Brevet FR3108004A1 — publié le 20210910

Equipement électronique (1), comprenant : - une carte électronique (2) portant une pluralité de composants électroniques dont au moins un condensateur (5), - une paroi métallique (4) s’étendant au-dessus de la carte (2) et présentant une extension (10) au droit du condensateur (5) et en direction de celui-ci, l’extension (10) permettant la connexion électrique d’une borne du condensateur (5) à la paroi métallique (4). Figure d’abrégé : Figure 2 Equipement électronique ainsi que convertisseur de tension formé par un tel équipement électronique La présente invention concerne un équipement électronique ainsi qu’un convertisseur de tension formé par un tel équipement électronique. Un tel équipement électronique comprend de manière connue un boîtier métallique à l’intérieur duquel est montée une carte électronique portant des composants électroniques réalisant par exemple une conversion de tension. Le convertisseur de tension est par exemple un convertisseur de tension continue/continue, ou encore un onduleur/redresseur. Un tel convertisseur est par exemple intégré au réseau de bord d’un véhicule électrique ou hybride, ce réseau de bord étant relié à un moteur électrique ou à un alterno/démarreur. Ce moteur ou cet alterno/démarreur a par exemple une tension nominale d’alimentation de 48V, ou autre. Comme représenté sur la Figure 1, pour filtrer le courant de mode commun, il est connu de prévoir un condensateur 3 entre chaque conducteur 5 du circuit électrique défini dans la carte électronique 2 et le boîtier dans lequel est contenue la carte électronique. La connexion électrique d’un condensateur 3 au boîtier emprunte par exemple une vis 100 de fixation de la carte électronique 2 sur le boîtier, comme cela est représenté sur la Figure 1. Néanmoins, le positionnement de ces vis 100 sur le pourtour de la carte impose que la connexion électrique de chaque conducteur 5 au boitier via le condensateur 3 et la vis 100 ait une longueur importante, ce qui affecte l’efficacité du filtrage fourni par ce condensateur 3. Il existe ainsi un besoin pour améliorer le filtrage du courant de mode commun dans un équipement électronique, notamment un équipement électronique formant un convertisseur de tension dans un réseau de bord de véhicule. L’invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’un équipement électronique, comprenant : - une carte électronique portant une pluralité de composants électroniques dont au moins un condensateur, - une paroi métallique s’étendant au-dessus de la carte et présentant une extension au droit du condensateur et en direction de celui-ci, l’extension permettant la connexion électrique d’une borne du condensateur à la paroi métallique. Selon l’invention, on rapproche localement la paroi métallique et le condensateur pour réduire la distance existant entre ce condensateur et cette paroi. La connexion du condensateur à l’extension permet de réduire cette distance. Ainsi, lorsque le condensateur est utilisé pour filtrer le courant de mode commun depuis un conducteur d’un circuit électrique défini dans la carte et que la paroi métallique définit un potentiel de référence, par exemple une masse, la distance du conducteur à ce potentiel de référence via ce condensateur est réduite, de sorte que le filtrage est amélioré. Lorsque le potentiel de la paroi métallique est une masse, il peut s’agir de la masse du circuit électrique défini par la carte électronique. En variante, la masse de la paroi métallique peut être une masse flottante. En variante encore, la masse de la paroi métallique peut être reliée via une résistance de forte valeur à la masse du circuit électrique. «La paroi métallique s’étend au-dessus de la carte» signifie que la paroi métallique recouvre tout ou partie de la carte électronique lorsque l’on observe la carte électronique selon une direction orthogonale au plan d’extension de la surface de cette carte qui est tournée vers la paroi métallique. «L’extension est disposée au droit du condensateur» signifie que l’extension recouvre tout ou partie du condensateur lorsque l’on observe la carte électronique selon une direction orthogonale au plan d’extension de la surface de cette carte qui est tournée vers la paroi métallique. La paroi métallique peut être sensiblement plane, à l’exception de la ou des extensions précitées, et sa surface tournée vers la carte électronique peut être parallèle à la surface de la carte électronique tournée vers cette paroi. La face de l’extension de la paroi métallique tournée vers le condensateur peut également être plane et, le cas échéant, parallèle aux deux surfaces précitées. La paroi métallique appartient par exemple à un boîtier qui peut encapsuler en tout ou partie la carte électronique. La carte électronique définit par exemple un circuit électrique, et le condensateur peut être un condensateur de filtrage du courant de mode commun dans ce circuit électrique, le condensateur reliant alors un conducteur de ce circuit électrique à la paroi métallique. Le circuit électrique peut véhiculer un courant continu ou un courant