FR2716047A1 - Système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles. - Google Patents

Système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles. Download PDF

Info

Publication number
FR2716047A1
FR2716047A1 FR9500369A FR9500369A FR2716047A1 FR 2716047 A1 FR2716047 A1 FR 2716047A1 FR 9500369 A FR9500369 A FR 9500369A FR 9500369 A FR9500369 A FR 9500369A FR 2716047 A1 FR2716047 A1 FR 2716047A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
diodes
cooling
pellet
cooling plates
straightening system
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR9500369A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2716047B1 (fr
Inventor
Meyer Friedhelm
Spitz Richard
Goebel Herbert
Schaefer Ulrich
Biallas Vesna
Mindl Anton
Frey Martin
Stilke Henning
Haussmann Holger
Schuler Siegfried
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of FR2716047A1 publication Critical patent/FR2716047A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2716047B1 publication Critical patent/FR2716047B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/112Mixed assemblies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes de puissance sont constitués comme des diodes pastilles, système de redressement caractérisé en ce que les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles (30) et sont disposées avec des polarités orientées, en étant élastiquement et/ou thermiquement conductrices, entre deux tôles de refroidissement (22, 24) se faisant vis à vis.

Description

L'invention concerne un système de redressement
pour un alternateur triphasé, avec au moins une diode de puissance associée à chaque demi-onde de chaque phase et un dispositif de refroidissement pour les diodes de puissance.
Etat de la technique Des systèmes de redressement pour alternateurs triphasés sont connus. Si les alternateurs triphasés sont utilisés pour l'alimentation du réseau de bord de véhicules à moteurs, il faut redresser le courant alternatif triphasé produit dans l'alternateur en raison de la charge néces- saire de la batterie d'accumulateur dans le véhicule à moteur. Pour cela, on prévoit des diodes semi-conductrices de puissance qui sont branchées ensemble dans un circuit en pont triphasé. Dans ce cas, à chaque demi-onde de chaque phase est associée une diode de puissance, de telle sorte que dans le cas d'un redressement à pleine onde, le circuit triphasé en pont soit composé de six diodes de puissance au total. Dans ce cas, on branche trois diodes plus pour le côté plus et trois diodes moins pour le côté moins. De fa- çon connue, les diodes de- puissance sont constituées sous la forme de diodes insérées qui sont enfoncées à la presse dans des évidements correspondants de l'alternateur tripha- sé, par exemple dans un flasque. Un socle d'insertion des diodes insérées supporte dans ce cas en même temps une liaison permanente thermique et électrique des diodes de puissance. On ne peut fabriquer un circuit de ce type, alternatif en pont formé de six diodes insérées qu'avec un coût très élevé.
Par le document DE-OS 23 533 373 on connaît un système de redressement dans le cas duquel des diodes de puissance sont réparties sur des nervures de refroidisse- ment disposées les unes à côté des autres, les diodes de puissance de même polarité étant respectivement associées à une nervure de refroidissement correspondante. Avec le sys- tème à deux nervures de refroidissement se trouvant côte à côte, il est nécessaire d'avoir une place relativement grande pour le système de redressement sur ou dans l'alternateur triphasé.
Avantages de l'invention Pour remédier aux inconvénients ci-dessus, le système de redressement selon l'invention concerne un sys- tème de redressement caractérisé en ce que les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles et sont disposées avec des polarités orientées, en étant élas- tiquement et/ou thermiquement conductrices, entre deux tô- les de refroidissement se faisant vis à vis.
Avec ce système selon l'invention, il est pos- sible de fabriquer de façon simple et économique le système de redressement et de minimiser l'espace nécessaire au sys- tème de redressement sur l'alternateur triphasé.
Du fait que les diodes de puissance sont cons- tituées sous la forme de pastilles et sont disposées de fa- çon à être électriquement et/ou thermiquement conductrices, en étant orientées en fonction de leur polarité entre deux corps de refroidissement situés en regard l'un de l'autre, on peut fabriquer un système de redressement compact, techniquement simple et économique, que l'on peut embrasser d'un seul coup d'oeil facilement, sous la forme d'un module séparé. Le nombre des diodes de puissance peut être augmen- té d'une manière simple, à partir de l'équipement de base à six diodes de puissance, sans problème pour un redressement à pleine onde, à un nombre plus élevé de diodes de puissance, y compris de diodes d'excitation. Grâce aux corps de refroidissement disposés en regard les uns des autres, on a en même temps une très bonne protection mécanique des dio- des de puissance, de telle sorte que le système de redres- sement présente une fiabilité élevée, même lors des secousses inévitables qui se produisent pendant le fonctionnement d'un véhicule à moteur.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: - on dispose des diodes pastilles orientées de la même ma- nière directement sur l'une des tôles de refroidissement, et on les isole électriquement par rapport à l'autre tôle de refroidissement, - les diodes pastilles orientées de la même manière avec leur jonction pn sont disposées par un côté directement sur l'une des tôles de refroidissement, et par l'autre côté au moyen d'une piste conductrice mise dessus de fa- çon isolée sur l'autre tôle de refroidissement.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de plusieurs modes de réa- lisation représentés sur les dessins sur lesquels: - la figure 1 montre le schéma électrique d'un circuit tri- phasé en pont, - la figure 2 montre une vue de dessus d'un système de re- dressement non définitivement assemblé, - la figure 3 montre une coupe à travers un système de re- froidissement selon la figure 2, - la figure 4 montre une vue latérale schématique d'un sys- tème de redressement selon une autre variante, - la figure 5 est une vue de dessus d'un système de redres- sement non définitivement assemblé selon encore une autre variante de réalisation, - la figure 6 est une vue en perspective d'un système de redressement selon une autre variante, - la figure 7 est une vue de dessus d'un corps de refroi- dissement d'un système de redressement, - la figure 8 est une coupe longitudinale le long de la li- gne A-B de la figure 7, - la figure 9 est une coupe longitudinale le long de la li- gne C-D de la figure 7, - la figure 10 est une coupe d'un système de redressement dans un état non définitivement assemblé selon une autre variante de réalisation, et - la figure 11 montre le système de redressement selon la figure 10 dans l'état définitivement assemblé.
