Brevet FR3065348A1 — publié le 20181019

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention -)n: -;ie le domaine de l'électronique et plus palLicilié_ument les modules c=prenant une carte électronique. ARRIERE PLAN D. L'INVENT7ON On donnait des modul une carte électronique oW iteTe-t des moyens de connexion d'une ligne de donnéeE. Lmet7_T un échange, de données et d'instructions avec lu carte 10 7 ectrnnicue., et des moyens de connem_on F ligne de pour alimenter la carte que en Il existe de tels mcd_t1L ues qui sont pour être enfichés ent ns uns aux 15 autres dans une baie avioniq pourvue de connecteurs destinés à coopérer avec les moyens de conncxion de de puissance des modu =ril.;c!3. La ie JisQose d'une v forcée re:r ic ralrelcilssement des modu:es é1ectronl- 20 contenus dans -,_, uc avionique. Les composants électroniques et plus généralement les conducters électriques sents sur les cartes éiectroncLcs asvent être pro7.e es de la no-Jss , de hun:Hdi._ des açressions chiroiques o...1 màca _ques de 25 lies =7-tes. L'burn dité sous forme t-de est en rtculier responsable de dysfonction._;nLs de la carte électronique résultant dc la création courts-circuits ou de l' Ion des :77:Dmp.-,sants é1ect.ceiques ou des oond:uc7.e-Jrs ce la carte én_ conique. 30 Il demeure que les va7i=ltions ther peut rencontrer dans un aéroref et l'humi-Jit_ l'air présent dans celui-ci engendrent dec phénomènes de condensation provoquant le dépôt d'humidité form:2 liquide sur la carte électronique. 3065348 2 Il u été Lsacé de mettre en oeuvre des systèrl d' ..v.ient d' a.L dans les iies aioi:io. s. su ries sont complexes, cc:-ute e_ -_..,lirants augmentent la masse du module. Alternativement, il a été env1_ d'---Tliquer un vernis potecteur sur l'ensemble de la carte électronique. Le par leoc est un élément fréquemment utilisé à natte fin. Cop dant, une telle protection par vernis .,_rente considérablement le poids de la carte, jusqu'à 201% de poids en plus, ce qui est préjudiciable pour rr. application aérona-Liqu:i. En outre, la présence de --n.L, rend quasiment impossible la .a.t. H la carra électronique, ce qui augmente les 1 de enance du matériel. OBJET DE L'INVENTION Un, but de l'invention est d'ené1iorer la protection des r cdolcs électroniques contre 1 humidité. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit selon l'invention, un module électronique comprenant une enveloppe de protection oéiinitant un volume interne et une carte électronique di::csec dans le volume 1rtere. Le ulule électronique comprend des moyens Je ccc _on une cc:ic. rien envir=nementale predeLerminct. du ..7;lume interne et des moyens de généra'_i-m d'une zone :e à l'intérieur du volume interne agencés noir- que la zone froide acot séparée de la carte elect-on _ue. Une unité. de est reliée moyens de détection d'une condition environnementale et aux moyens de cénératiori d'une zone froide. Ainsi, l'unité de commande oeut, lorsqu'elle détecte des conditions environnementarts susceptibles de -r:eTcquar une condensation de contenu 35 le vo unie: inter . ' der vers de 3065348 gérer ion d'une zone froide. On force ainsi la cone 3tion de l'humidité sur la zone froide plutôt que sur la carte électL.onique. La zone froide étant séparée de la carte électronique, or. s'assure que la :iensatien ne s'effectue pas sur la -rte ,ilectique. L'enveloppe de proLê ressi renda7 10 par ve on cd-:_ege la électronique de la de l'humidité extérieure, de la fumée et des chimiques ou mécaniques de toutes rtes, ile une protection de la carte éle.:_nt_ uique sens de la rrsente demande, une zone froide est un volume. ou une surface Tocalisé: ) dont la tel' e 25 inférieure à celle zone de référence. Une zone froide peut être êt2L nue par 15 élévation de la température de la zone de réirrence, ce qui crée un gradient de tomoérature et donc l'apparition d'une zone de plus :or r )érature et d'une zcuic de plus .._.. fr -ilement être oo:.enue C. dirunnion tempéraur ladite 20 zone froide. mJntable. simplement protection. préférence, l'enveloppe de pr ,eo' La carte élec_ro,iae peut al .7) éparée extraya: de l'envelc,p-- ,J2 Une réalisation particulièrement économique est enue lorsque les moyens de dé n d'une condition rounenentale prédéterminée eérturenl=t un capteur de capLêi race solidaire de la carte de température solidaire 'ronique et /ou un protec 2 l'er- ..