Brevet FR3075564A1 — publié le 20190621

Circuit de refroidissement pour composant(s) electronique(s) La presente invention concerne un circuit de refroidissement pour composant(s) electronique(s). Ce ou ces composants electroniques appartiennent par exemple a un convertisseur de tension statique, par exemple a un convertisseur de tension continu/continu ou a un onduleur/redresseur. Il est connu d'associer ce ou ces composants electroniques a un circuit de refroidissement permettant de dissiper les calories degagees par ces composants en fonctionnement. Un tel circuit comprend par exemple une conduite formee entre un corps et un couvercle entre lesquels sont interposes un ou plusieurs joints tout le long de la conduite afin d'assurer l'etancheite de celle-ci. La presence de joint(s) tout le long de la conduite necessite l'amenagement tout le long de celle-ci de surfaces entre le corps et le couvercle permettant d'accueillir ce ou ces joints, et l'emploi de moyens de fixation pour maintenir en place ce ou ces joints. Ainsi, l'obtention d'une etancheite tout le long de la conduite rend la realisation du circuit de refroidissement complexe et couteuse. Il existe un besoin pour dissiper les calories d'un ou plusieurs composants electroniques, notamment de composants d'electronique de puissance d'un convertisseur de tension statique, a. l'aide d'un circuit de refroidissement de realisation simple et peu couteuse. L'invention vise a repondre a ce besoin et elle y parvient a l'aide d'un circuit de refroidissement pour composant electronique, comprenant : - une entrée, - une sortie, et - une conduite apte a etre parcourue par du fluide rect.' en entrée du circuit et evacue en sortie du circuit, la conduite comprenant un corps et un couvercle fixe sur le corps, le corps et le couvercle ayant des formes cooperant de maniere a definir pour la conduite : une premiere portion, et une deuxieme portion disposee en aval de la premiere portion et s'etendant le long de cette premiere portion, aucun joint n'etant interpose entre le corps et le couvercle, entre la premiere et la deuxieme portion de la conduite. Autrement dit, selon l'invention, on ne dispose pas de joint(s) tout le long de la conduite puisqu'aucun joint n'est prevu entre la premiere et la deuxieme portion. Un passage de fluide existe ainsi entre le corps et le couvercle, entre la premiere et la deuxieme portion. Un echange de fluide est ainsi possible entre ces deux portions a travers le passage laisse libre entre le corps et le couvercle du fait de l'absence de joint. Ce passage, encore appele ci-apres « passage de fuite », n'affecte pas le refroidissement fourni au(x) composant(s) par le fluide circulant dans la conduite, ce refroidissement dependant majoritairement de la temperature du fluide plutot que du debit de 2 ce dernier, tandis que l'absence de joint entre la premiere et la deuxieme portion simplifie la fabrication du circuit et en reduit le coilt. Le passage de fuite peut etre forme par le jeu entre deux faces planes, et ce jeu peut etre compris entre 0,05 mm et 0,25 mm. 5 Au sens de la presente demande : - « longitudinalement » se refere au sens de parcours du fluide dans la conduite, depuis l'entree vers la sortie, en empruntant la totalite de la conduite, - « section de passage en un point » se refere a la dimension en ce point de la section orthogonale a la direction du fluide, 10 - « en amont » et «en aval » s'apprecient par rapport au parcours du fluide dans la conduite, depuis l'entree vers la sortie, - « debit principal » concerne le debit du fluide qui parcourt la conduite depuis la premiere portion jusqu'a la deuxieme portion tandis que « debit de fuite » concerne le debit du fluide passant de la premiere portion a la deuxieme portion via le passage de fuite menage par l'absence de joint. En 15 amont de la premiere portion, respectivement en aval de la deuxieme portion, le debit global dans la conduite correspond a la somme du debit principal et du debit de fuite. Le rapport entre le debit de fuite et le debit principal peut etre inferieur a 5%. Un systeme d'etancheite, par exemple plusieurs joints ou un seul joint continu, peut etre dispose entre le corps et le couvercle ailleurs qu'entre la premiere et la deuxieme portion. Ce 20 systeme d'etancheite peut assurer l'etancheite de la conduite vis-a-vis de l'exterieur du circuit de