Description des exemples de réalisation
Sur la figure 1, on a représenté le schéma électrique d'un système de redressement pour un alternateur triphasé. Les phases U, V, W de l'alternateur triphasé sont reliées à un circuit en pont triphasé 10, chaque phase étant raccordée à une diode plus 12 et une diode moins 14.
Les anodes des diodes moins 14 sont reliées à une borne de raccordement 16 et les cathodes des diodes plus 12 sont re- liées à une borne de raccordement 18. Les bornes de raccor- dement 16 et 18 sont reliées soit au moyen d'un interrupteur non représenté ici, soit à un appareil consommant de l'électricité, soit à une batterie d'accumulateur de véhicule à moteur également non représentée. En outre, chaque phase U, V, W est reliée à une diode d'excitation 20 dont les cathodes reliées ensemble mènent à un enroulement d'excitation, non représenté, de l'alternateur triphasé.
Chacune des diodes plus 12 et des diodes moins 14 laisse passer une demionde du courant alternatif monophasé à la phase duquel elles sont reliées. Les diodes plus 12 lais- sent passer les demi-ondes positives et les diodes moins 14 laissent passer les demi-ondes négatives. Comme résultat, on obtient à partir du courant alternatif triphasé de l'alternateur triphasé un courant continu légèrement ondulé résultant. Pendant le fonctionnement de l'alternateur, il se produit dans ce cas, dans les diodes 12 et 14 un dégage- ment de chaleur qui doit être évacué de manière appropriée.
Sur la figure 2, on a représenté schématique- ment un système de redressement en position non assemblée.
Le système de redressement présente une première tôle de refroidissement 22 et une deuxième tôle de refroidissement 24. Les tôles de refroidissement 22 et 24 sont pourvues d'une couche d'isolation 26. Sur les couches d'isolation 26, on a mis des pistes conductrices 28 susceptibles de brasage. Chacune des pistes conductrices 28 est pourvue d'une diode pastille 30. Chacune des pistes conductrices 28 présente en outre une borne de raccordement 32. La tôle de refroidissement 22 possède une borne de raccordement 34 et la tôle de refroidissement 24 une borne de raccordement 36.
Les tôles de refroidissement 22 et 24 possèdent en outre des ouvertures de passage 38.
Dans ce qui suit, la fabrication et le fonc- tionnement du système de redressement représenté à la fi- gure 2 sera expliqué plus en détail. Les tôles de refroidissement 22 et 24 peuvent par exemple être en alumi- nium nickelé, en cuivre ou en cuivre nickelé. Le choix du matériau des tôles de refroidissement 22 et 24 s'opère se- lon les techniques de liaison ou de brasage qui seront ex- plicitées ultérieurement. Les couches d'isolation 26 peuvent être produites par une oxydation électrolytique lo- cale galvanique des tôles de refroidissement 22 et 24. On peut toutefois aussi procéder à un apport d'alumine A1203, par exemple par jet thermique tel que jet de flammes, jet de plasma ou analogue. La couche d'isolation 26 peut éven- tuellement aussi être constituée sous la forme d'une petite plaquette céramique qui est soudée ou brasée aux endroits prédéterminés sur les tôles de refroidissement 22 et 24.
Sur la couche d'isolation 26, on place alors la piste con- ductrice 28, par exemple également par jet thermique.
La couche de métal qui produit la piste conduc- trice 28 peut être appliquée dans une autre variante aussi par pulvérisation ou vaporisation sur la couche d'isolation 26. La couche de métal des pistes conductrices 28 doit pré- senter dans ce cas une section transversale suffisante par laquelle le courant ultérieur de l'alternateur peut s'écouler. Les pistes conductrices 28 présentent, au moins dans la zone dans laquelle les diodes pastilles 30 sont mi- ses, une surface susceptible de brasage.
On met en place, au moyen des ouvertures de passage 38, les tôles de refroidissement 22 ou 24 sur un porte-pièce correspondant. Les portepièces peuvent dans ce cas présenter des tenons de guidage qui viennent en prise avec les ouvertures de passage 38. Sur les positions pré- vues pour les diodes pastilles 30 sur les pistes conductri- ces 28 et sur les positions intermédiaires, par exemple sur la tôle de refroidissement 22, on met des ronds de brasage.