alternatif, étant alors monophasé ou polyphasé. Le conducteur en question peut correspondre à un potentiel positif, à la masse du circuit électrique, à une phase ou au neutre du circuit Le condensateur est par exemple un condensateur dit de classe Y. L’équipement électronique peut comprendre un organe intermédiaire, interposé entre la borne du condensateur et l’extension de la paroi métallique, la connexion électrique de la borne du condensateur à la paroi métallique se faisant via cet organe intermédiaire. Cet organe intermédiaire peut être directement en contact avec la borne du condensateur d’une part, et avec l’extension de la paroi métallique d’autre part. Autrement dit, la liaison entre la carte électronique et l’extension peut se faire exclusivement via les pièces suivantes: condensateur et organe intermédiaire. L’organe intermédiaire, en plus d’être électriquement conducteur, peut être élastiquement déformable ou compressible. Cette déformabilité ou compressibilité peut être choisie pour permettre une tenue aux variations de contraintes mécaniques, que ces dernières surviennent lors de l’assemblage de l’équipement électronique ou qu’elles correspondent à des vibrations imposées en utilisation. L’organe intermédiaire est par exemple choisi parmi un ressort métallique, une mousse conductrice et un tampon conducteur . Au sens de la présente demande: - on désigne par «mousse conductrice» une structure alvéolaire réalisée en un matériau électriquement conducteur, par exemple en élastomère chargé avec des particules électriquement conductrices. - on désigne par «tampon conducteur» une structure sans alvéole de forme aplatie réalisée en un matériau électriquement conducteur, par exemple en élastomère chargé avec des particules électriquement conductrices. Dans tout ce qui précède, le condensateur peut avoir sa borne électriquement conductrice connectée à l’extension de la paroi métallique, le cas échéant via l’organe intermédiaire, disposée sur sa face tournée vers cette extension. Ce condensateur présente par exemple ses deux bornes de connexion sur deux faces respectives opposées. L’une des bornes est par exemple ménagée au niveau de la face du condensateur tournée vers la carte électronique, cette face étant par exemple fixée, notamment par brasure, sur cette carte électronique, tandis que l’autre de ces bornes est ménagée au niveau de la face du condensateur tournée vers l’extension de la paroi métallique, cette dernière face étant par exemple en contact direct avec l’organe intermédiaire. Le condensateur est par exemple un condensateur en céramique, par exemple un condensateur en céramique multicouche, un condensateur en silicium ou autre. Dans tout ce qui précède, la distance sur laquelle s’étend l’extension depuis le reste de la paroi métallique en direction de la carte électronique peut être comprise entre 10 % et 90 % de la distance entre le reste de la paroi métallique et la carte électronique. La carte peut porter une pluralité de condensateurs et l’extension peut être disposée au droit de plusieurs de ces condensateurs et permettre pour ces condensateurs la connexion d’une borne à la paroi métallique via cette extension. Autrement dit, chacun de ces condensateurs présente une borne qui est connectée, par exemple via un organe intermédiaire commun ou plusieurs organes intermédiaires distincts d’un condensateur à l’autre, à cette même extension de la paroi métallique. En variante, la carte peut porter une pluralité de condensateurs, la paroi peut présenter plusieurs extensions, chaque extension étant disposée au droit d’un ou plusieurs condensateurs et permettant pour ce ou ces condensateurs la connexion d’une borne à la paroi métallique. Autrement dit, une extension n’est alors pas commune à tous les condensateurs électriquement connectés à la paroi métallique. Ces différents condensateurs sont par exemple chacun affectés à la liaison entre un conducteur du circuit électrique défini par la carte électronique et la paroi métallique. Chacun de ces condensateurs est par exemple un condensateur «dit de classe Y». Dans tout ce qui précède, la connexion électrique du condensateur à la paroi métallique peut ne pas s’effectuer via une ou plusieurs vis de fixation de la carte électronique à un boîtier auquel appartient la paroi métallique. Dans tout ce qui précède, la carte électronique est par exemple une carte de circuit imprimé. Dans tout ce qui précède, l’équipement peut définir un convertisseur de tension statique pour réseau de bord de véhicule électrique. Comme déjà mentionné, le condensateur, ou chaque condensateur précité, peut appartenir à un filtre de courant de mode commun. L’équipement électronique définit par exemple un convertisseur de tension continu/continu, notamment un convertisseur 12V/48V. En variante, l’équipement électronique peut définir un onduleur/redresseur pour l’alimentation électrique d’une machine électrique de propulsion ou un onduleur/redresseur pour un circuit de charge de batterie. Lorsque l’équipement électronique définit un convertisseur de tension continu/continu, l’une des tensions