FR2803132A1 - Automobile three phase alternator compact diode rectifier fixed directly onto alternator output terminals - Google Patents
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Abstract
Description
"Système de redressement perfectionné pour diodes pastilles" L'invention concerne un système de redressement pour un alternateur triphasé. The invention relates to a rectifying system for a three-phase alternator.
L'invention concerne plus particulièrement un système de redressement pour un alternateur triphasé qui comporte au moins trois bornes de raccordement électrique, chacune reliée électriquement<B>à</B> une phase différente de l'alternateur ainsi qu'à l'anode d'au moins une première diode du type "pastille" et<B>à</B> la cathode d'au moins une seconde diode pastille. The invention more particularly relates to a rectifying system for a three-phase alternator which comprises at least three electrical connection terminals, each electrically connected to a different phase of the alternator and to the anode of the generator. at least a first "pellet" type diode and a cathode of at least a second pellet diode.
Des systèmes de redressement pour un alternateur triphasé sont connus notamment pour des véhicules automobiles. En effet, le courant alternatif triphasé fourni par un alternateur triphasé doit être redressé pour être utilisé par des organes consommateurs d'énergie électrique tels qu'une batterie d'accumulateurs. Rectification systems for a three-phase alternator are known in particular for motor vehicles. Indeed, the three-phase alternating current supplied by a three-phase alternator must be rectified for use by electrical energy consuming devices such as a storage battery.
Chacune des phases électriques de l'alternateur triphasé est reliée<B>à</B> une borne de raccordement électrique. Un circuit de six diodes est relié électriquement<B>à</B> ces trois bornes. Chaque borne est reliée<B>à</B> la cathode d'une première diode et<B>à</B> l'anode d'une seconde diode. Les anodes de chaque première diode sont reliées électriquement entre elles et constituent le pôle négatif. Les cathodes de chaque seconde diode sont, de façon similaire, reliées électriquement entre elles, et constituent ainsi le pôle positif. Each of the electrical phases of the three-phase alternator is connected to an electrical connection terminal. A circuit of six diodes is electrically connected to these three terminals. Each terminal is connected <B> to the cathode of a first diode and <B> to </ B> the anode of a second diode. The anodes of each first diode are electrically connected to each other and constitute the negative pole. The cathodes of each second diode are similarly electrically connected to each other, and thus constitute the positive pole.
La demande de brevet FR-A-2.716.047 propose un système de redressement pour un alternateur triphasé dont les diodes sont constituées comme des diodes pastilles. The patent application FR-A-2.716.047 proposes a rectifying system for a three-phase alternator whose diodes are constituted as pellet diodes.
Le système comporte une première et une seconde tôles conductrices, électriquement et thermiquement, ainsi que trois bornes de raccordement électrique sur chacune desquelles sont reliées deux diodes. The system comprises a first and a second conductive sheet, electrically and thermally, and three electrical connection terminals on each of which are connected two diodes.
Chacune des tôles comporte trois zones sur lesquelles est déposée une couche d'isolation, ces trois couches étant elles-mêmes recouvertes d'une piste conductrice isolée électriquement par rapport aux tôles conductrices. Each of the sheets has three zones on which an insulating layer is deposited, these three layers being themselves covered with a conductive track electrically insulated from the conductive sheets.
Les couches d'isolation peuvent être produites par un procédé tel qu'une oxydation électrolytique locale galvanique ou par soudure d'une petite plaquette céramique. Les pistes conductrices peuvent consister en une couche de métal soudée ou brasée sur les couches d'isolation. The insulation layers can be produced by a process such as galvanic local electrolytic oxidation or by soldering a small ceramic wafer. The conductive tracks may consist of a metal layer welded or brazed to the insulation layers.
Les trois zones isolées de la première tôle conductrice sont disposées en quinconce par rapport aux trois zones de la seconde tôle, de façon que, lorsque les faces des deux tôles sont mises en regard l'une de l'autre, les zones conductrices ne soient pas face-à-face. The three insulated areas of the first conductive sheet are staggered relative to the three zones of the second sheet, so that when the faces of the two sheets are facing each other, the conductive areas are not face-to-face.
Les six diodes sont ensuite fixées sur la première tôle dans le même sens, c'est-à-dire que les anodes so nt orientées, par exemple, vers la première tôle. Leur agencement est le suivant. Les anodes de trois d'entre elles sont reliées<B>à</B> chacune des pistes conductrices et les anodes des trois autres sont disposées sur la première tôle de façon que lorsque les faces qui supportent les zones isolées des deux tôles sont mises en regard l'une de l'autre les cathodes de ces trois diodes soient en face des pistes conductrices de la seconde tôle. The six diodes are then fixed on the first sheet in the same direction, that is to say that the anodes are oriented, for example, to the first sheet. Their arrangement is as follows. The anodes of three of them are connected to each of the conductive tracks and the anodes of the other three are arranged on the first sheet so that when the faces that support the isolated areas of the two sheets are placed. facing each other, the cathodes of these three diodes face the conductive tracks of the second sheet.