Sur les ronds de brasage, on pose respectivement une diode pastille 30 de telle sorte que, dans cet exemple, on ob- tient sur la tôle de refroidissement 22 au total six diodes pastilles 30 avec la même orientation, c'est-à-dire avec une jonction pn orientée dans le même sens. Les diodes pas- tilles 30 peuvent dans ce cas être extraites d'une manière simple à partir d'une tranche de silicium qui contient déjà de façon individualisée les diodes pastilles 30. Sur les diodes pastilles 30 on met un autre rond de brasage.
La tôle de refroidissement 24 est alors mise sur la tôle de refroidissement 22 de telle façon que les côtés qui sont pourvus des pistes conductrices 28 soient tournées l'un vers l'autre. Pour la mise en place exacte, on peut utiliser les tenons du porte-pièce qui passent à travers les ouvertures de passage 38.
Le module réalisé avec les tôles de refroidis- sement 22 et 24 n'est chargé que par le poids propre de la tôle de refroidissement supérieure 24. De cette façon, on a une pression d'appui relativement faible pour la diode pas- tille 30 lors du processus de brasage. Ensuite, on procède à un brasage du module, par exemple dans un four de brasage à atmosphère contrôlée. Le module brasé peut alors être re- tiré du porte-pièce et être vissé à travers les ouvertures de passage 38 qui deviennent alors libres, au moyen de vis isolantes, par exemple en matière plastique. Le vissage des tôles de refroidissement 22 et 24 doit avoir lieu dans ce cas de façon synchrone, de telle façon que s'exerce sur chaque diode pastille 30 une force suffisamment grande pour l'utilisation ultérieure. Ceci peut être réglé par un cou- ple de rotation prévu lors du vissage. La force exercée sur la diode pastille 30 peut prendre par exemple des valeurs supérieures à 3N. Dans une dernière étape, les diodes pas- tilles 30 sont passivées et/ou on coule dans l'espace in- termédiaire qui se produit entre les tôles de refroidissement 22 et 24, un matériau d'isolation. Ce mo- dule terminé fait alors l'objet de mesures électriques, c'est-à-dire que pour chaque diode pastille 30 on détecte la résistance thermique, le courant à l'état bloqué, la tension d'écoulement et la tension de claquage dans le cas d'intensités élevées.
Le module expliqué à partir de la figure 2, c'est-à-dire le système de redressement forme, y compris les diodes d'excitation, le circuit en pont 10 triphasé re- présenté à la figure 1. Le raccord des phases U, V, W de l'alternateur triphasé a lieu au moyen des bornes de rac- cordement 32, chacune des phases est toujours reliée avec deux diodes pastilles 30 orientées en sens opposés, de pré- férence avec deux diodes pastilles 30 disposées de façon voisine. La borne de raccordement 34 de la tôle de refroi- dissement 22 forme alors la borne de raccordement 18 de la figure 1, et la borne de raccordement 36 de la tôle de re- froidissement 24 forme la borne de raccordement 16 de la figure 1.
Grâce à la disposition représentée à la figure 2, on peut réaliser d'une manière simple un redresseur com- pact qui ne nécessite que peu de place et convient très bien en conséquence pour le montage dans des alternateurs triphasés de véhicules à moteur. Le système de la figure 2 doit uniquement faire comprendre le principe de la cons- truction et du montage d'un tel redresseur. Les tôles de refroidissement 22 et 24, pour être adaptées aux alterna- teurs triphasés, peuvent présenter aussi une forme d'arc.
En outre, il est possible d'intégrer les diodes d'excitation 20 représentées à la figure 1, dans le module de redresseur.
La figure 3 montre une vue latérale du système de redresseur expliqué à la figure 2, à l'état assemblé. La tôle de refroidissement 22 et la tôle de refroidissement 24 sont reliées l'une à l'autre au moyen de liaisons par bou- lons 42 qui passent à travers les ouvertures de passage 38.
Les ouvertures de passage 38 sont dans ce cas décalées les unes par rapport aux autres de telle sorte que les diodes pastilles 30, vues par le côté, se trouvent entre les bou- lons de liaison 42. De cette façon, il est possible d'avoir une répartition régulière des forces sur les diodes pas- tilles 30. En outre, il est clair que les tôles de refroi- dissement 22 et 24 sont décalées l'une par rapport à l'autre. De cette façon, on arrive à ce que les pistes con- ductrices 28 soient bien accessibles de l'extérieur par leurs bornes de raccordement 32, de telle sorte qu'un raccordement des phases U, V, W de l'alternateur soit possible sans problème. Grâce à la disposition asymétrique des tôles de refroidissement 22 et 24, on arrive en outre à ce que les deux tôles de refroidissement puissent être directement soumises à un courant d'air de refroidissement d'une roue de ventilateur. De cette façon, on a un refroidissement ré- gulier et efficace des deux tôles de refroidissement 22 et 24. La fixation du système de redressement représenté aux figures 2 et 3, sur un alternateur triphasé, peut avoir lieu d'une manière simple au moyen d'une liaison par bou- lons sur un flasque de l'alternateur triphasé.