refroidissement. La fixation du couvercle au corps peut etre effectuee via une pluralite d'elements de fixation, par exemple des vis, et ces elements de fixation peuvent etre disposes ailleurs qu'entre la premiere et la deuxieme portion. Ces elements de fixation peuvent, en plus de fixer le corps et le couvercle, 25 etre utilises pour fixer egalement le ou les joints disposes entre eux. Du fait de l'absence de joint entre la premiere et la deuxieme portion, la presence de ces elements de fixation y est encore moins necessaire. L'absence d'elements de fixation entre la premiere et la deuxieme portion permet egalement de reduire la dimension de la ou les parois disposees entre cette premiere et cette deuxieme portion, puisque cette ou ces parois ne doit plus loger d'element de fixation. 30 Le corps peut definir les extremites laterales de la premiere et de la deuxieme portion, et le couvercle peut definir une paroi de fond pour ces premiere et deuxieme portions. Autrement dit, en considerant une section de passage en un point de la premiere ou de la deuxieme portion, deux faces opposees de cette section de passage appartiennent au corps, tandis qu'une des deux autres faces appartient au couvercle. 35 Le couvercle peut ne pas presenter une forme plane. Le couvercle presente par exemple : 3 - une premiere zone definissant une partie de la premiere portion, - une deuxieme zone definissant une partie de la deuxieme portion, et - une zone intermediaire, disposee entre la premiere zone et la deuxieme zone et s'etendant audela des premiere et deuxieme zones, depuis l'autre paroi de fond (c'est-d-dire celle non definie 5 par le couvercle) pour les premiere et deuxieme portions. Autrement dit, le couvercle peut, dans une pluralite de plans orthogonaux a la direction longitudinale dans la premiere et/ou dans la deuxieme portion, presenter une forme etagee. Avec un tel couvercle, le corps peut, entre la premiere portion et la deuxieme portion, s'etendre au-dela des premiere et deuxieme zones du couvercle, depuis l'autre paroi de fond (c'est-d-dire 10 celle non definie par le couvercle) pour les premiere et deuxieme portions. Autrement dit, dans une pluralite de plans orthogonaux a la direction longitudinale dans la premiere et/ou la deuxieme portion, le corps presente une zone disposee entre la premiere portion et la deuxieme portion qui s'etend depuis une reference commune au-dela des zones du couvercle qui definissent en partie les premieres et deuxiemes portions de la conduite. Un tel agencement du couvercle et du corps 15 permet de creer un chemin sinueux pour le fluide cherchant a passer directement de la premiere portion a la deuxieme portion du fait de l'absence de joint par le passage de fuite. Une telle forme sinueuse, que l'on peut encore appeler « chicane » permet d'obtenir un debit de fuite reduit. Le corps peut egalement definir une paroi de fond pour les premiere et deuxieme portions, de sorte que chacune de la premiere et de la deuxieme portion s'etend : d'une part entre la paroi de 20 fond definie par le couvercle et la paroi de fond definie par le corps, et d' autre part entre les extremites laterales definies par le corps. Autrement dit, dans une section de passage de la premiere ou de la deuxieme portion, deux faces opposees appartiennent au corps tandis que les deux autres faces opposees appartiennent pour l'une au couvercle et pour l'autre au corps. Dans une variante, un deuxieme couvercle, monte de fawn opposee au premier couvercle est 25 prevu et vient former la paroi de fond de ces premiere et deuxieme portions autre que celle formee par le premier couvercle. Dans tout ce qui precede, le corps peut etre monobloc. Comme déjà mentionne, l'absence de joint permet l'existence d'un passage de fuite pour le fluide de la premiere portion vers la deuxieme portion, le rapport entre le debit du fluide 30 empruntant ce passage et le debit du fluide circulant de la premiere vers la deuxieme portion sans emprunter ce passage etant par exemple inferieur a 5%. Dans tout ce qui precede, une seule et meme paroi du corps peut separer la premiere portion de la deuxieme portion, c'est-d-dire que l'une des faces de cette paroi du corps delimite la premiere portion tandis qu'une autre face de cette paroi du corps delimite la deuxieme portion. 