Brevet FR2460590A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne un dispositif de dissipation thermique par convection utilisé pour le refroidissement des composants électroniques à se mi conducteurs, et plus particulièrement pour les transistors. En effet, lorsqu'un transistor fonctionne, la puissance électrique dissipée sur sa jonction base-collecteur, se transforme en chaleur. Une élévation trop i izportante de la température de la jonction entraîne la destruction du transistor. Cette chaleur est dissipée généralement par des radiateurs fixés aux o tiers des transistors. Ceux-ci évacuent la chaleur d'une part par conduction et tre ~lrtS par rayonnement. Dans les dispositifs à surfaces rayonnantes, le rewroidissement s'effectue par émission de radiations qui transportent ltenergie du transistor chaud fiers le milieu ambiant plus froid. Ce rayonnement peut être augmenté en augmentant la surface de l'élément rayonnant. Ces radiateurs ont donc une surface relativement importante et comportent de nombreuses ailettes de refroidissement. D'autre part, le refroidissement s'effectue aussi dans ce genre de radiateur, par convection externe, car en effet l'air ambiant sous l'influence de la gravitation, l'air chaud tendant à monter, circule entre les ailettes de refroidisse- ment disposées généralement parallèlement les unes aux autres. Cependant, de tels dispositifs de refroidissement présentent l'inconvénient d'être relativement encombrant, puisque en effet leur efficacité est proportion elle d leur surface. Ces dispositifs sont donc inadaptés pour des appareils électroniques devant présenter de faibles volumes, tels que par exemple les postes autoradio. La présente invention se propose d'éliminer cet inconvénient en élaborant En effet, le dispositif de dissipation thermique par convection selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte d'une part, une plaque percée de trous dans ses parties inférieure et supérieure, et d'autre part, une plaque déflectrlce en matériau conducteur thermique, dont une face porte les composants électroniques, autre étant placée en regard de la plaque percée à une distance pl édéterminée, et dont la partie supérieure est pliée, et en appui contre la partie supérieure de la plaque percée, de manière que l'air ambiant pénètre par les trous de la partie inférieure de la plaque percée, se réchauffe au contact de la plaque déflectrice et ressorte par les trous de la partie supérieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif, et illustrée par les figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe d'un dispositif de dissipation thermique par convection selon l'invention; - la figure 2, une vue éclatée d'un second mode de réalisation d'un dispositif de dissipation thermique par convection selon l'invention. La figure 1 représente un dispositif de dissipation thermique conforme à l'invention. Une plaque 1 est percée de trous 3 dans sa partie inférieure et de trous 4 dans sa partie supérieure. Cette plaque peut d'autre part, être emboutie de protubérances 5 de manière que celles-ci servent de points d'appui pour une plaque déflectrice 2. En effet, cette plaque déflectrice est positionnée à une distance prédéterminée de la plaque percée, dans le cas de la figure 1, la distance étant égale à la hauteur des protubérances. La partie supérieure 7 de la plaque déflectrice 2 est pliée de manière que ltextrémité supérieure de cette plaque 2 soit en contact avec la partie supérieure de la plaque 1 audessus des trous supérieurs 4. Les composants électroniques 6 à refroidir sont solidaires de la plaque déflectrice 2 qui est constituée de matériau conducteur thermique, tel que par exemple du laiton. La chaleur provenant des composants électroniques se répartie donc sur toute la surface de la plaque déflectrice 2. La plaque déflectrice 2 peut être maintenue en appui contre les protubérances 5 de la plaque percée 1 par des boulons 11 servant aussi à la fixation des composants électroniques sur cette plaque déflectrice 2. L'air ambiant pénètre par les trous inférieurs 3 suivant la flèche 10, s'échauffe au contact de la plaque déflectrice 2 et ressort par les trous supérieurs 4 sous l'influence de la gravitation, l'air chaud étant plus léger que l'air froid. Cette circulation d'air assure donc un refroidissement de la plaque défectrice 2 et donc des composants électroniques 6. De plus, la plaque percée 1 peut être en matériau conducteur thermique, tel que du laiton, de manière à augmenter la surface totale dissipatrice de chaleur par rayonnement. Dans ce cas, les surfaces de contact de la plaque déflectrice 2 avec la plaque percée 1 sont recouvertes d'une fine pellicule de graisse 8 de manière à permettre un bon contact thermiqu##. On arrive ainsi à avoir un bon refroidissement sans avoir besoin d'une surface dissipatrice totale trop encombrante, recommandant ainsi l'utilisation de ce dispositif dans les appareillages électroniques de faible volume, tel que par exemple un poste autoradio. La figure 2 représente une vue éclatée d'un second mode de réalisation d'un dispositif de dissipation thermique par convection selon l'invention. Dans ce cas, une plaque déflectrice 2 porteuse des composants électroniques 6 à refroidir, conforme à celle de la figure 1 est montée contre l'une des faces du boîtier de l'appareil électronique comportant les composants électroniques à refroidir, cette face tenant alors le même rôle que la plaque percée 1 de la figure 1. En effet, cette face du bottier est percée de trous supérieurs 4 et de trous inférieurs 3 et est emboutie de protubérances 5 servant d'appui pour la plaque déflectrice 2. Tout comme dans le cas de la figure 1, l'air ambiant extérieur au bottier de l'appareil, pénètre par les trous inférieurs 3, se réchauffe au contact de la plaque déflectrice 2, et ressort par les trous supérieurs 4. Cette face du boîtier peut être en matériau conducteur thermique, tel que du laiton de manière à accroftre la surface totale dissipatrice comme à la figure 1. Cette configuration est particulièrement adaptée pour le refroidissement des transistors de puissance de l'étage amplificateur d'un poste autoradio, puisqu'en effet, celui-ci doit être de volume limité. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dissipation thermique par convection pour composants électroniques à semi-conducteurs (6), caractérisé en ce qu'il comporte d'une part une plaque (1) percée de trous (3 et 4) dans ses parties inférieure et supérieure, et d'autre part une plaque déflectrice (2) en matériau conducteur thermique, dont une face porte les composants électroniques (6), l'autre étant placée en regard de la plaque percée (1) à une distance prédéterminée, et dont la partie (7) supérieure est pliée, et en appui contre la partie supérieure de la plaque percée (1), de manière que l'air ambiant pénètre par les trous (3) de la partie inférieure de la plaque (1) percée, se réchauffe au contact de la plaque déflectrice (2) et ressorte par les trous supérieurs (4). 2. Dispositif de dissipation thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque percée (1) est munie de protubérances (5), sur lesquelles la plaque déflectrice (2) prend appui, et dans l'axe desquelles sont fixés les composants électroniques (6). 3. Dispositif de dissipation thermique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque percée est en matériau conducteur thermique, les zones de contact avec la plaque déflectrice (2) étant alors graissées de manière à permettre une bonne circulation de la chaleur d'une plaque à l'autre. 4. Dispositif de dissipation thermique selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que le matériau conducteur thermique est du laiton. 5. Appareil électronique comportant des circuits électroniques à semiconducteurs placés dans un bottier, caractérisé en ce que ses transistors de puissance sont fixés sur un dispositif à dissipation thermique conforme à l'une des revendications I à 4. 6. Appareil électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque percée (1) est une des faces du bottier de l'appareil.