-,ppe de module de l'invention est particulièrement robuste rde 7)o sède lorsque les moyens de génération d'eue zone comprennent une cellule à effet e..1- qui une face t-n-- fr- et .ire face 3065348 Préférentiellement, la face enaude de la cellule Icleier est tbe-Tiquement reliée à l'enveloppe de protecti u à un o7,a ss i s thermiquenenn conducteur du n laie électron Avantageusement, les moyens de denation d'une zone frc sont agencés pour que des condciinats issus de la condé scion de l'air contenu dans le vo ume interne soient dirigés vers une zone de r du volume interne et/ou vers l'ext.érieur do oclume interne. 10 Avantageusement, la zone de rétention est revêtue d'une résine. protectrice. D'autres caicLsstques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un modo de rélisaticn par-ticulier non -tif de 15 BREVE DESCRIPTIO'l DES DESSINS Il sera _ ' . référence aux figure _nneme parmi lesquelles : 20 la figure 1 est une vue schématique en perspective partiellement écorchée d'un module selon l'invention ; - la figure 2 est une vue scLéTatr-e en coupe selon le plan II-II du module de la figure 1. 25 DESCRIPTION DETA=_LLEE DE L'INENTION lie référence aux figures 1 électronique selon l'invention, et g- module 100, , ic_ =,:ncé pour être mort, 3 are laie 30 avionig d' ibnef (non repre.,r Te :.-:.clule élec:._:onique 10C erer, ïCOC. ana carte é1ectroni7 10 flxce sur une base 20 d'une ..n, iop'oe de protection 21. Des pistes électroniques 11 et r reliant respecti--.:ment la ca-te électrc.-Ilouc- 1C à un 35 conne: cire 13 de donnes et à connect 14 3065348 d'aimantation qui douchent tous deux sur une surface exter , l'envelo -ctection 21. "enveloppe or_:tion 21 s'étend autour de la carte électronique 10 et delimite un volume interne 22 du 5 modulo électronique 100. Un premier capteur de :ra.__Lre 30 et un deux: ira capteur dc tem.érature 31 - '- de type résistif - sont respec-livement cc:7.ns sur la ::arte 10 et sur une face .ieure 23 de l'enveloppe de protection 21. Une cellule u effet Peltier 10 50 comprenant une surface chaude 51 at une surface frcHrde par collage de sa sur:rac -audo 51 suri de la base al lac zone ion 53 situas e l'aplomb de la cellule à e 50 lorsque le module électronique 10 esL 15 dais la baie avionique 60 (figure 2) est recouverte de p Lylène. La zone de rétention 53 forme une cuvette au centre de laquelle un orifice 54 pourvu d'un clapet 55 traç7erse l'enveloppe de protection 21 et débouche vers - erieur ,-:»e celle-ci. 20 Un Processeur 40 est relié premier et ,L:xième capteurs de température 30 et 31 ainsi qu'a la cellule à effet Peltier 50. Le processeur 40 est -lirlenté en énergie via le connecteur d'alimentation 14 echan7,- des données av,- ''extérieur via le cc- H-cteur 25 3e- données 3. En fonctionnement, le processeur 40 surveille et compare les températures Tu et 131 respoctivement merdas par les premier et deux:!_ème capLeurs de -praLuré 30 et 31 pour déLeter des cur:ait ans 30 es de provoquer une c=i-Tsation de 1 hum:( l'air dans le volume interne 22 sur 1 électronique 10. Une telle situation peut se présenter lo,-squé l'aéronef 1 est mis en route après avoir été s:.; Iris n _rioé rature basse. Le lcuctic:-.aement cc l' 35 der Tod- voisins du module :00 peut echauft- 3065348 6 l'en oppc,, de protection 21 et l'air con._ 1 dans le voiui:i inccLne 24 avant que la carte 10 n'ait été sollicitée et ait pu monter en température. La carte électronique 10 est donc plus froide que l'air 5 contenu dans le volume interne 24 et de la c=dcnf-:-ation est susceptible de se former sur la carte élec.Ironique 10. Lorsque le processeur 40 détecc de telles conditions suseep-_ibles de provoquer une condensation. de 10 l'humidité de l'a r contenu dans le volume interne 22 sur la carte électronique 10, il déclenche le foncti- --utent de la cellule à effet Peltier 50. La surface froia 52 de la cellule Peltier 50 crée alors une -=le froide don_ la ir-é=re T52 est iniéri ure à ce e de la carte 15 él,L,ctroique 10. Cette temp,crature plus faible de la face provoque condensation Sur cettn dernière sur la rte électronique _ la 7 ronique 10 de la u:mc_...em ccDnLnui=s fic.rm4,:F surface de la fana froide 52 tcmbcnL car 20 g/ te' clans la zone de iention 53 et sont évaculu vers l'o 1-ice 54. On obtient ainsi un module élecLr:_ iq_ 00 dont lectronique 10 est protégée de .a poulina, cia .YhnL1itn extérieure, de la fumée et des agressions 25 l'enveloppe de protection 21. L'enveloppe de c.._on 21 peut être démontable afin d'accéder ai 'Lient i la carte électronique 10 qui, ne recruérant pas de protec-ion par vernis, est alors faci-emen71 La cellule à effet Peltier 50 permet téger la carte 30 électronique 10 de l'humidité conteru:e dans le volume interne. 22. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe te variante entrnt .icns le champ dc l'invention telle que cVcLiuie 35 par 3065348 En particulier : - bien qu'ici la zone de soit génée par une cellule à effet Peltier, l'inventicT s'a liq lalement à d'autres =yens de àrer une zone froide sparée de la carte electronique comme par rxemple un traceur électrique qui réchauffe la carte - impllcue donc froide est générée aillaLs ue rte sur un capotage du connecLeur de donnéc,..; ou d'a_ aLiun) 10 qu'ici la zone froide soit cénéréc par une cellule à rfeL Peltier l'invention s'a à d'autres noy:_m qénérer une zone froids. la carte é_ctronioue Ç7onue par exemple un cryostat ; - bien qu' condi-_ions iptibles de 15 provoquer une condensation de l'huTidité contenu dans le vn.1icie interne salant détectées par deux capteurs de température, l'inve.Lon s'applique également à d'autres moyens de détecter une mmncd tion env :mmr.r mOnt.R le prédétermi:mia co=e aur exenn e. un. 20 T--Ivo, un unique mipLaur de température éventuellement couplé à un capteur de press-.0n, un détecteur de point de rosée, un capteur de cc-idensa._ on ; - bien qu'ici les capteurs de Lemner; 1 i,1:- des rs résistlfs, l'invention , due emen,_ 25 à - de mesure de la terru- Ire comr.te par exemp cap:eurs infrarouge ou capacitifs ; - bien qu'ici les capteurs de température soient collés à a carte électronique ou l'em- pne de urctecti?r, pa collage, l'invention s'appli:1._ 30 à d'.a:t.. ses myens de solidarisa_ion des cc par exnmrcicn e vissage ou le clippage ; qu'ici la zone de rétention soit en forme de cuvette et revêtue d'une couche de résine en parylène, l'invention s'applique égalcment à une zone dc rtention 35 erente ou --, mTmotégée ou un 3065348 :stint pouvant être diff rnt du prylène ceime 7.a peinture, un insert en _maté _au synt"- OU 7 ; -bien qu'ici la zone de rétention soit pourvue d'un orifice déboutant vers l'exieur du volume interne et pourvue d'un n:apet, l'ig igue égalerlent à d'autres cet rati zone de re I.on comme par exemple une zone -.ention dont l'oriice est ourvu de clapet ou bien une zone de 10 rétention dépourvue d'orifice ; - bien qu'ici Je_ face chaude de la cellule à effet Peltier soit el_ue à l'enveloppe de prote - également à une li I.uon de la face ch...icie de la è effet Peltier à types 15 d'ements du IrcH_LLu électronique comme par exemple un Assis thermicument conductc-2.r m.,-due électrc;.nique . qu'ici 1e .t . ......vu::ccicnie soit sur - de l'nve l'invenL _un S' annJ.igue uculewet à 'autres uon: ations de 20 l'envonppe otection comme par exemu e une enveloppe de protection cont la b.sse serait constitu_ée par la carte électron que -11e-même ; bien qu'ici les capLeurs de tem .ér.t ce et la cellule à effet Peltier reliés à proc:7:sseur, 25 l' ive -1-1 s'applique eTent à s types 'L:J-litàs de commande comme par exemple un miu.rocontrôleur ou un FPGA. REVENDICATIONS1. cr.cLle électronique (100) c(Jmorenant une enveloppe de protection (21) délimitant un volume interne (22) et une carte électron (10) di sposée (_.àns le volume (22), le module électron (10) comprEnan:. moyens de détection 31) d'une condition enTironnemen::.:le prédétermin volume 10 int (22) ; - des moyens de génération (50) d' ne zone froide à l'intérieur du volume interne (22) que la. zone froide soit rc- 1e la carte -oniqn (10) ; - une unit3 cc coco oude (40) Le_ee aux coyens de 15 doocoion d'une conditico environnwuntale (30, 31) et aux moyens de génération d'une zone frc (50). élect conique (100) selon la :uocLccn 1, . 1 les moyens de détection 20 -IL condition environnementale prédéterminée ennent un capteur de température (30) solidaire de carte électronique (10). 3. kcdule uctroniq-le (100) selon "une 25 quelcc.-q, cls oc L:1uLont ors édent: dons les d'une condiLion unvironnemer-ale .1-,li1jee comprennent un capteur de température (31) solidaire de l'enveloppe de protection (21). 30 4. Module électronique 100) selon cuciccocxue des revendications n c;es-,te , dccc les moyens de génioc 1c d'une zone froide =rp-ennent une cellule à eLlec eltier (50) qui possède one face chaude (51) et une face froide (52). 35 3065348 10 5. Module électronique (100) selon la dicatic,n 4, dans lequel la face chaude (51) cm la 'elr est thermiquement reliée cl'envelcpr- de prc7..ection 21) ou à un châssis thermiquement conducteur du module électronique (100). Module élec..t- (10 selon l' U Cl 1-,e des CC uendication dans lequel lus uoyens de gé,n=ition d'une zone Iroide agencés pour qua des condensats issus de la cancans de "air dans le interne diriges nne ono un re-ention (53) déd interne 22) et/ou extérieur du vcluTe 50) sont Lion ent 21ume 7. Module éleol -igue (100) selon la revctdioiftion 6, dar.s le,.1 la zone de rét:n',..ion (53) est rE. 'une résine pl- trice.