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CN117440674A - 电子器件模块 - Google Patents

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CN117440674A
CN117440674A CN202310833571.2A CN202310833571A CN117440674A CN 117440674 A CN117440674 A CN 117440674A CN 202310833571 A CN202310833571 A CN 202310833571A CN 117440674 A CN117440674 A CN 117440674A
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CN
China
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housing
electronics module
circuit board
mounting plate
module according
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310833571.2A
Other languages
English (en)
Inventor
安德烈亚斯·沙基斯
阿马纳特·卡纳卡
哈里克里希纳·阿万沙
尼廷·彭德亚拉
马蒂亚斯·沙伊德尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007Casings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H05K7/1427Housings
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

提出了一种电子器件模块,该电子器件模块具有壳体、能紧固在壳体上的壳体盖和要布置在壳体内的部件,该部件包括具有布置在其上的电子组件的至少一个电路板,其中,电子器件模块还具有由铁磁性材料制成的装配板材,该装配板材形成并布置在壳体内,使得通过装配板材、壳体和壳体盖形成EMC保护腔室,至少电路板可以布置在该EMC保护腔室内。

Description

电子器件模块
技术领域
本发明涉及电动汽车领域,尤其是用于电驱动器的电子器件模块的领域。
背景技术
近几十年来,电子器件模块、例如功率电子器件模块在机动车中的使用急剧增加。这一方面归因于改进燃油节约和车辆性能的必要性,并且另一方面归因于半导体技术中的进步。这种电子器件模块的主要组成部分是直流/交流逆变器(Inverter),其用于以多相交变电流(交流电流)为电机、例如电动马达或发电机供电。在此,通过直流能量源、例如电池产生的直流电流被转换为多相交变电流。
由于大量的构件和高压部件,因此又总是存在具有EMC干扰的问题,这会导致故障直至组件完全失效。EMC代表电磁兼容性,并且表示设备相对于电磁干扰稳定或对其免疫的能力以及也不辐射出电磁干扰的能力。因为电路板上的组件通常易于对电磁辐射做出反应并且布置在其附近的高压部件发出高的电磁辐射,所以确保对组件的良好保护是重要的。
发明内容
因此,本发明的任务是,提供一种保护电路板的电组件免受EMC干扰的电子器件模块。
该任务通过独立权利要求的特征解决。有利的设计方案是从属权利要求的主题。
提出了一种电子器件模块,该电子器件模块具有壳体、能紧固在其上的壳体盖以及要布置在壳体内的部件,该部件包括具有布置在其上的电子组件的至少一个电路板,其中,电子器件模块还具有由铁磁性材料制成的装配板材,该装配板材形成并布置在壳体内,使得通过装配板材、壳体和壳体盖形成EMC保护腔室,至少电路板可以布置在该EMC保护腔室内。
在实施方案中,装配板材在两个彼此对置的第一侧向区域处与壳体对接,并且在两个另外的彼此对置的第二侧向区域处分别具有指向壳体盖的壁区域。
在实施方案中,第二侧向区域在其上边缘处具有立缝。
在实施方案中,壳体在其止挡装配板材的第二侧向区域的内侧上分别具有至少一个接片,第二侧向区域的端部区域在装配后分别导入至少一个接片中。
在附加的或替选的实施方案中,壳体盖在其面对壳体且止挡装配板材的第二侧向区域的内侧上具有接片,第二侧向区域的上边缘在装配后分别导入接片中。
在实施方案中,在电路板与装配板材之间布置有电源。
在实施方案中,装配板材形成和成形为使得电路板可以在拧接平面中紧固在装配板材上。
在实施方案中,在壳体中在装配板材下方设置有具有布置在其上的压紧器的至少一个功率部件,装配板材安放在压紧器上。
在实施方案中,装配板材至少局部以粉末涂层。
此外,提供一种车辆的电驱动器,该电驱动器具有用于驱控电驱动器的电子器件模块。此外,提供一种具有电驱动器的车辆。
本发明的另外的特征和优点由以下借助示出根据本发明的细节的附图对本发明的实施例的描述并由权利要求得到。在本发明的变型方案中,各个特征可以单独或以任意组合来实现。
附图说明
随后借助附图详细阐述本发明的优选的实施方式。
图1示出了根据本发明的实施方案的电子器件模块的截面图,
图2示出了根据本发明的实施方案的板材,
图3示出了根据本发明的实施方案的打开的电子器件模块的俯视图,
图4示出了图3的放大的细节图A1,
图5示出了图1的放大的细节图A2。
在下面的附图描述中,相同的元件或功能设有相同的附图标记。
具体实施方式
基本构思是,通过铁磁性的装配板材1建立EMC安全腔室,简称EMC腔室2,从而可以使干扰频率远离布置在EMC腔室2内的电路板11。可以示出装配板材1的附加的可能功能、例如附加的构件的定位和固定。装配板材1也可以提供在整个组件上的稳定功能。