Sur la figure 4, on a représenté une autre va- riante de la configuration des tôles de refroidissement 22 et 24. Le système est ici représenté seulement de façon fragmentaire pour illustrer ce principe. La mise en place et le système des diodes pastilles 30 sont réalisés de fa- çon analogue à la variante représentée sur les figures 2 et 3. Les tôles de refroidissement présentent en coupe une forme profilée. On constitue le profil de telle façon que les tôles de refroidissement 22 et 24 présentent des zones planes 44 qui s'étendent à peu près parallèlement l'une à l'autre et sont reliées par des branches 45 l'une avec l'autre. Les zones 44 sont disposées sur une ligne de crête différente de telle sorte que l'on ait une structure en forme de vague des tôles de refroidissement 22 et 24. Lors du montage, c'est-à-dire quand les tôles de refroidissement 22 et 24 sont disposées à côté l'une de l'autre, comme re- présenté à la figure 2, les zones 44 qui se trouvent le plus haut sont garnies des couches isolantes 26, des pistes conductrices 28 et des diodes pastilles 30. Les zones 44 qui se trouvent, à cet endroit, le plus bas présentent les ouvertures de passage 38. Après le montage des tôles de refroidissement 22 et 24, les zones 44 qui se trouvent le plus haut viennent reposer les unes sur les autres de telle sorte que les diodes pastilles 30, qui s'y trouvent, pré- sentent le contact électrique voulu avec les tôles de re- froidissement 22 ou 24. On fait passer les liaisons isolantes par boulons 42 à travers les ouvertures de pas- sage 38 dans les zones 44 à travers la structure ondulée des tôles de refroidissement 22 et 24 qui sont alors sépa- rées les unes des autres. Dans le cas d'un vissage contrô- lé, par exemple par un couple de rotation prévu pour les liaisons par boulons 42, on exerce au moyen des branches 45 qui relient les zones 44, une force élastique sur les zones 44 recevant les diodes pastilles 30. De cette façon, on peut réaliser une pression de contact fiable sur les diodes pastilles 30, pression qui garantit même lors des secousses inévitables dans un véhicule à moteur, une pression suffi- samment grande sur les diodes pastilles 30 à tout moment.
La figure 5 montre un système de redressement qui ressemble au système représenté sur la figure 2. Les pièces qui fonctionnent de la même façon qu'à la figure 2 sont pourvues des mêmes références, bien qu'elles présentent ici une autre configuration. La tôle de refroidisse- ment 22 représentée ici en haut présente des zones locales qui sont pourvues d'une couche d'isolation 26. Sur les cou- ches d'isolation 26 on met les pistes conductrices 28 qui présentent d'une part une zone de contact 46 et d'autre part les diodes pastilles 30. En outre, on dispose les dio- des pastilles 30 directement sur la tôle de refroidissement 22, c'est-à-dire de façon électriquement conductrice. La tôle de refroidissement 24 possède également des zones dans lesquelles est déposée une couche d'isolation 26. Les cou- ches d'isolation 26 portent aussi ici des pistes conductri- ces 28 qui présentent une zone de contact 50 et une zone de contact 52 qui fait saillie à l'extérieur de la tôle de re- froidissement 24. Sur les zones de contact 52 on prévoit des bornes de raccordement 54. En outre, on dispose sur la tôle de refroidissement 24 différentes zones de contact 56 isolées des pistes conductrices 28. Les zones de contact 56 sont reliées à la tôle de refroidissement 24 de façon élec- triquement conductrice. La tôle de refroidissement 22 pos- sède les bornes de raccordement 18 et la tôle de refroidissement 24 les bornes de raccordement 16 (voir la figure 1).
La mise en place des couches isolantes 26 de la piste conductrice 28 peut avoir lieu de la manière déjà dé- crite à la figure 2. Les diodes pastilles 30 sont toutes orientées de la même façon au moyen des ronds de brasage sur les positions représentées sur la tôle de refroidisse- ment 22. Au contraire de la figure 2, le brasage des diodes pastilles 30 a déjà lieu avant le montage final des deux tôles de refroidissement 22 et 24. De cette façon, après le brasage des diodes pastilles 30, on peut réaliser d'une ma- nière simple un nettoyage par plasma des diodes pastilles avant la pose de la tôle de refroidissement 24. Ensuite, on visse la tôle de refroidissement 24 sur la tôle de re- froidissement 22 de telle façon que les zones de contact 50 viennent reposer sur les diodes pastilles 30 qui sont re- liées à la tôle de refroidissement 22 de façon électrique- ment conductrice. Les zones de contact 56 viennent reposer sur les diodes pastilles 30 qui sont mises sur la tôle de refroidissement 22, au moyen d'une couche d'isolation 26.
En outre, les zones de contact 52 viennent reposer directe- ment sur les zones de contact 56. Au moyen de liaisons par boulons, isolées, qui ne sont pas représentées ici, on visse ensemble les zones de refroidissement 22 et 24 de fa- çon contrôlée, de telle sorte qu'on obtient une forme déterminée, suffisamment grande, avec laquelle sont mises en contact les diodes pastilles 30. Au total, on réalise ainsi un système de redressement simple et compact qui, bien que les diodes pastilles 30 sont placées avec la même orienta- tion sur la tôle de refroidissement 22 après le montage fi- nal présente trois diodes plus 12 et trois diodes moins 14 (voir figure 1).
