Brevet FR2762750A1 — publié le 19981030

Ensemble plat de barres conductrices, pour un convertisseur L'invention concerne un ensemble plat de barres conductrices destiné à un convertisseur, pour connecter électriquement les bornes de semi-conducteurs de puissance montés sur un dispositif de refroidisse- ment, comprenant au moins deux barres conductrices isolées électrique- ment l'une par rapport à l'autre. Une application possible de l'invention concerne des convertisseurs à transistors de faible et moyenne puissance destinés à des tramways et à des métros. Par le document DE 44 12 990 A1, on connaît un ensemble convertisseur à semi-conducteurs de puissance refroidis par liquide ou par air et à circuit intermédiaire à tension continue, dans lequel les semi- conducteurs sont disposés sur une barre formant radiateur et la connexion électrique des semi-conducteurs entre eux et avec des condensateurs de batteries de condensateurs d'un circuit intermédiaire à tension continue est réalisée au moyen de barres de liaison (connexion sandwich, connexion multicouches) disposées parallèlement à la barre formant radiateur. On obtient ainsi des liaisons électriques très courtes entre les semi-conducteurs de puissance, avec une inductance faible, qui peut être calculée avec précision. L'invention a pour objectif de proposer un ensemble plat de bar- res conductrices pour un convertisseur qui permette d'optimiser ledit convertisseur dans le sens d'une plus grande compacité. Cet objectif est atteint selon l'invention par le fait qu'au moins un condensateur - notamment un condensateur de filtrage - est monté directement sur une surface principale de l'ensemble de barres conductri- ces et est connecté à des éléments de connexion électriques des barres conductrices. Le condensateur peut être du type bobiné plat, bobiné rond ou à plis superposés. Selon une caractéristique de l'invention, la connexion électrique est réalisée par l'intermédiaire de tôles de connexion des barres conductri- ces, qui sont soudées à des surfaces de contact du condensateur. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le condensateur est pourvu d'un revêtement de protection. Les avantages procurés par l'invention résident notamment dans le fait que, par l'intégration d'un ou de plusieurs condensateurs dans l'ensemble de barres conductrices, on réduit l'encombrement et le poids du convertisseur. On réalise ainsi l'économie d'un ensemble séparé de barres conductrices pour relier des semi-conducteurs de puissance au condensa- teur. On obtient par ailleurs une connexion à très faible inductance du condensateur, ce qui est très avantageux notamment sur le plan de la pro- tection contre les surintensités ou les surtensions. D'autres avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. L'invention est décrite ci-après de manière détaillée à l'aide de l'exemple de réalisation représenté sur le dessin. La figure unique montre une coupe en perspective d'une partie d'un convertisseur. On reconnaît sur le dessin un ensemble plat de barres conductrices (de type sandwich, mul- ticouche) à faible inductance qui est formé de deux barres conductrices du courant 2, 3 parallèles, serrées l'une contre l'autre, entre lesquelles est placé un isolant 4 électrique et dont les surfaces extérieures sont revêtues d'isolants électriques 5, 6. L'ensemble de barres conductrices 1 est relié de manière directe, par des liaisons très courtes, à des bornes électriques non représentées de semi-conducteurs de puissance 7 (par exemple de transistors bipolaires à base isolée, plus connus sous les initiales "IGBT", en anglais "Insulated Gate Bipolar Transistor"). Ces semi-conducteurs de puissance 7 sont montés sur un dispositif de refroidissement 8 à refroidissement par air ou par liquide. Sur la surface principale de l'ensemble de barres conductrices 1 éloignée des semi-conducteurs de puissance 7, de préférence entre les zones de connexion des semi-conducteurs 7 ou dans des cavités du conver- tisseur, est disposé au moins un condensateur 9 - de préférence plusieurs condensateurs -. En ce qui concerne le condensateur, il s'agit d'un conden- sateur nécessaire dans le branchement électrique du convertisseur, notamment d'un condensateur de filtrage. Le condensateur 9 est réalisé en plis superposés (de type paravent), est bobiné plat ou bobiné rond. La connexion électrique entre le condensateur 9 et l'ensemble de barres conductrices 1 est réalisée par des tôles de connexion 10, 1 1 qui sont pliées à angle droit à partir des barres conductrices 3, 2 et sont soudées à 1) des surfaces de contact 12 des condensateurs. La barre conductrice 3 est pourvue d'un évidement permettant le passage électriquement isolé de la tôle de connexion 11 de la barre conductrice 2. Le condensateur 9 ne comporte pas de boîtier propre. Afin d'assurer la protection contre l'humidité, le condensateur, après connexion de ses bornes, est pourvu d'un revêtement de protection hydro- fuge élastique. En cas de défectuosité le condensateur peut être remplacé de manière simple après élimination du revêtement de protection. Comme solution alternative, il est également possible de munir le condensateur 9 d'un revêtement de protection avant sa connexion. Les emplacements de contact, dans ce cas, restent libres de tout revêtement et ne sont protégés qu'une fois les branchements réalisés. REVENDICATIONS 1. Ensemble plat de barres conductrices destiné à un convertis- seur pour connecter les bornes de semi-conducteurs de puissance (7) mon- tés sur un dispositif de refroidissement (8), comprenant au moins deux barres conductrices (2, 3) isolées électriquement l'une par rapport à l'autre, caractérisé par le fait qu'au moins un condensateur (9) notamment un condensateur de filtrage -est monté directement sur une surface principale de l'ensemble de barres conductrices (1) et est relié à des éléments de connexion électriques (10, 11) des barres conductrices. 2. Ensemble de barres conductrices selon la revendication 1, caractérisé par une construction du condensateur (9) en bobine plate. 3. Ensemble de barres conductrices selon la revendication 1, caractérisé par une construction du condensateur (9) en bobine ronde. 4. Ensemble de barres conductrices selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par une construction du condensateur (9) en plis superposés. 5. Ensemble de barres conductrices selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la connexion électrique est réalisée par l'intermédiaire de tôles de connexion (10, 11) des barres conductrices (2, 3) qui sont soudées à des surfaces de contact (12) du condensateur (9). 6. Ensemble de barres conductrices selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le condensateur (9) est pourvu d'un revêtement de protection.