主要组成部分是由铁磁性材料、例如马口铁板材制成的深冲和/或弯曲的板材,其用作装配板材1。装配板材通过其几何形状的实施方案与电子器件模块的通常是铸造式壳体的壳体12和壳体盖4相结合地形成EMC腔室2。替选地,EMC腔室也可以由铣削的壳体部分形成。
因此,实现了位于EMC腔室2内的电路板11在空间上相对于输入滤波区域7、中间电路8、功率部件9和交流相端子10隔开。因此,EMC腔室2表示用于整个电路板11的屏蔽电磁辐射的结构空间。
在优选的实施方案中,通过装配板材1在壳体12中的槽式引导来实现迷宫3,该迷宫同时用作装配板材1的定位部和固定部。通过壳体盖4中的相对应的几何形状实现了腔室效果。此外,与通过多个和/或具有公差的构件的解决方案相比,装配板材1还允许将电路板11紧固在拧接平面6上,并且因此使电路板11的机械应力和/或挠曲最小。稳定的部件还用于完整的组件,即连同壳体盖4和壳体12的电子器件模块。为了满足对HV(高压)绝缘的要求,装配板材1可以设有局部的粉末涂层5,从而也能够实现紧凑的结构并获得所需的气隙和爬电距离。
随后描述具有如图2中所示的根据本发明的装配板材1的电子器件模块的结构。
装配板材1的形状被选择成使得其匹配到壳体12的相应设置的区域中。通常,装配板材具有四个侧向区域1.1、1.2,其中各两个侧向区域彼此对置(在附图中分别为侧向区域1.1和1.2)。装配板材1的形状有利地被选择成使得在装配后在壳体12中仅得出拧接平面6。第一侧向区域1.1在相配属的向上形成EMC腔室2的壁的壳体壁处终止并与之对接。第二侧向区域1.2形成为向上(朝壳体盖4的方向)指向(例如从板材弯出/拉出)的壁区域并且同样用作EMC腔室2的壁。壁区域有利地延伸到壳体的上端部或者向上延伸而使其止挡在壳体盖4上或者可以在槽式引导的范围内引入接片40中。因为它们布置在壳体12的内部,所以它们尤其用于隔开能够发射电磁干扰辐射的部件。因此,例如实现了与功率部件9、交流相端子10和输入滤波区域隔开。第二侧向区域1.2与壳体壁一起形成盆。当壳体盖4被安置到电子器件模块的壳体12上时,从盆变成EMC腔室2,如以截面图示出电子器件模块的图1所示。
在EMC腔室2内可以引入、紧固和接触电路板11,该电路板具有EMC敏感的结构元件,EMC敏感的结构元件通过EMC腔室2受到保护以防从外部侵入的电磁干扰辐射的影响,尤其是也防从壳体12内的部件发出的干扰辐射的影响。
为了紧固和接触,装配板材1具有相应的通孔等。
将装配板材1紧固在壳体12内,其方式是:装配板材在实施方案中以其第二侧向区域1.2的端部引入壳体中的相配属的接片120中,如在图4中以区域A1的俯视图(参见图3)示出的那样。通过引入接片120中来产生迷宫3,该迷宫不使电磁辐射进入EMC腔室2的内部区域中或仅使非常少的电磁辐射进入EMC腔室2的内部区域中。
在另一实施方案中,壳体盖4有利地针对每个侧向区域1.2都具有(槽形式的)接片40,用以容纳侧向区域1.2。接片40有利地在相配属的侧向区域1.2的整个长度上延伸(除了端部区域或包括端部区域)。可以设置有例如用于缆线穿引的凹部1.2.1,如例如图2和图3所示的那样。此外,侧向区域1.2有利地在其(面对壳体盖4的)上边缘处具有卷边或立缝1.2.2,如在图5中以区域A2的截面图(参见图1)所示的那样。其一方面用作迷宫3,以用于阻挡不期望的电磁辐射,并且用作弹簧或固定元件,以用于卡夹到壳体盖4的接片40中。端部区域不必具有立缝1.2.2。通过壳体盖4中的接片40(立缝1.2.2被引入其中),也能够实现壳体盖4的定位和固定。此外,在安置壳体盖4时避免或至少减少碎屑形成。倒圆的边缘也使立缝导入槽中变得容易。
此外有利地,如图1所示,装配板材1被布置成,使得该装配板材以其下侧安放在功率部件9的压紧器13上并且因此被支撑。
在有利的实施方案中,装配板材1成形为使得(未示出的)电源可以布置在电路板11和装配板材1之间。为此,如图1、图2和图3所示,装配板材1可以在某个区域中比其余区域更深地到达壳体12中。在该情况下,拱顶可以形成为撑托部,电源布置在撑托部与电路板之间。
拱顶有利地形成为封闭的螺纹套筒或螺纹衬套,这具有以下优点,即,在拧接中形成的碎屑不能进入电路板11的敏感的结构元件的区域中。此外,在整个装配板材1上实现了同一拧接平面6。
在图1和图3所示的实施例中,装配板材1的较深的区域布置在输入滤波区域7和中间电路8附近。
当然,装配板材1也可以在其他的区域中非完全平坦地形成,并且例如可以具有接触和拧接区域。
有利地,装配板材1至少局部以粉末涂层。这具有以下优点,即,由此可以满足对绝缘以及气隙和爬电距离的要求,并且仍然能够实现紧凑的结构方式。
在本发明的范围内的电子器件模块用于运行车辆(尤其是电动车辆和/或混合动力车辆)的电驱动器和/或电动车桥的电驱动器。电子器件模块包括直流/交流逆变器(英语:Inverter)。电子器件模块此外可以包括交流/直流整流器(英语:Rectifier)、直流/直流转换器(英语:直流/直流Converter)、变压器(英语:Transformer)和/或另一电转换器或这种转换器的一部分或者包括上述器件的一部分。尤其地,电子器件模块用于为电机、例如电动马达和/或发电机供电。直流/交流逆变器优选用于,从借助能量源、例如电池的直流电压产生的直流电流来产生多相交变电流。
附图标记列表
1 装配板材
1.1 第一侧向区域
1.2 第二侧向区域
1.2.1 用于缆线穿引的凹部
1.2.2 立缝/卷边
2 EMC腔室
3 迷宫
4 壳体盖
40 壳体盖的接片
5 粉末涂料
6 拧接平面
7 输入滤波区域
8 中间电路
9 功率部件
10 交流相端子
11 电路板
12 壳体
120 12的接片
13 9的压紧器