Au moyen des zones de contact 52 en saillie, il est possible d'avoir un raccordement simple des phases U, V et W de l'alternateur. On a ici l'avantage qu'avec un seul raccordement pour les phases de l'alternateur, on établit en même temps la liaison électrique avec les diodes plus et avec les diodes moins. Par l'intermédiaire des zones de contact 52 et 46, on raccorde électriquement les diodes pastilles 30 mises sur la tôle de refroidissement 22, tan- dis que les diodes pastilles 30 qui sont disposées sans être isolées sur la tôle de refroidissement 22, sont raccordées électriquement par l'intermédiaire de la zone de contact 50. Les tôles de refroidissement 22 et 24 peuvent présenter les bornes de raccordement 18 et 16 indiquées ici d'une manière simple, par exemple au moyen d'un alésage, bornes qui peuvent être reliées à la batterie du véhicule à moteur ou aux appareils consommant du courant électrique.
Sur la figure 6, on a représenté d'une manière fragmentaire un système qui est construit selon le même principe que celui décrit à la figure 5, système dans le- quel toutefois sont intégrées en outre les diodes d'excitation désignées à la figure 1 par la référence 20.
De façon fonctionnelle, les mêmes parties que celles des figures 2 et 5 sont à nouveau pourvues des mêmes référen- ces, bien qu'on présente ici une construction un peu diffé- rente. Les tôles de refroidissement 22 et 24 sont vissées l'une sur l'autre dans le sens de la flèche et sont représentées ici à une certaine distance l'une de l'autre pour plus de clarté. Les couches isolantes 26 et les pistes con- ductrices 28 prévues sur la tôle de refroidissement 22 sont ici prolongées de telle sorte que l'on obtient une zone de contact additionnelle 60. En regard de la zone de contact sur la tôle de refroidissement 24, on a prévu une autre couche isolante 26 qui présente une piste conductrice 28, dirigée vers l'extérieur, avec une zone de contact 62. La zone de contact 62 présente une borne de raccordement 64.
Sur la zone de contact 60 on a prévu une autre diode pas- tille 20 qui est reliée à la zone de contact 62, quand le montage des tôles de refroidissement 22 et 24 est terminé.
Au total, on arrive ici à ce que respectivement on puisse raccorder une phase U, V, W à un alternateur au moyen d'une borne de raccordement 54, et à ce qu'en même temps les dio- des plus 12, les diodes moins 14 et les diodes d'excitation (cf. Fig. 1) associées à la phase sont raccordées. Sur la zone de contact 62 montée en saillie, un enroulement d'excitation de l'alternateur triphasé peut être raccordé au moyen de la borne de raccordement 64.
Sur les figures 7 à 9, on a représenté une con- figuration concrète du principe décrit sur les figures 1 à 6. La figure 7 montre la vue de dessus d'un corps de re- froidissement 70 (tôle de refroidissement 22). Le corps de refroidissement présente la forme d'un arc et est adapté à la géométrie d'un alternateur triphasé. Le corps de refroi- dissement 70 possède des évidements 72 qui s'étendent ra- dialement, dans lesquels sont disposés des rails conducteurs 74. Les rails conducteurs 74 sont dirigés radialement vers l'intérieur à partir du corps de refroidis- sement 70 et portent, sur leur zone se trouvant à l'intérieur du corps de refroidissement 70, les diodes pas- tilles 30. Les rails conducteurs 74 sont dans ce cas collés dans les évidements 72, comme illustré à la figure 2. La masse de remplissage 76 assume, outre la fixation mécanique des rails conducteurs 74, l'isolation des rails conducteurs 74 par rapport au corps de refroidissement 70. Le corps de refroidissement 70 possède en outre des ouvertures de pas- sage 76 ainsi que 77. Sur le corps de refroidissement 70, on a indiqué par la référence 78 les zones de contact qui sont reliées aux diodes pastilles du deuxième corps de refroidissement, non représenté ici, de façon électriquement conductrice.
Les diodes pastilles 30 sont de nouveau brasées au moyen de ronds de brasage sur les rails conducteurs 74.
Ensuite, on visse avec le corps de refroidissement 70 le corps de refroidissement 80 (tôle de refroidissement 24) qui constitue la pièce opposée au corps de refroidissement 70. Dans ce cas, on peut réaliser les liaisons par boulon isolantes à travers les ouvertures de passage 77. Les dio- des pastilles 30 représentées à la figure 7 viennent direc- tement en contact avec le corps de refroidissement posé dessus, tandis que les diodes pastilles 30 disposées d'une manière analogue dans le corps de refroidissement sur les rails conducteurs, viennent se trouver sur les points de contact du corps de refroidissement 70 désignés ici par la référence 78. Au total, on a donc réalisé un dispositif qui présente des diodes pastilles 30 disposées entre deux corps de refroidissement, diodes qui sont directement en contact de façon alternative avec le corps de refroidissement 70 ou le corps de refroidissement 80 mis dessus. De cette façon, on peut pourvoir chacun des corps de refroidissement d'une borne de raccordement 13 ou 16, qui mène à la batterie du véhicule à moteur ou aux appareils consommant du courant.
Les phases de l'alternateur triphasé sont raccordées aux rails conducteurs 74.