4 Dans ce cas, le passage de fuite est menage entre cette paroi et le couvercle. Comme déjà dit, cette paroi et le couvercle peuvent alors presenter des faces planes en regard avec un jeu menage entre elles compris entre 0,05 et 0,25 mm, et ce jeu definit le passage de fuite. La premiere portion et la deuxieme portion peuvent etre directement l'une a la suite de l'autre. 5 Dans un exemple particulier, la conduite a une forme en U, c'est a-dire que le parcours longitudinal du fluide decrit un « U ». La premiere portion peut alors former l'un des bras du U tandis que la deuxieme portion forme l'autre bras du U. Touj ours dans cet exemple particulier, le corps peut comprendre une paroi definissant une paroi externe pour la conduite, qui definit successivement l'extremite laterale vers l'exterieur du 10 circuit de la premiere portion, puis l'extremite laterale vers l'exterieur du circuit de la deuxieme portion. Dans cet exemple, une seule et meme paroi du corps peut definir une paroi interne pour la conduite, definissant a la fois l'extremite laterale vers l'interieur du circuit de la premiere portion et l'extremite laterale vers l'interieur du circuit de la deuxieme portion. Un joint continu peut etre interpose entre cette paroi externe et le couvercle, tout le long de cette paroi, tandis qu'aucun joint 15 n' est interpose entre la paroi interne et le couvercle. Tout le long de la paroi externe, des elements de fixation peuvent etre prevus pour fixer le couvercle au corps, et ces elements de fixation permettent aussi la fixation d'un ou plusieurs joints, notamment du joint continu precite, entre cette paroi externe et le couvercle. Aucun element de fixation peut alors n' titre rect.' dans la paroi interne, permettant de reduire la dimension de celle-ci puisqu'elle ne doit pas recevoir d'element 20 de fixation. Dans tout ce qui precede, la partie du couvercle definissant une premiere zone pour la premiere portion et la partie du couvercle definissant une deuxieme zone pour la deuxieme portion peuvent etre ondulees, c'est-d-dire qu'elles definissent chacune une vague dans un plan de coupe longitudinal. 25 Dans tout ce qui precede, le fluide peut etre un liquide, par exemple de l'eau ou un mélange d'eau et de glycol. L'invention a encore pour obj et un ensemble comprenant : un circuit de refroidissement tel que defini ci-dessus, et un composant electronique. Ce composant peut etre un composant d'electronique de puissance d'un convertisseur statique de tension, par exemple un transistor de 30 puissance, un condensateur ou une inductance. Ce composant peut encore etre un composant d'electronique de commande d'un tel convertisseur statique de tension, comme un microcontroleur. Le circuit de refroidissement peut etre associe a un convertisseur statique de tension en tant que tel. Ce convertisseur est par exemple un convertisseur de tension continu/continu ou un 35 onduleur/redresseur. 5 Ce convertisseur statique de tension appartient par exemple au reseau de bord du vehicule. Dans le cas d'un convertisseur de tension continu/continu, it peut convertir une tension 12V en une tension 24V et reciproquement, ou une tension 12V en une tension 48V et reciproquement, ou une tension 24V en une tension 48V et reciproquement. 5 Ce convertisseur statique de tension peut en variante appartenir a un chargeur embarque de vehicule hybride ou electrique. Le corps du circuit de refroidissement peut etre realise d'une seule piece avec le boitier du convertisseur statique de tension. Plus globalement, l'ensemble peut etre integre a un vehicule a propulsion hybride, electrique, 10 ou thermique. L'invention pourra etre mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en ceuvre de celle-ci et a l'examen du dessin annexe sur lequel : - les figures 1 et 2 representent, respectivement en elevation et en coupe, un convertisseur de tension statique comprenant un circuit de refroidissement selon un exemple de mise en ceuvre de 15 l'invention, et - la figure 3 represente en agrandissement un detail de la figure 2. On a represente a la figure 1 un convertisseur statique de tension 1 comprenant un circuit de refroidissement 2 selon un exemple de mise en ceuvre de l'invention. Ce convertisseur 1 est dans l' exemple decrit un convertisseur de tension continu/continu, convertissant par exemple une 20 tension de 12 V en une tension de 48V, et reciproquement. Ce convertisseur 1 comprend, comme visible sur les figures 1 et 2, un circuit imprime 4 portant des composants electroniques de puissance tels que des transistors de puissance. Ces composants electroniques sont contenus dans un espace delimite d'une part par le circuit imprime 4 et d'autre part par une plaque de fermeture 6. 