peut être de 12V et l’autre tension de 48V ou plus, étant par exemple toute tension supérieure à 60V, en particulier toute tension supérieure à 300V. Dans de tels cas de conversions de tension continue, un condensateur peut être interposé entre le potentiel à 12V du circuit électrique du convertisseur et la paroi métallique, un autre condensateur étant interposé entre le potentiel à 48V ou plus du circuit électrique du convertisseur et la paroi métallique. Lorsque la paroi métallique n’est pas à la masse du circuit électrique du convertisseur, un autre condensateur peut être interposé entre la masse du circuit électrique du convertisseur et la paroi métallique. L’équipement électronique peut être associé, en vue d’assurer la propulsion hybride ou électrique du véhicule, à une machine électrique tournante étant le cas échant un alterno-démarreur, et présentant une puissance électrique nominale de 4 kW, 8 kW, 15 kW, 25 kW ou plus. La machine électrique tournante peut encore comprendre une poulie ou tout autre moyen de liaison vers le reste du groupe motopropulseur du véhicule. La machine électrique est par exemple reliée, notamment via une courroie, au vilebrequin du moteur thermique du véhicule. En variante, la machine électrique est reliée à d’autres emplacement du groupe motopropulseur, par exemple à l’entrée de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, en sortie de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, au niveau de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, ou encore sur le train avant ou le train arrière de ce groupe motopropulseur. La machine électrique tournante n’est pas nécessairement une machine synchrone, pouvant être une machine asynchrone. L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel: représente de façon schématique et partielle, en vue de dessus, un équipement électronique selon l’art antérieur, représente de façon schématique et partielle, en vue de côté, un équipement électronique selon un exemple de mise en œuvre de l’invention, et représente, selon une vue similaire à la figure 1, l’équipement électronique de la figure 2. On a représenté sur les Figures 2 et 3 un équipement électronique 1 selon un exemple de mise en œuvre de l’invention. Cet équipement électronique 1 définit ici un convertisseur de tension, par exemple un convertisseur de tension continu/continu, notamment mais non exclusivement un convertisseur 12V/48V. Cet équipement électronique 1 peut être associé, en vue d’assurer la propulsion hybride ou électrique du véhicule, à une machine électrique tournante présentant une puissance électrique nominale de 4 kW, 8 kW, 15 kW, 25 kW ou plus. L’équipement électronique 1 comprend une carte électronique 2, qui est ici une carte de circuit imprimé, qui porte des composants électroniques, et une paroi métallique 4 appartenant à un boîtier métallique de l’équipement 1. Certains des composants électroniques sont par exemple des transistors non représentés réalisant la fonction de conversion de tension. Ces composants électroniques, et des conducteurs électriques 5 qui sont par exemple des pistes de la carte de circuit imprimé 2 définissent un circuit électrique. Pour remédier aux problèmes de compatibilité électromagnétique, le circuit électrique comprend aussi un filtre du courant de mode commun mettant en œuvre de façon connue pour chaque conducteur 5 du circuit un condensateur 3 monté entre ce conducteur 5 et la paroi métallique 4 qui définit ici en termes de potentiel électrique une masse flottante. Dans le cadre d’un convertisseur de tension 12V/48V, trois condensateurs 3 sont par exemple prévu: - un condensateur 3 reliant la paroi métallique 4 au conducteur électrique 5 à 12V du circuit électrique, - un condensateur 3 reliant la paroi métallique 4 au conducteur électrique 5 à 48V du circuit électrique, et - un condensateur 3 reliant la paroi métallique 4 à la masse du circuit électrique. Chaque condensateur 3 peut être un condensateur «dit de classe Y». Dans l’exemple considéré, chaque condensateur 3 est par exemple un condensateur en céramique ou un condensateur en silicium. Comme on peut le voir sur la Figure 2, chaque condensateur 3 peut être placé au droit d’une extension 10 ménagée dans la paroi métallique 4. La paroi métallique 4 et la carte électronique 2 peuvent présenter des surfaces 11 et 12 tournées l’une vers l’autre sensiblement parallèles, à l’exception de la ou les extensions 10 sur la paroi métallique 4. L’extension 10 peut faire saillie depuis la surface 11 de la paroi métallique en direction de la carte électronique 2 selon une deuxième distance d2, et le rapport entre la deuxième distance d2 et la distance d1 entre les deux surfaces 11 et 12, encore appelée «première distance», peut être compris entre 0,1 et 0,9. La connexion d’un condensateur 3 vers l’extension 10 de la paroi métallique 4 peut se faire via une borne de connexion de ce condensateur ménagée au niveau de la face 15 de ce condensateur 3 qui est tournée vers l’extension 10. L’autre borne de connexion de ce condensateur 3 peut être ménagée dans une face opposée à la face