Les trois bornes de raccordement électrique de l'alternateur triphasé sont raccordées aux trois zones conductrices de la première tôle, puis les deux tôles sont serrées l'une contre l'autre de façon que les zones conductrices de la seconde tôle soient en contact électrique avec les cathodes des trois diodes qui sont disposées sur la première tôle. The three electrical connection terminals of the three-phase alternator are connected to the three conductive zones of the first sheet, then the two sheets are clamped against each other so that the conductive areas of the second sheet are in electrical contact with the cathodes of the three diodes which are arranged on the first sheet.
Ainsi, chaque borne de raccordement électrique est reliée électriquement<B>à</B> la cathode et<B>à</B> l'anode de deux diodes respectivement. L'anode et la cathode de ces deux diodes sont reliées aux anodes et aux cathodes des autres diodes par la deuxième et la première tôles respectivement. Les deux tôles fournissent alors un courant sensiblement continu. Thus, each electrical connection terminal is electrically connected to the cathode and to the anode of two diodes respectively. The anode and the cathode of these two diodes are connected to the anodes and the cathodes of the other diodes by the second and the first sheets respectively. The two sheets then provide a substantially continuous current.
Cependant, la fabrication d'un tel système de redressement est complexe et coûteuse. En effet, la réalisation des zones isolées et conductrices nécessite un outillage particulier et onéreux, ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre compliqué. However, the manufacture of such a recovery system is complex and expensive. Indeed, the realization of insulated and conductive areas requires special tools and expensive, as well as a complicated implementation method.
Dans le but de proposer une solution<B>à</B> ces problèmes l'invention propose un système de redressement pour un alternateur triphasé du type décrit précédemment caractérisé en ce que la première et la seconde diodes sont chacune reliées électriquement et fixées directement sur la borne de raccordement correspondante. In order to propose a solution to these problems, the invention proposes a rectifying system for a three-phase alternator of the type described above, characterized in that the first and second diodes are each electrically connected and fixed directly. on the corresponding connection terminal.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention<B>:</B> <B>-</B> le mode de fixation de la première et de la seconde diode sur la borne de raccordement électrique correspondante réalise leur liaison électrique<B>;</B> <B>-</B> le mode de fixation consiste<B>à</B> braser au moins une des première ou seconde diodes sur la borne de raccordement correspondante<B>;</B> <B>-</B> le mode de fixation consiste<B>à</B> coller au moins une des première ou seconde diodes sur la borne de raccordement correspondante<B>à</B> l'aide d'une colle conductrice électriquement<B>;</B> <B>-</B> la première et la seconde diodes sont situées sur une même face de la borne de raccordement correspondante<B>;</B> <B>-</B> la première et la seconde diode sont situées sur des faces opposées de la borne de raccordement correspondante<B>;</B> <B>-</B> la cathode de la première diode et l'anode de la seconde diode des trois éléments conducteurs reliés électriquement<B>à</B> des phases différentes, sont reliés électriquement<B>à</B> une plaque conductrice positive et négative respectivement<B>;</B> <B>-</B> au moins une des plaques conductrices est reliée thermiquement <B>à</B> un dissipateur de chaleur<B>;</B> <B>-</B> le dissipateur de chaleur comporte des ailettes <B>-</B> le dissipateur de chaleur comporte une cavité dans laquelle circule un fluide<B>;</B> <B>-</B> au moins une plaque conductrice et un dissipateur de chaleur associé forment un élément unique<B>;</B> <B>-</B> au moins une borne de raccordement comporte une languette qui permet le raccordement électrique de la borne de raccordement avec une diode d'excitation. According to other characteristics of the invention: <B>: </ B> <B> - </ B> the method of fixing the first and second diodes on the corresponding electrical connection terminal carries out their electrical connection <B >; </ B> <B> - </ B> the method of fixing is to solder at least one of the first or second diodes to the corresponding connection terminal; </ B> <B> - </ B> the fixation method consists of <B> to </ B> paste at least one of the first or second diodes on the corresponding connection terminal <B> to </ B> using a electrically conductive adhesive <B>; </ B> <B> - </ B> the first and second diodes are located on the same face of the corresponding connection terminal <B> </ B> <B> - < / B> the first and second diodes are located on opposite sides of the corresponding connection terminal <B>; </ B> <B> - </ B> the cathode of the first diode and the anode of the second diode of the three conductive elements electrically connected <B> to </ B> of the p different hashes, are electrically connected <B> to </ B> a positive and negative conductive plate respectively <B>; </ b> <B> - </ B> at least one of the conductive plates is thermally connected <B> to </ B> a heat sink <B>; </ B> <B> - </ B> the heat sink has fins <B> - </ B> the heat sink has a cavity in which circulates a fluid <B>; </ B> <B> - </ B> at least one conductive plate and an associated heat sink form a single element <B>; </ B> <B> - </ B> a connection terminal comprises a tab which allows the electrical connection of the connection terminal with an excitation diode.