Claims (10)

1.电子器件模块,所述电子器件模块具有壳体(12)、能紧固在所述壳体上的壳体盖(4)和要布置在所述壳体(12)内的部件(7~11、13),所述部件包括至少一个电路板(11),所述至少一个电路板具有布置在所述至少一个电路板上的电子组件,其中,所述电子器件模块还具有由铁磁性材料制成的装配板材(1),所述装配板材形成并布置在所述壳体(12)内,使得通过装配板材(1)、壳体(12)和壳体盖(4)形成EMC保护腔室(2),至少所述电路板(11)能够布置在所述EMC保护腔室内。
2.根据权利要求1所述的电子器件模块,其中,所述装配板材(1)在两个彼此对置的第一侧向区域(1.1)处与所述壳体(12)对接,并且在两个另外的彼此对置的第二侧向区域(1.2)处分别具有指向壳体盖(4)的壁区域。
3.根据权利要求1或2所述的电子器件模块,其中,所述第二侧向区域(1.2)在其上边缘处具有立缝(1.2.2)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件模块,其中,所述壳体(12)在其止挡所述装配板材(1)的第二侧向区域(1.2)的内侧上具有接片(120),所述第二侧向区域(1.2)的端部区域在装配后分别导入所述接片中,并且/或者其中,所述壳体盖(4)在其面对所述壳体(12)且止挡所述装配板材(1)的第二侧向区域(1.2)的内侧上分别具有至少一个接片(40),所述第二侧向区域(1.2)的上边缘在装配后分别导入所述至少一个接片中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件模块,其中,电路板(11)与装配板材(1)之间布置有电源。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件模块,其中,所述装配板材(1)形成并且成形为使得所述电路板(11)能够在拧接平面(6)中紧固在所述装配板材上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件模块,其中,在壳体(12)中在所述装配板材(1)下方设置有至少一个功率部件(9),所述至少一个功率部件具有布置在其上的压紧器(13),所述装配板材(1)安放在所述压紧器上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电子器件模块,其中,所述装配板材(1)至少局部以粉末涂层。
9.车辆的电驱动器,所述电驱动器具有用于驱控所述电驱动器的根据前述权利要求中任一项所述的电子器件模块。
10.车辆,所述车辆具有根据权利要求9所述的电驱动器。
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