Brevet FR2807209A1 — publié le 20011005

Composant pour la commutation de courants électriques forts présente invention concerne un composant pour la commutation de courants électriques forts. L utilisation de commutateurs électroniques est largement répandue dans de nombreux domaines d'application Ces commutateurs sont généralement assemblés par un composant comportant une couche d'isolant électrique formant un support mécanique épais telle qu'une couche d'époxy sur laquelle se trouve une couche conductrice de l'électricité telle du cuivre par exemple. Genéralement, la couche de conducteur électrique est réalisée relativement fine tandis que le support mécanique isolant électrique est relativement épais afin de donner la resistance mécanique nécessaire à l'ensemble. Dans le cas de courants de faible intensité, un tel composant est avantageux. Lorsqu'on souhaite utiliser un composant de ce type pour des courants d'intensité plus élevée, interviennent alors différents problèmes. D'abord, dans la mesure où le conducteur électrique reste mince, on doit étendre sa surface pour pouvoir transporter un courant d'intensité plus élevée. Ensuite, il convient d'absorber les calories émises. A cet effet, on a mis en place des radiateurs en aluminium, ce qui alourdit la structure. Un tel composant présente donc des inconvénients non negligeables à son utilisation pour des courants 'intensité élevée. plus, la couche en époxy formant support mecanique du composant présente une résistance mécanique limitée et ne peut présenter des formes variées. Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention a pour but de proposer un composant pour la commutation de courants électriques pouvant accepter des courants de fortes intensités. cet effet, l'invention a pour objet un composant pour la commutation de courants électriques du type comportant au moins un commutateur électronique monté sur une structure comprenant une couche conductrice de l'électricité et une couche d'isolation électrique, caractérisé en ce que la couche conductrice de l'électricité présente une épaisseur supérieure à l'épaisseur de la couche d'isolation électrique. Ainsi, dans ce composant, contrairement à ceux de l'état de la technique, la couche conductrice de l'électricité constitue le support mécanique du composant. De préférence, cette couche conductrice de l'électricité est également conductrice de la chaleur et peut être constituée de cuivre, d'argent, d'aluminium, etc ou d'alliages comportant ces métaux. Ainsi de manière avantageuse, l'épaisseur de cette couche conductrice permet le passage de courants d'intensité élevée tout en assurant un refroidissement performant une évacuation satisfaisante des calories. De préférence, l'épaisseur de la couche conductrice est supérieure à 0,5 mm et l'épaisseur de la couche isolante électrique n'est pas supérieure à 0,5 mm. En outre les matériaux constituant une telle couche peuvent facilement être travaillés et mis en forme, par exemple par emboutissage, cambrage, ce qui élargit le potentiel d'installation de ce type de composant sur diverses machines. Ils servent également à la fixation mécanique du composant. De préférence, la couche d'isolation électrique est conductrice de la chaleur et est réalisée en alumine oxyde de béryllium. Le composant selon l'invention permet donc de permuter de forts courants électriques tout en intégrant les fonctions de support structurel, de fixation mécanique, de connections de conducteurs électriques et surtout de refroidissement. En outre un composant selon l'invention peut fonctionner de manière saturée mais il peut également travailler sous forme de composant MOS non saturé ce qui permet un fonctionnement proportionnel. Il est outre facilement intégrable dans une machine. I1 peut ainsi utiliser l'inertie thermique de son environnement au sein de la machine, par exemple des capots, des carters, des membrures, etc. Par ailleurs, un composant selon l'invention présente un coût de production assez bas, l'ensemble des constituants étant standardisables et leur nombre étant réduit, et il est possible d'utiliser des commutateurs électroniques standards, en particulier multisources. En outre, un tel composant présente une densité électrique faible. on décrira maintenant l'invention plus en détail un exemple réalisation en référence au dessin dans lequel la figure 1 représente une vue en perspective d'un composant selon l'invention ; et la figure 2 représente une vue en plan d'un exemple d'implantation de composants selon l'invention. Un composant 1 selon l'invention est constitué d'au moins un commutateur électronique 2 monté par brasure sur une couche 3 conductrice de l'électricité reposant sur une couche 4 d'isolation électrique. Dans l'exemple, la couche 3 conductrice de l'électricite est constituee de cuivre de sorte qu'elle est également conductrice thermique. Elle présente une épaisseur suffisante qui lui confère une résistance mécanique de telle sorte que cette couche 3 de cuivre constitue le support structurel du composant 1. La couche 4 d'isolation électrique est réalisée en alumine et est également conductrice de la chaleur. L'épaisseur de la couche 3 de cuivre est largement supérieure à celle la couche 4 d'alumine. La structure composée de la couche 3 de cuivre et de la couche 4 d'alumine peut présenter au moins un orifice traversant 5 permettant une fixation mécanique du composant 1, par exemple à l'aide d'une vis, d'un rivet, etc. la figure 2 est représenté un exemple d'implantation de composants selon l'invention tel qu'un pont en alimentation d'un moteur à courant continu. premier composant A présentant 6 commutateurs 2 constitue le composant d'entrée. Deux composants B forment respectivement un demi-pont présentent respectivement trois commutateurs électroniques 2 tandis qu'une barre de masse 6 complète l'installation. REVENDICATIONS 1. Composant (1 pour la commutation de courants électriques du type comportant au moins un commutateur électronique (2 monté sur une structure comprenant une couche (3) conductrice de l'électricite et une couche d'isolation électrique (4), caractérisé en ce que la couche (3) conductrice l'électricité présente une épaisseur supérieure à l'épaisseur de la couche d'isolation électrique (4). 2. Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (3) conductrice de l'électricité est également conductrice de la chaleur. 3. Composant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche (3) conductrice de l'électricité est constituée de cuivre, d'argent, d'aluminium, ou d'alliages de ces métaux. 4. Composant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche (4) d'isolation électrique est conductrice de la chaleur. 5. Composant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la couche (4) d'isolation électrique est réalisée en alumine, en oxyde de béryllium. 6. Composant selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche (3) conductrice de l'électricité est supérieure à 0,5 mm. 7. Composant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche (4) isolante électrique n'est pas supérieure à 0,5 mm. 8. Composant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la structure composée de la couche (3) conductrice de l'électricité de la couche (4) d'isolation électrique présente au moins un orifice traversant (5) permettant une fixation mécanique du composant (1).