Sur la figure 9, on a représenté une pièce com- posite formée du corps de refroidissement 70 et du deuxième corps de refroidissement 80. A partir de cette vue, on voit clairement que le corps de refroidissement 70 présente dans la zone des ouvertures de passage 76 un renfoncement 82, dans lequel vient en prise un collet 84 du corps de refroi- dissement 80, sans jeu. Le corps de refroidissement 80 pos- sède une ouverture de passage 86 coincidant avec l'ouverture de passage 76. Grâce au collet 84 venant en prise dans le renfoncement 82, on peut réaliser, avant même le vissage des deux corps de refroidissement 70 et 80, un ajustage automatique du corps de refroidissement 70 et 80, de telle sorte que les diodes pastilles 30 viennent se pla- cer exactement sur leurs positions déterminées au préalable. La conservation des positions des diodes pastilles 30 est importante, afin qu'une diode pastille 30 ne vienne en contact électrique respectivement qu'avec un corps de re- froidissement 70 ou 80. Avant la jonction des corps de re- froidissement 70 et 80, on met entre ceux-ci une masse de remplissage 88, de telle sorte que les corps de refroidis- sement 70 et 80 soient isolés l'un par rapport à l'autre.
L'épaisseur de la masse de remplissage 88 est dans ce cas variable et peut être ajustée le cas échéant.
Les figures 10 et 11 montrent une autre va- riante de réalisation d'un système de redressement. La fi- gure 10 montre ce système à l'état non monté et la figure 11 à l'état final monté. Un premier corps de refroidisse- ment 90 (tôle de refroidissement 22) possède un renfoncement 92. Sur une zone superficielle du corps de refroidissement 90, se trouvant près du renfoncement 92, on dispose une diode pastille 30. La diode pastille est brasée d'une part sur un rond de brasage 94 avec le corps de re- froidissement 90, et d'autre part sur un rond de brasage 96 avec un rail conducteur 98. Pendant le brasage, on dispose des écarteurs non visibles sur la figure 10 entre les rails conducteurs 98 et le corps de refroidissement 90, écarteurs qui garantissent une décharge de la pression pour la diode pastille 30. Le dispositif selon la figure 10 estreprésen- té dans une vue qui correspond à la vue en coupe le long de la ligne A-B de la figure 7. La vue ne se limite pas toute- fois à la représentation de la zone d'une diode pastille 30.
Un deuxième corps de refroidissement 100 (tôle de refroidissement 24) est monté de façon symétrique par rapport au corps de refroidissement 90. Il possède égale- ment un évidement 102 et une pièce composite brasée sur le corps de refroidissement 100 au moyen des ronds de brasage 104, 106, pièce composite se composant d'une diode pastille et d'un rail conducteur 108. Selon la représentation globale représentée à la figure 11, il est clair que la pièce composite disposée sur le corps de refroidissement 90 constitué du rail conducteur 98 et de la diode pastille 30, vient en prise dans l'évidement 102 du corps de refroidis- sement 100. La pièce composite disposée sur le corps de re- froidissement 90, se composant du rail conducteur 108 et de la diode pastille 30, vient en prise dans l'évidement 92 du corps de refroidissement 90. Un espace intermédiaire rési- duel entre les corps de refroidissement 90 et 100 est rem- pli d'une masse de remplissage 110, par exemple d'une colle. La masse de remplissage 110 possède des propriétés telles qu'elle garantit une isolation électrique des rails conducteurs 98 et 108 par rapport aux corps de refroidisse- ment 90 et 100, et entre ces corps de refroidissement 90 et 100.
Grâce au fait que, à l'état final monté, les rails conducteurs 98, 108 et les diodes pastilles 30 sont entourés par les corps de refroidissement 90 ou 100 dans les renfoncements 92 et 102, on obtient, en plus d'une disposition robuste insensible aux sollicitations mécaniques, l'avantage d'une évacuation de la chaleur très favorable par l'intermédiaire des corps de refroidissement 90 et 100.
Les corps de refroidissement 90 et 100 sont vissés ensemble de façon analogue à celle des exemples déjà décrits. Le contact électrique entre les diodes pastilles 30 et les corps de refroidissement 90 ou 100 et les rails conducteurs 98 ou 108 a lieu ici par brasage. Les rails conducteurs 98 et 108 sont à nouveau réalisés radialement à partir des corps de refroidissement 90 ou 100, comme représenté à la figure 7, et possèdent des bornes de raccordement appro- priées pour le raccordement à l'une des phases U, V, W de l'alternateur. Au total, le système de redressement possède au moins trois des dispositions, représentées sur les figu- res 10 et 11, des diodes pastilles 30, à savoir une dispo- sition pour chaque phase U, V, W de l'alternateur. Une extension du système de redressement à plusieurs diodes pastilles, par exemple pour des diodes additionnelles et/ou pour des diodes d'excitation, est à tout moment possible.
Avec les variantes de réalisation représentées sur les figures 1 à 11, il est possible d'avoir la consti- tution dans l'espace le plus étroit, d'un circuit en pont triphasé pour redresser un courant alternatif triphasé d'un alternateur triphasé. Malgré cette construction compacte, on obtient une mise en contact électrique très bonne des diodes pastilles par des contacts plats. En outre, on veille par la disposition des tôles de refroidissement 22 et 24 se faisant vis à vis, à avoir une évacuation de la chaleur suffisamment élevée, et on garantit une séparation des potentiels entre les tôles de refroidissement 22 et 24.

