布置电子设备的至少一个其他组件。
在方法步骤S2中,将逆变装置经由至少一个线路与第一印制电路板电连接。尤其是可以将逆变装置经由高电压线路与第一印制电路板连接。
在方法步骤S3中,在第一印制电路板和第二印制电路板之间如此构造第一电流连接,使得将第一印制电路板经由第一电流连接与第二印制电路板电连接。相应地,在方法步骤S4中,将第二印制电路板经由第二电流连接与电子设备50的至少一个在外壳中和/或在外壳处布置的组件电连接。以优选的方式,在方法步骤S3或S4中的至少一个中,在第一印制电路板和第二印制电路板之间和/或在第二印制电路板和至少一个组件之间安放扁形电缆,所述扁形电缆具有在5至50cm之间、优选地在10至30cm之间、尤其是在15至25之间的长度和在3至12cm之间、以优选的方式在5至10cm之间的宽度。相应地,在至少一个其他方法步骤中可以在电子设备50的两个其他印制电路板之间安放至少一个其他扁形电缆。
此外,在方法步骤S5中,构造具有至外壳的第一引导连接的在第一印制电路板上所布置的第一滤波器,其中第一滤波器被连接在第一电流连接之前。相应地,在方法步骤S6中在第二印制电路板上布置具有第二引导连接的第二滤波器。在此,如此构造第二滤波器,使得第二滤波器连接在第一电流连接之后。附加地,在方法步骤S7中如此构造第三滤波器,使得具有至外壳的第三引导连接的所述第三滤波器布置在第二印制电路板上并且连接在第二电流连接之前。方法步骤S5至S7的实施保证上面已经所述的优点。
但是,这里所述的制造方法不局限于给电子设备装备仅仅三个这种滤波器。作为对这里再现的制造方法的补充,可以相应地在至少一个其他印制电路板上构造其他滤波器。
在所述制造方法的一种改进方案中,可以在电子设备的外壳中布置至少一个板状屏蔽单元,其中至少部分地由导电材料构造的屏蔽单元与相邻地布置的滤波器的所分配的引导连接和外壳电连接。
这里所述的制造方法的可实施性不局限于对应于其编号的方法步骤S1至S7的时间顺序。
Claims (10)
1.电子设备(50),具有:
至少部分地由导电材料构造的外壳(52);
在外壳(52)中布置的逆变装置(58);
在外壳(52)中布置的第一印制电路板(66),所述第一印制电路板经由至少一个线路(72)与逆变装置(58)电连接;和
在外壳(52)中布置的第二印制电路板(68),所述第二印制电路板经由第一电流连接(74)与第一印制电路板(66)电连接并且经由第二电流连接(76)与电子设备(50)的至少一个在外壳(52)中和/或在外壳(52)处所布置的组件(70)电连接;
其特征在于
具有至外壳(52)的第一引导连接的第一滤波器(86),所述第一滤波器布置在第一印制电路板(66)上并且在输入侧电耦合到至少一个布置在第一印制电路板(66)上的构件和在输出侧与第一电流连接(74)电连接;
具有至外壳(52)的第二引导连接的第二滤波器(88),所述第二滤波器布置在第二印制电路板(68)上并且在输入侧与第一电流连接(74)电连接和在输出侧电耦合到至少一个布置在第二印制电路板(68)上的构件;和
具有至外壳(52)的第三引导连接的第三滤波器(90),所述第三滤波器布置在第二印制电路板(68)上并且在输入侧电耦合到至少一个布置在第二印制电路板(68)上的构件和在输出侧与第二电流连接(76)电连接。
2.根据权利要求1所述的电子设备(50),其中第二印制电路板(68)经由第二电流连接(76)与作为至少一个在外壳(52)中布置的组件(70)的第三印制电路板(70)电连接,其中第三印制电路板(70)经由第三电流连接(78)与电子设备(50)的至少一个在外壳(52)中和/或在外壳(52)处布置的其他组件(80)电连接,并且其中电子设备(50)包括具有至外壳(52)的第四引导连接的第四滤波器(92)和具有至外壳(52)的第五引导连接的第五滤波器(94),所述第四滤波器布置在第三印制电路板(70)上并且在输入侧与第二电流连接(76)电连接和在输出侧电耦合到至少一个布置在第三印制电路板(70)上的构件,所述第五滤波器布置在第三印制电路板(70)上并且在输入侧电耦合到至少一个布置在第三印制电路板(70)上的构件和在输出侧与第三电流连接(78)电连接。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备(50),其中第一滤波器(86)、第二滤波器(88)、第三滤波器(90)、第四滤波器(92)和/或第五滤波器(94)被构造为T滤波器。
4.根据前述权利要求之一所述的电子设备(50),其中第一电流连接(74)包括第一扁形电缆,第二电流连接(76)包括第二扁形电缆和/或第三电流连接(78)包括第三扁形电缆。
5.根据权利要求4所述的电子设备(50),其中第一扁形电缆、第二扁形电缆和/或第三扁形电缆具有在5cm至50cm之间的范围中的长度和/或在3cm至12cm之间的范围中的宽度。
6.根据前述权利要求之一所述的电子设备(50),其中第一滤波器(86)、第一电流连接(74)和第二滤波器(88)作为第一Pi滤波器共同起作用和/或第三滤波器(90)、第二电流连接(76)和第四滤波器(92)作为第二Pi滤波器共同起作用。
7.根据前述权利要求之一所述的电子设备(50),其中电子设备(50)包括至少一个板状屏蔽单元(96,98),所述屏蔽单元至少部分地由导电材料构造并且与第一、第二、第三、第四和/或第五滤波器(86至94)的所分配的引导连接和外壳(52)电连接。
8.根据前述权利要求之一所述的电子设备(50),其中在第一印制电路板(66)上构造逆变器控制装置、在第二印制电路板(68)上构造控制电子装置和/或在第三印制电路板(70)上构造插头电子装置。
9.根据前述权利要求之一所述的电子设备(50),其中电子设备(50)被构造为功率电子装置、脉冲换流器、混合发动机和/或DC/DC转换器。
10.电子设备(50)用的制造方法,具有步骤:
在至少部分地由导电材料构造的外壳(52)中布置逆变装置(58)、第一印制电路板(66)和第二印制电路板(68)(S1);
将逆变装置(58)经由至少一个线路(72)与第一印制电路板(66)电连接(S2);
将第一印制电路板(66)经由第一电流连接(74)与第二印制电路板(68)电连接(S3);和
将第二印制电路板(68)经由第二电流连接(76)与电子设备(50)的至少一个在外壳(52)中和/或在外壳(52)处布置的组件(70)电连接(S4);
其特征在于步骤:
构造具有至外壳(52)的第一引导连接的在第一印制电路板(66)上所布置的第一滤波器(86),其中第一滤波器(86)在输入侧电耦合到至少一个布置在第一印制电路板(66)上的构件和在输出侧与第一电流连接(74)电连接(S5);
构造具有至外壳(52)的第二引导连接的在第二印制电路板(68)上布置的第二滤波器(88),其中第二滤波器(88)在输入侧与第一电流连接(74)电连接和在输出侧电耦合到至少一个布置在第二印制电路板(68)上的构件(S6);和
构造具有至外壳(52)的第三引导连接的在第二印制电路板(68)上布置的第三滤波器(90),其中第三滤波器(90)在输入侧电耦合到至少一个布置在第二印制电路板(68)上的构件和在输出侧与第二电流连接(76)电连接(S7)。
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