25 Le convertisseur 1 comprend encore, de l'autre cote du circuit imprime par rapport aux composants electroniques, un connecteur de puissance 7 mettant en ceuvre des broches de connexion 8. Ces broches 8 passent sur une partie de leur longueur dans un tore magnetique 9 reduisant les problemes de compatibilite electromagnetique. Le convertisseur 1 comprend encore un connecteur de signal 5. 30 On constate que le connecteur 7 est dispose a meme hauteur que le circuit de refroidissement 2 tandis que les composants electroniques sont disposes sous ce circuit de refroidissement 2. Le convertisseur 1 comprend encore dans cet exemple un boitier 10 qui est ici realise d'une seule piece avec le corps 11 du circuit de refroidissement 2 qui va etre decrit a present. 6 On peut voir sur la figure 1 que ce circuit de refroidissement 2 comprend une entrée 12 et une sortie 13, chacune formee par un embout fixe sur le corps 11, et une conduite definie entre le corps 11 et un couvercle 15, fixe ici via des vis 16 sur le corps 11. Dans l'exemple considers, la conduite a une forme en U, c'est-d-dire dire qu'elle definit un 5 aller-retour entre l'entree 12 et la sortie 13 du circuit de refroidissement 2. Le bras de ce U formant l'aller definit une premiere portion 20 de la conduite tandis que le bras de ce U formant le retour definit une deuxieme portion 21. La deuxieme portion 21 est disposee en aval de la premiere portion 20 et ces deux portions se succedent directement. On constate dans l'exemple decrit que le corps 11 comprend une paroi 25, encore appelee 10 « paroi externe » pour la conduite, qui definit successivement l'extremite laterale vers l'exterieur du circuit de la premiere portion 20, puis l'extremite laterale vers l'exterieur du circuit de la deuxieme portion 21. On constate egalement que, dans cet exemple, une seule et meme paroi 26 du corps, encore appelee « paroi interne » pour la conduite, definit a la fois l'extremite laterale vers l'interieur du circuit de la premiere portion 20 et l'extremite laterale vers l'interieur du circuit 15 de la deuxieme portion 21. Une partie du couvercle 15, encore appelee « premiere zone 30 » definit une paroi de fond pour la premiere portion 20 et une autre partie du couvercle 15, encore appelee « deuxieme zone 31 » definit une paroi de fond pour la deuxieme portion 21 de la conduite. Pour chacune de la premiere et de la deuxieme portion de la conduite, la paroi de fond opposee au couvercle 15 est 20 definie par le corps 11. Ainsi, dans l'exemple decrit : - la premiere portion 20 de la conduite s'etend, dans une section orthogonale a la direction longitudinale entre : deux parois de fond, definies respectivement 30 par le couvercle 15 et le corps 11, et deux extremites laterales, definies respectivement par la paroi externe 25 et par la 25 paroi interne 26, - la deuxieme portion 21 de la conduite s'etend, dans une section orthogonale a la direction longitudinale entre : deux parois de fond, definies respectivement 31 par le couvercle 15 et le corps 11, et deux extremites laterales, definies respectivement par la paroi externe 25 et par la paroi interne 26, 30 On constate encore que, partant de la paroi de fond definie par le corps, la paroi interne 26 s'etend au-dela des premiere zone 30 et deuxieme zone 31 du couvercle, tandis que la zone 35 du couvercle 15 qui est intermediaire entre les zones 30 et 31 s'etend, touj ours depuis la paroi de fond definie par le corps 11, encore au-dela de la paroi interne 26. 