Claims (15)

R E V E N D I CATIONS
1) Système de redressement pour un alternateur triphasé, avec au moins une diode de puissance associée à chaque demi-onde de chaque phase et un dispositif de re- froidissement pour les diodes de puissance, système de re- dressement caractérisé en ce que les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles (30) et sont disposées avec des polarités orientées, en étant élastique- ment et/ou thermiquement conductrices, entre deux tôles de refroidissement (22, 24) se faisant vis à vis.
2) Système de redressement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'on dispose des diodes pas- tilles (30) orientées de la même manière directement sur l'une des tôles de refroidissement (22, 24), et on les isole électriquement par rapport à l'autre tôle de refroi- dissement (22, 24).
3) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les diodes pastilles (30) orientées de la même manière avec leur jonc- tion pn, sont disposées par un côté directement sur l'une des tôles de refroidissement (22, 24), et par l'autre côté au moyen d'une piste conductrice (28) mise dessus de façon isolée sur l'autre tôle de refroidissement (22, 24).
4) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les pistes conductrices (28) peuvent être mises en liaison avec une phase (U, V, W) de l'alternateur triphasé.
5) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tôle de refroidissement (22, 24) possède une borne commune de raccordement (34 ou 18, 36 ou 16).
6) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les tôles de refroidissement (22, 24) sont reliées les unes aux au- tres au moyen d'une liaison, isolée, par boulons (42).
7) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les tôles de refroidissement (22, 24) sont disposées de façon décalée l'une par rapport à l'autre.
8) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les tôles de refroidissement (22, 24) présentent des zones qui se trouvent à un niveau différent en hauteur.
9) Système de redressement selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que les liaisons par boulons (42) sont disposées entre les zones (44) se faisant vis à vis à une certaine distance, et les diodes pastilles (30) entre les zones (44) qui se trouvent directement en regard les unes des autres.
10) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les diodes pastilles (30) sont mises sur les tôles de refroidissement (22, 24) et/ou les pistes conductrices (28) au moment d'une liaison par brasage.
11) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les diodes pastilles (30) sont mises en contact avec les tôles de re- froidissement (22, 24) et/ou les pistes conductrices (28) au moyen d'une force provenant des liaisons par boulons (42).
12) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les tôles de refroidissement (22, 24) présentent des évidements (72) dans lesquels sont disposés des rails conducteurs (74, pis- tes conductrices 28) et les diodes pastilles (30).
13) Système de redressement selon la revendica- tion 12, caractérisé en ce que les diodes pastilles (30) font saillie sur la surface des tôles de refroidissement (22, 24).
14) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les tôles de refroidissement (22, 24) présentent des renfoncements (92, 102) dans lesquels viennent en prise les rails conducteurs (98, 108) et les diodes pastilles (30) de la tôle de refroidissement située en regard (22, 24).
15) Système de redressement selon l'une des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que l'on insère une masse de remplissage (88, 110) entre les tôles de re- froidissement (22, 24).
FR9500369A 1994-02-09 1995-01-13 Système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles. Expired - Fee Related FR2716047B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4403996A DE4403996A1 (de) 1994-02-09 1994-02-09 Gleichrichteranordnung für einen Drehstromgenerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2716047A1 true FR2716047A1 (fr) 1995-08-11
FR2716047B1 FR2716047B1 (fr) 1997-04-04

Family

ID=6509811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9500369A Expired - Fee Related FR2716047B1 (fr) 1994-02-09 1995-01-13 Système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5691892A (fr)
JP (1) JPH07231632A (fr)
DE (1) DE4403996A1 (fr)
FR (1) FR2716047B1 (fr)
IT (1) IT1275227B (fr)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4421358B4 (de) * 1994-06-18 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Gleichrichteranordnung, vorzugsweise für einen Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge
FR2786657B1 (fr) * 1998-11-27 2001-06-01 Alstom Technology Composant electronique de puissance comportant des moyens de refroidissement et procede de fabrication d'un tel composant
FR2786655B1 (fr) 1998-11-27 2001-11-23 Alstom Technology Dispositif electronique de puissance
EP1032114B1 (fr) * 1999-02-26 2011-10-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Module électrique pour alternateur de véhicule, notamment automobile, et assemblage comportant un tel alternateur et un tel module
DE19914411A1 (de) * 1999-03-30 2000-10-12 Bosch Gmbh Robert Piezoelektrischer Aktor
US6703707B1 (en) * 1999-11-24 2004-03-09 Denso Corporation Semiconductor device having radiation structure
FR2803132B1 (fr) * 1999-12-23 2002-05-31 Valeo Equip Electr Moteur Systeme de redressement perfectionne pour diodes pastilles
DE10132455B4 (de) * 2001-07-04 2009-12-17 Robert Bosch Gmbh Elektrische Anordnung mit einem Kühlkörper und Verfahren zu deren Herstellung
