构造为故障遏制的电子模块及包括其的系统技术方案

技术编号:5398590 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种电子模块(10)。该电子模块包括底架(12)、多个电容器(36)、和散热器(38)。该底架包括第一端(14)和第二端(16)。第一端与第二端相对。该底架还包括第一侧面(18)、第二侧面(20)、第三侧面(22)和第四侧面(24)。第二侧面与第一侧面相对。第三侧面连接到第一侧面和第二侧面中的至少一个。第四侧面连接到第一侧面和第二侧面中的至少一个且与第三侧面相对。该底架由阻挡部件碎屑穿过底架侧面的材料制成。电容器布置于底架内。散热器布置于电容器和第二端之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
该底架12还包括第一侧面18、第二侧面20、第三侧面 22 (见图3)和第四侧面24。该第一侧面18可认为是底架12的"右" 侧面。该第二侧面20与第一侧面18相对,且可认为是底架12的"左,, 侧面。该第三侧面22连接到第一和第二側面18、 20中的至少一个, 且可认为是底架12的"顶部"。为了清楚起见,附图说明图1和图2示出了移 除了第三侧面22的电子模块10。该第四側面24与第三側面22相对, 连接到第一和第二侧面18、 20中的至少一个,且可认为是底架12的 "底部"。该底架的側面由阻挡部件碎屑穿过底架侧面的材料(如镀 锌钢)制成。如图1所示,该第一端l4限定邻近于第四側面24的开 口 26,且还限定邻近于该开口 26的一个或多个开口 28。共同地,底 架12的第一端14和第二端16及第一侧面18、第二侧面20、第三侧 面22和第四侧面24基本上包围了整个电子模块10。 如图2所示,该电子模块10包括布置在底架12内邻近 于笫二端16的多条母线30、布置成邻近于第二端16的多个电源插头 连接器32、和布置成邻近于第二端16的多个电阻34。电阻34电连接7到电子模块10的电容器,且在到电子模块10的功率中断或关闭时用于放出来自电容器的电流。00181 母线30可由任何合适的导电性材料制成,且共同地构造 为传输功率给电子模块10或从电子模块10传输功率。对此实施例而 言,至少两条母线30构造为输入母线且至少两条母线30构造为输出 母线。母线3Q的数量、大小和形状能够因应用而异。总体上,各自母 线30定尺寸为适应于与特定应用有关的需求。0019根据不同的实施例,每个电源插头连接器32包括导电性 材料和环绕该导电性材料的壳体。该导电性材料可由任何合适的导体 (例如铜)制成。该壳体可由任何合适的绝缘材料例如塑料制成。在 电子模块IO连接到系统总线时,该壳体限定构造为接收一部分系统总 线的开口。该开口环绕该导电性材料,且在电子模块IO连接到该系统 总线时,该导电性材料限定构造为接收所迷一部分系统总线的更小开 口。因此,在电子模块IO连接到该系统总线时,该壳体和导电性材料 共同地限定定尺寸为接收所述一部分系统总线的开口 。0020如图2所示,该电源插头连接器32连接到相应的母线30 上。给定的电源插头连接器32可以任何合适的方式连接到相应的母线 30上。例如,根据不同的实施例,电源插头连接器32以将导电性材料 设置成与母线30直接接触的方式经由紧固件(如螺钉或螺母和螺栓) 机械地连接到母线30。因此,该母线30还可用作连接至其的电源插头 连接器32的散热器。该电源插头连接器32构造为使得它能以允许电 源插头连接器32进行某些移动的方式连接到母线30。00211 根据其他实施例,电源插头连接器可以不同的方式来构 造。例如,根据不同的实施例,给定的电源插头连接器可包括凸部和 分开的凹部,它们共同用作把电子模块IO连接到系统总线。对于一些 实施例,凸部连接到相应的母线而凹部连接到系统总线。在其他实施 例中,凸部连接到系统总线而凹部连接到相应的母线。总体上,对于 给定的应用,可选择电源插头连接器的特定构造以适应与特定应用有 关的需求。根据不同的实施例,图3示出了电子模块10的截面图。 如图3所示,该电子模块10还包括多个电容器36、散热器38、第一 开关装置40、第二开关装置42、 一个或多个电容器托盘、控制板46和偏转器48。如在此后更详细描述的那样,电子模块10的相应部件以 限定空气流动通过底架12的不同路径的方式布置。为了清楚起见,路 径在图3中示为单线格式(single line format),并包括第一路径 50、第二路径52和第三路径54。