7 Bien que non visible sur les figures, un joint plat continu est ici interpose entre la paroi externe 25 et le couvercle 15, tout le long de cette paroi externe 25 et ce joint est maintenu en place par les vis 16 qui servent a fixer le couvercle 15 sur le corps 11. Dans l'exemple decrit, aucun joint n'est interpose entre la paroi interne 26 et la zone 5 intermediaire 35 du couvercle 25, de sorte qu'un passage de fuite est menage entre le corps 11 et le couvercle 15, entre la premiere portion 20 et la deuxieme portion 21 de la conduite. La dimension de ce passage, defini entre la paroi interne 26 et la zone intermediaire 35 du couvercle est par exemple compris entre 0,05 et 0,25 mm. Les dispositions respectives de la premiere zone 30, de la deuxieme zone 31 et de la zone 10 intermediaire 35 du couvercle, et de l'extremite de la paroi interne 26 en regard du couvercle 15, permettent que le passage de fuite definisse une chicane entre la premiere portion 20 et la deuxieme portion 21, comme represents par la succession de fleches sur la figure 3. Le rapport pour le debit du fluide dans le passage de fuite sur le debit du fluide passant de la premiere portion 20 vers la deuxieme portion 21 sans emprunter le passage de fuite est par 15 exemple inferieur a 5%. Sur les figures, on constate encore que la premiere zone 30 et la deuxieme zone 31 du couvercle 15 sont ondulees, c'est-a-dire qu'elles definissent chacune une vague dans un plan de coupe longitudinal. L'invention n'est pas limitee a l'exemple qui vient d'être REVENDICATIONS1. Circuit de refroidissement (2) pour composant electronique, comprenant : - une entrée (12), - une sortie (13), et - une conduite apte a etre parcourue par du fluide rect.' en entrée du circuit et evacue en sortie du circuit, la conduite comprenant un corps (11) et un couvercle (15) fixe sur le corps (11), le corps (11) et le couvercle (15) ayant des formes cooperant de maniere a definir pour la conduite : une premiere portion (20), et une deuxieme portion (21) disposee en aval de la premiere portion (20) et s'etendant le long de cette premiere portion (20), aucun joint n'etant interpose entre le corps (11) et le couvercle (15), entre la premiere (20) et la deuxieme portion (21). 2. Circuit de refroidissement selon la revendication 1, la fixation du couvercle (15) au corps (11) etant effectuee via une pluralite d'elements de fixation (16), disposes ailleurs qu'entre la premiere (20) et la deuxieme portion (21). 3. Circuit de refroidissement selon la revendication 1 ou 2, un systeme d'etancheite etant dispose entre le corps (11) et le couvercle (15), ailleurs qu'entre la premiere (20) et la deuxieme portion (21). 4. Circuit de refroidissement selon l'une quelconque des revendications precedentes, le corps (11) definissant les extremites laterales de la premiere (20) et de la deuxieme portion (21), et le couvercle (15) definissant une paroi de fond pour ces premiere (20) et deuxieme portions (21). 5. Circuit de refroidissement selon la revendication 4, le couvercle (15) presentant une premiere zone (30) definissant une partie de la premiere portion (20), une deuxieme zone (31) definissant une partie de la deuxieme portion (21), et une zone intermediaire (35), disposee entre la premiere zone (30) et la deuxieme zone (31), et s'etendant au-dela des premiere (30) et deuxieme (31) zones, depuis l'autre paroi de fond pour les premiere (20) et deuxieme portions (21). 6. Circuit de refroidissement selon la revendication 5, le corps (11) s'etendant, entre la premiere portion (20) et la deuxieme portion (21), au-dela des premiere (30) et deuxieme (31) zones du couvercle (15), depuis l'autre paroi de fond pour les premiere (20) et deuxieme (21) portions. 7. Circuit de refroidissement selon l'une quelconque des revendications precedentes, la conduite ayant une forme en U, la premiere portion (20) formant l'un des bras du U tandis que la deuxieme portion (21) forme l'autre bras du U. 8. Circuit selon la revendication 7, le corps (11) comprenant une paroi (25) definissant une paroi externe pour la conduite, qui definit successivement l'extremite laterale vers l'exterieur du circuit de la premiere portion (20), puis l'extremite laterale vers l'exterieur du circuit de la deuxieme portion (21), et le corps comprenant une seule et meme paroi (26) definissant une paroi interne 9 (26) pour la conduite, cette paroi (26) definissant a la fois l'extremite laterale vers l'interieur du circuit de la premiere portion (20) et l'extremite laterale vers l'interieur du circuit de la deuxieme portion (21). 9. Circuit selon la revendication 8, un joint continu etant interpose entre cette paroi externe (25) et 5 le couvercle (15), tout le long de cette paroi externe (25), tandis qu'aucun joint n'est interpose entre la paroi interne (26) et le couvercle (15). 10. Ensemble comprenant : - un circuit de refroidissement (2) selon l'une quelconque des revendications precedentes, et - un composant electronique. 10