US20040085046A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-06 General Electric Company Power conditioning system for turbine motor/generator
EP3162660B1 (fr) * 2014-06-27 2020-07-01 Mitsubishi Electric Corporation Dispositif de direction assistée électrique intégré et son procédé de fabrication
EP3852244A1 (fr) * 2020-01-20 2021-07-21 Hamilton Sundstrand Corporation Machines électriques

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2146093A1 (fr) * 1971-07-16 1973-03-02 N I Experiment Avtomobilnogo
FR2148458A1 (fr) * 1971-08-06 1973-03-23 Siemens Ag
FR2229161A1 (en) * 1973-05-07 1974-12-06 Int Rectifier Corp Three phase bridge rectifier for vehicle alternator - improved strength and thermal characteristics
FR2489593A1 (fr) * 1980-09-04 1982-03-05 Tokyo Shibaura Electric Co Dispositif redresseur a semi-conducteurs
FR2563379A1 (fr) * 1984-04-20 1985-10-25 Artus Ensemble de dispositifs electroniques a semi-conducteurs montes sur radiateur
EP0480372A1 (fr) * 1990-10-08 1992-04-15 Hitachi, Ltd. Dispositif redresseur semiconducteur et redresseur double alternance l'utilisant

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3538362A (en) * 1968-12-13 1970-11-03 Gen Motors Corp Diode-rectified alternating current generator having a built-in transistor voltage regulator
GB1452157A (en) * 1974-02-13 1976-10-13 Nippon Denso Co Rectifier assemblies
US4606000A (en) * 1985-03-27 1986-08-12 General Motors Corporation Bridge rectifier

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2146093A1 (fr) * 1971-07-16 1973-03-02 N I Experiment Avtomobilnogo
FR2148458A1 (fr) * 1971-08-06 1973-03-23 Siemens Ag
FR2229161A1 (en) * 1973-05-07 1974-12-06 Int Rectifier Corp Three phase bridge rectifier for vehicle alternator - improved strength and thermal characteristics
FR2489593A1 (fr) * 1980-09-04 1982-03-05 Tokyo Shibaura Electric Co Dispositif redresseur a semi-conducteurs
FR2563379A1 (fr) * 1984-04-20 1985-10-25 Artus Ensemble de dispositifs electroniques a semi-conducteurs montes sur radiateur
EP0480372A1 (fr) * 1990-10-08 1992-04-15 Hitachi, Ltd. Dispositif redresseur semiconducteur et redresseur double alternance l'utilisant

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI950225A0 (it) 1995-02-08
ITMI950225A1 (it) 1996-08-08
JPH07231632A (ja) 1995-08-29
IT1275227B (it) 1997-07-31
DE4403996A1 (de) 1995-08-10
US5691892A (en) 1997-11-25
FR2716047B1 (fr) 1997-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2643921B1 (fr) Architecture de modules electroniques de puissance interconnectes pour une machine electrique tournante et machine electrique tournante comprenant une telle architecture
FR2716047A1 (fr) Système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes de puissance sont constituées comme des diodes pastilles.
EP0176671A1 (fr) Perfectionnements apportés aux modules thermo-électriques à plusieurs thermo-éléments pour installation thermo-électrique, et installation thermo-électrique comportant de tels modules thermo-électriques
EP2850658B1 (fr) Agencement de module électrique de puissance
WO1998025333A2 (fr) Convertisseur de puissance a consommation reduite a partir d'une source de tres faible tension
EP1005083B1 (fr) Composant électronique de puissance comportant des moyens de refroidissement
FR2489593A1 (fr) Dispositif redresseur a semi-conducteurs
EP2521175B1 (fr) Dispositif d'interconnexion électrique d'au moins un composant électronique avec une alimentation électrique comprenant des moyens de diminution d'une inductance de boucle entre une première et une deuxième borne
FR2879021A1 (fr) Dispositif a semiconducteur de puissance
FR2721455A1 (fr) Montage redresseur, de préférence pour alternateur de véhicule automobile.
FR2786657A1 (fr) Composant electronique de puissance comportant des moyens de refroidissement et procede de fabrication d'un tel composant
WO2018083431A1 (fr) Module unitaire pour bloc batterie, et bloc batterie
FR2620561A1 (fr) Thermistance ctp pour le montage en surface
WO2001008459A1 (fr) Assemblage electronique comportant une semelle formant drain thermique
FR2463990A1 (fr) Ensemble-redresseur pour generatrices de courant
EP1032114B1 (fr) Module électrique pour alternateur de véhicule, notamment automobile, et assemblage comportant un tel alternateur et un tel module
EP4150751A1 (fr) Module électrique avec surmoulage et systèmes comprenant un tel module électrique
FR2786658A1 (fr) Structure composite pour composant electronique de puissance procede de fabrication de cette structure et composant electronique de puissance pourvu d'une telle structure
EP0119134B1 (fr) Dispositif d'assemblage de composants électroniques de puissance sur un dissipateur thermique et application aux ponts monophasés ou polyphasés
FR2803132A1 (fr) Systeme de redressement perfectionne pour diodes pastilles
FR3056856B1 (fr) Element, module et generateur thermoelectriques pour vehicule a moteur thermique et procede de fabrication du module
FR2995496A1 (fr) Circuit electrique, dispositif electrique et compresseur electrique
WO2024121479A1 (fr) Carter d'onduleur comportant des plots de refroidissement et onduleur comportant un tel capteur
FR2800932A1 (fr) Module electronique pour alternateur de vehicule, notamment automobile, et assemblage comportant un tel alternateur et un tel module
FR3092453A1 (fr) Module électronique de puissance, convertisseur de tension et système électrique

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20070930