0023电容器36布置于底架12内,且至少一个电容器36邻近 于底架12的第一端14。根据不同的实施例,电容器36是电解电容器。 散热器38布置于该电容器36和母线30之间。该散热器38可由任何 合适的热传导性材料制成。例如,根据不同的实施例,该散热器38由 金属(如轻质铝)制成且包括机械地悬挂的中空翅片设计。所述翅片 彼此间隔开,且操作为散热并阻挡部件碎屑在其间穿过。该第一开关 装置40布置于散热器38和底架12的第三侧面22之间。该第二开关 装置42布置于散热器38和底架12的第三侧面22之间,以及第一开 关装置40和底架12的第二端16之间。根据不同的实施例,该第一开 关装置4G和第二开关装置42实施为绝缘栅双极晶体管模块且构造成 作为一个装置并行地操作。0024每个电容器托盘44布置在底架12内电容器36和底架12 的第四侧面24之间,且可由任何合适的材料(如塑料)制成。该电容 器托盘44用于帮助支撑电容器36处于远离底架12的第四侧面24的 位置处。该电容器托盘还用作阻挡部件碎屑中的至少一部分在其间穿 过。根据不同的实施例,给定的电容器托盘44限定与相应电容器36 对准的一个或多个开口 56 (见图4),其中每个开口 56的尺寸比相应 电容器36的外围尺寸更小。0025控制板46布置于电容器托盘44和底架12的第四側面24 之间,其包括多个部件且构造为监视和/或控制电子模块10的操作。 例如根据不同的实施例,控制板46构造为控制第一开关装置40和第 二开关装置42的操作和控制电子模块10的光纤通信等。如图4所示, 根据不同的实施例,控制板46连接到的底架12第四侧面24的部分可 铰接地连接到底架12以允许容易地接近控制板46。 与该第一部分空气流流动通过底架12同时,第二部分空 气流在由第一端14限定的开口 26处进入底架12并沿着第二路径52 前进。随着该第二部分空气流沿着第二路径52朝向第二端16前进, 该空气流在电容器托盘44周围循环并与电容器托盘44接触,且经由 电容器托盘44限定的开口 56也与电容器36的部分接触,从而用于冷 却电容器36和电容器托盘44。与此同时,该第二部分空气流还在控制 板46周围循环并与控制板46接触,从而用于冷却控制板46。 在通过由电容器托盘44及控制板46所占据的容积之后, 该第二部分空气流接近偏转器48。第二部分空气流的一部分通过由偏 转器48限定的开口 58,然后在电阻34周围循环并与电阻34接触,从 而用于冷却电阻34。在通过由电阻34所占据的容积之后,第二部分空 气流的该一部分还可在离开底架12的第二端16之前在母线30和电源 插头连接器32周围循环并与母线30和电源插头连接器32接触,从而 用于冷却母线30和电源插头连接器32。[0032当第二部分空气流的其余部分靠近或接触偏转器48时, 沿着第三路径54朝着散热器38和第二开关装置42偏转第二部分空气 流的该其余部分。第二部分空气流的该其余部分与散热器38接触且在 其翅片周围及翅片之间循环,从而用于从散热器38散热。第二部分空 气流的该其余部分还与第二开关装置42接触,从而用于进一步冷却开 关装置42。第二部分空气流的该其余部分对第二开关装置42的额外冷 却用于保持开关装置40、 42处于大约相同的温度。第二部分空气流的 该其余部分与第一部分空气流有效地汇合(也就是第一路径50和第三 路径54彼此结合),并在离开底架12的第二端之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子模块,包括: 底架,其具有第一端和与第一端相对的第二端,其中所述底架包括: 第一侧面; 与第一侧面相对的第二侧面; 第三侧面,该第三侧面连接到第一侧面和第二侧面中的至少一个;和 第四侧面,该第四侧面连接 到第一侧面和第二侧面中的至少一个,其中第四侧面与第三侧面相对; 布置于底架内的多个电容器;和 布置于电容器和第二端之间的散热器,其中底架由阻挡部件碎屑穿过底架侧面的材料制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J孔克尔
申请(专利权)人:西门子能量及自动化公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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