précédemment mentionnée, qui est ici la face tournée vers la carte électronique 2 et qui est ici brasée sur cette carte 2. Dans la variante représentée sur la Figure 2, les deux bornes de connexion du condensateur 3 ne sont pas ménagées au niveau de faces opposées respectives, l’autre borne de connexion étant par ménagée au niveau d’une face du condensateur 3 qui est adjacente à la face 15 précitée. Un organe intermédiaire 20 est interposé entre le condensateur 3 et l’extension 10, comme on peut le voir sur les Figures 2 et 3. Cet organe intermédiaire 20 est électriquement conducteur, de manière à réaliser une connexion électrique entre la borne du condensateur 3 ménagée au niveau de la face 15 et l’extension 10. Cet organe intermédiaire 20 vient par exemple directement au contact de la borne du condensateur 3 ménagée au niveau de la face 15 du condensateur 5. L’organe intermédiaire 20 peut être élastiquement déformable ou compressible. Il s’agit par exemple d’une mousse, d’un tampon ou d’un ressort métallique. Comme on peut le voir sur la Figure 2, l’organe intermédiaire 20 peut également venir directement au contact de la face de l’extension 10 qui est tournée vers la carte de circuit imprimé 2. Autrement dit, la connexion électrique entre le condensateur 3 et la paroi métallique 4 s’effectue exclusivement via l’organe intermédiaire 20 dans l’exemple considéré. Cette connexion ne s’effectue pas par l’intermédiaire des vis 100 de fixation de la carte électronique 2 sur le boîtier métallique auquel appartient la paroi métallique 4. L’extension 10 peut être commune à plusieurs condensateurs 3, chacun de ces derniers appartenant au filtre de courant de mode commun. Dans ce cas, l’extension 10 peut présenter une dimension suffisante pour que être disposée au droit de tous ces condensateurs 3. En variante, les connexions des condensateurs 3 du filtre du courant de mode commun à la paroi métallique 4 peuvent faire intervenir plusieurs extensions distinctes, par exemple une extension 10 par condensateur 5 ou au moins une extension 10 commune à plusieurs condensateurs 5. L’extension 10 peut être réalisée sur la paroi métallique 4 par emboutissage, moulage ou encore extrusion. L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit. Dans tout ce qui précède, l’extension peut être réalisée d’une seule pièce avec le reste de la paroi métallique. En variante, l’extension peut être une pièce distincte du reste de la paroi métallique, étant par exemple rapportée sur cette extension, par exemple par vissage. Dans tout ce qui précède, l’extension peut ne pas avoir d’autre fonction que connecter électriquement le ou les condensateurs à la paroi métallique. Equipement électronique (1), comprenant: - une carte électronique (2) portant une pluralité de composants électroniques dont au moins un condensateur (3), - une paroi métallique (4) s’étendant au-dessus de la carte (2) et présentant une extension (10) au droit du condensateur (3) et en direction de celui-ci, l’extension (10) permettant la connexion électrique d’une borne du condensateur (3) à la paroi métallique (4). Equipement selon la revendication 1, comprenant un organe intermédiaire (20), interposé entre la borne du condensateur (3) et l’extension (10) de la paroi métallique, la connexion électrique de la borne du condensateur (3) à la paroi métallique (4) se faisant via cet organe intermédiaire (20). Equipement selon la revendication 2, l’organe intermédiaire (20) étant élastiquement déformable ou compressible. Equipement selon la revendication 2 ou 3, l’organe intermédiaire (20) étant l’un d’un ressort métallique, d’une mousse conductrice et d’un tampon conducteur. Equipement selon l’une quelconque des revendications précédentes, le condensateur (3) ayant sa borne électriquement connectée à l’extension (10) de la paroi métallique (4) disposée sur sa face (15) tournée vers cette extension (10). Equipement selon l’une quelconque des revendications précédentes, la carte (2) portant une pluralité de condensateurs (3), l’extension (10) étant disposée au droit de plusieurs de ces condensateurs (3) et permettant pour ces condensateurs la connexion d’une borne à la paroi métallique (4). Equipement selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, la carte portant une pluralité de condensateurs (3), la paroi (4) présentant plusieurs extensions (10), chaque extension (10) étant disposée au droit d’un ou plusieurs condensateurs (3) et permettant pour ce ou ces condensateurs la connexion d’une borne à la paroi métallique (4). Equipement selon l’une quelconque des revendications précédentes, définissant un convertisseur de tension statique pour réseau de bord de véhicule électrique. Equipement selon la revendication 8, le condensateur appartenant à un filtre de courant de mode commun. Equipement selon la revendication 8 ou 9, définissant un convertisseur de tension continu/continu, notamment un convertisseur 12V/48V, ou définissant un onduleur/redresseur pour alimentation électrique d’une machine électrique de propulsion ou un onduleur/redresseur pour circuit de charge de batterie.