Brevet FR3136142A1 — publié le 20231201

La présente invention concerne un ensemble (100) électronique comportant un logement (1) électronique dans lequel sont disposés au moins un élément électronique et un système (9) de dissipation de chaleur, les composants électroniques (3) sont disposés sur une surface de support (4), du logement (1) et le système de dissipation de chaleur (9) est disposé sur les composants électroniques (3) caractérisé en ce que le système de dissipation de chaleur est formé par au moins un caloduc (9). Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Ensemble électronique comportant un système de dissipation thermique amélioré La présente invention concerne la dissipation thermique de l’ensemble électronique d’une machine électrique d’un véhicule automobile, et par exemple une machine électrique tournante. Plus particulièrement, l’invention trouve des applications dans le domaine des machines électriques tournantes telles que les générateurs, alternateurs, les alterno-démarreurs, dont les tensions sont comprises entre 10 et 60V, et par exemple sont égales ou supérieures à 48V. L’ensemble électronique, disposé dans un logement électronique, comporte au moins un élément électronique, et par exemple un module de puissance, dont la température s’élève lors de son fonctionnement, la valeur de l’élévation de cette température étant liée au dimensionnement du module de puissance. L’augmentation de température va créer des dommages importants au niveau du module de puissance lui-même et au niveau des autres éléments de l’ensemble électronique. Pour limiter ces effets thermiques, il est connu d’utiliser un circuit de refroidissement du logement électronique. Le circuit de refroidissement, en général en aluminium, est disposé sous le module de puissance. Un inconvénient de l’utilisation de cette dissipation thermique provient du fait qu’elle ne permet pas de dissiper la température sur le module de puissance. La température n’est donc pas homogène sous et sur les modules de puissances, ce qui provoque des points plus chauds dans certaines zones, et perturbe le fonctionnement des modules de puissance, et peut provoquer des départs de feu. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l’art antérieur en proposant un système de refroidissement amélioré en augmentant la surface de refroidissement, qui par conséquent limite les dommages dus aux effets thermiques en abaissant la température. Pour cela, la présente invention propose un ensemble électronique comportant un logement électronique dans lequel sont disposés au moins un élément électronique et un système de dissipation de chaleur, les composants électroniques sont disposés sur une surface de support, du logement et le système de dissipation de chaleur est disposé sur les composants électroniques caractérisé en ce que le système de dissipation de chaleur est formé par au moins un caloduc. Le système dissipation thermique est ainsi disposé de façon à permettre un refroidissement maximum des composants. Selon un mode de réalisation de l’invention, le caloduc a une longueur permettant sa fixation en trois points. Selon un mode de réalisation de l’invention, le centre du caloduc est fixé au niveau de l’élément électronique et les deux extrémités du caloduc sont fixées au niveau de la surface de contact. Selon un mode de réalisation de l’invention, la fixation est réalisée avec des plaques en aluminium. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique comporte un circuit de refroidissement, dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit de refroidissement étant disposé sous la surface support en contact avec l’élément électronique. Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de refroidissement est formé par un canal formé dans un corps, du circuit, formant la surface de support. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément électronique est un module de puissance. Le système dissipation thermique est ainsi disposé de façon à permettre un refroidissement maximum du module de puissance. L’invention concerne également un ensemble machine comprenant une machine électrique et un ensemble électronique selon l’invention. L’invention concerne également l’utilisation de l’ensemble selon l’invention dans un véhicule automobile. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la est une représentation schématique d’une vue en coupe transversale d’un logement électronique avec système de dissipation thermique selon l'invention, - la est une vue agrandie de la zone A de la . La illustre un ensemble 100 électronique comportant un logement 1 électronique avec un système de dissipation thermique 9, pour machine électrique. La machine électrique est par exemple une machine électrique tournante. Par exemple, la machine électrique tournantes est du type générateur, alternateur, alterno-démarreurs, dont les tensions sont comprises entre 10 et 60V, et par exemple sont égales ou supérieures à 48V. Le logement 1 électronique comprend des éléments électroniques, et par exemple au moins un module 3 de puissance formé par un substrat 31 sur lequel est brasée une puce 32. Selon un mode de réalisation de l’invention, le logement 1 électronique comprend des composants de l’électronique de puissance. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le logement 1 électronique comprend des composants de l’électronique de commande. Les composants électroniques 3 sont disposés sur une surface de support 4, du logement 1 électronique. Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une couche 5 d’un moyen de fixation est disposée entre les composants électroniques 3 et le support 4. Par exemple, le moyen de fixation 5 de fixation est de la colle thermique. Selon une mode de réalisation de l’invention, l’ensemble électronique comporte un circuit 2 de refroidissement. Les composants électroniques sont disposés sur une surface de support 4, du logement 1 électronique, en contact avec le circuit 2 de refroidissement. Le circuit 2 de refroidissement est ainsi disposé sous les composants électroniques. Le circuit 2 de refroidissement est formé par un canal 21 formé dans le corps 22 du circuit 2 formant la surface 4. Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement est en aluminium. Le circuit 2 de refroidissement est parcouru par un fluide 6 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide 6 de refroidissement est de l’eau. Selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide 6 de refroidissement est un mélange eau-glycol. Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit 2 de refroidissement comporte sur sa surface 22 interne des excroissances 23 primaires également appelés picots. La surface 22 interne est définie par la surface du circuit 2 en contact avec le fluide 6 de refroidissement. Les excroissances 23 primaires sont disposées de façon à générer des turbulences au sein du liquide 6 de refroidissement. Les excroissances 23 primaires sont disposées sur la face 25 en contact avec la surface 4 support du logement 1. Dans le cadre de l’invention, l’ensemble électronique comporte un système de dissipation thermique 9. Selon un mode de réalisation de l’invention, ce système de dissipation thermique est formé par un caloduc 9. Le système de dissipation thermique 9 est disposé sur la face des composants électroniques, opposée à la face en contact avec la surface 4 de contact. Le système de dissipation thermique 9 est ainsi disposé sur les composants électroniques. Le système dissipation thermique 9 est ainsi disposé de façon à permettre un refroidissement maximum des composants électroniques et plus particulièrement du module 3 de puissance. Selon un mode de réalisation de l’invention le caloduc 9 a une longueur permettant sa fixation en trois points. Le centre 90 du caloduc est fixé au niveau de l’élément électronique 3 et les deux extrémités du caloduc 9 sont fixées au niveau de la surface de contact 4. De cette façon le caloduc 9 enjambe l’élément électronique 3. La fixation est réalisée avec des plaques 81, 82, 83 en aluminium. Plus précisément, une première plaque 81 est disposée entre l‘élément électronique 3 et le caloduc 9, une deuxième plaque 82 est disposée entre la première extrémité 91 du caloduc et la surface de contact 4, et une troisième plaque 83 est disposée entre la deuxième extrémité 92 du caloduc et la surface de contact 4. Les plaques d’aluminium sont fixées avec de la glue ou colle thermique. Les plaques sont espacées pour ne pas être en contact entre elles. Les deuxième 82 et troisième 83 plaques sont également espacées de l’élément électronique 3. Au niveau de l’élément électronique, la superposition des éléments est ainsi réalisée de la façon suivante : le support 4, le module 3 de puissance sur le support 4, une première plaque en aluminium 81 sur le module 3 de puissance et le système de dissipation 9 de chaleur sur la première plaque 81. La chaleur émise par le module de puissance est transmise à la première plaque d’aluminium 81, puis au caloduc. Il se forme ainsi un point chaud au niveau du caloduc. Le caloduc permet ainsi de dissiper la chaleur émise par l’élément électronique 3 comme illustré . L’invention concerne également l’utilisation l’ensemble 100 selon l’invention dans un véhicule thermique, électrique ou hybride La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. Ensemble (100) électronique comportant un logement (1) électronique dans lequel sont disposés au moins un élément électronique et un système (9) de dissipation de chaleur, les composants électroniques (3) sont disposés sur une surface de support (4), du logement (1) et le système de dissipation de chaleur (9) est disposé sur les composants électroniques (3) caractérisé en ce que le système de dissipation de chaleur est formé par au moins un caloduc (9). Ensemble (100) électronique selon la revendication 1, dans lequel le caloduc (9) a une longueur permettant sa fixation en trois points. Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 ou 2 dans lequel le centre (90) du caloduc est fixé au niveau de l’élément électronique (3) et les deux extrémités (91, 92) du caloduc (9) sont fixées au niveau de la surface de support (4). Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 3, dans lequel la fixation est réalisée avec des plaques (81, 82, 83) en aluminium. Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 4, comportant un circuit (2) de refroidissement, dans lequel circule un fluide de refroidissement, le circuit de refroidissement étant disposé sous la surface support (4) en contact avec l’élément électronique. Ensemble (100) électronique selon la revendication 5, dans lequel le circuit (2) de refroidissement est formé par un canal (21) formé dans un corps (22), du circuit (2), formant la surface (4) de support. Ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 6, dans lequel l’élément électronique est un module de puissance (3). Ensemble machine comprenant une machine électrique et un ensemble (100) électronique selon une des revendications 1 à 7. Utilisation de l’ensemble selon la revendication 8 dans un véhicule automobile.