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront <B>à</B> la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées dans lesquels<B>:</B> <B>-</B> la figure<B>1</B> représente un schéma fonctionnel d'un pont redresseur triphasé<B>;</B> <B>-</B> la figure 2 est une vue en perspective d'une borne de raccordement électrique sur laquelle sont fixées deux diodes conformément aux enseignements de l'invention<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>3</B> est une vue similaire<B>à</B> celle de la figure précédente selon une variante<B>;</B> <B>-</B> la figure 4 est une vue en perspective d'un système de redressement selon l'invention<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>5</B> est une vue en perspective éclatée d'un système de redressement selon l'invention dans lequel un élément isolant est surmoulé sur une partie des trois bornes de raccordement<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>6</B> est une vue similaire<B>à</B> la figure 4 sur laquelle un élément conducteur comporte un pion de raccordement électrique<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>7</B> est une vue axiale en bout d'un alternateur triphasé sur lequel est agencé un système de redressement selon l'invention<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>8</B> est une vue en perspective d'un système de redressement selon l'invention sur un élément conducteur duquel est fixé un dissipateur de chaleur<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>9</B> est une vue similaire<B>à</B> celle de la figure précédente, l'élément conducteur et le dissipateur de chaleur étant réalisés en une seule pièce<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>10</B> représente en perspective une borne de raccordement munie d'une languette pour le raccordement électrique avec une diode d'excitation<B>;</B> <B>-</B> la figure<B>11</B> représente un système de redressement comportant des diodes d'excitation<B>;</B> <B>-</B> la figure 12 représente une vue schématique en perspective éclatée d'un second mode de réalisation de l'invention. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the appended figures in which: <B>: </ B> <B <B> 1 </ B> is a block diagram of a three phase rectifier bridge <B>; </ B> <B> - </ B> Figure 2 is a perspective view of an electrical connection terminal to which are attached two diodes according to the teachings of the invention <B>; </ B> <B> - <B> 3 </ B> is a similar view <B> to </ B> that of the previous figure in a variant <B>; </ B> <B> - </ B> - Figure 4 is a perspective view of a straightening system according to the invention <B>; </ B> <B> - </ B> Figure <B> 5 </ B> is an exploded perspective view of a straightening system according to the invention in which an insulating element is overmolded on part of the three connecting terminals <B>; </ B> <B> - </ B> Figure <B> 6 </ B> is a view FIG. 4, in which a conductive element comprises an electrical connection pin. <B> </ B> <B> - <B> 7 </ B> is an end axial view of a three-phase alternator on which is arranged a recovery system according to the invention; <B> <B> - <B> 8 </ B> is a perspective view of a straightening system according to the invention on a conductive element which is attached a heat sink <B>; </ B> <B> - </ B> Figure <B> 9 </ B> is a similar view <B> to </ B> that of the previous figure, the conductive element and the heat sink being made in one piece <B>; </ b> <b> - </ b> figure <B> 10 </ B> represents in perspective a connection terminal provided with a tab for the electrical connection with an excitation diode <B> </ B> <B> - </ B> < B> 11 </ B> represents a rectifying system with excitation diodes <B>; </ B> <B> - </ B> Figure 12 represents a schematic view e exploded perspective of a second embodiment of the invention.
Le système de redressement<B>16</B> pour un alternateur triphasé selon invention comporte un pont redresseur<B>18 à</B> six diodes 20 dont le schéma de principe est représenté<B>à</B> la figure<B>1.</B> The rectifying system <B> 16 </ B> for a three-phase alternator according to the invention comprises a rectifying bridge <B> 18 to </ B> six diodes 20 whose schematic diagram is represented <B> to </ B> la Figure <B> 1. </ B>
Une diode 20 est une jonction PN qui comporte une cathode 22 et une anode 24. A diode 20 is a PN junction which includes a cathode 22 and anode 24.
Trois phases<B>U,</B> V, W correspondent respectivement aux trois phases électriques de l'alternateur triphasé. Chaque phase<B>U,</B> V, W est raccordée électriquement<B>à</B> l'anode et<B>à</B> la cathode de deux diodes 20. Les anodes, ainsi que les cathodes non raccordées<B>à</B> une phase<B>U,</B> V, W, sont raccordées entre elles respectivement par un élément conducteur électrique positif<B>26</B> et un élément conducteur électrique négatif<B>28.</B> Les éléments positif<B>26</B> et négatif<B>28</B> constituent un pôle positif et négatif respectivement entre les bornes duquel une tension sensiblement continue est fournie. Un quatrième couple de diodes, non représenté, similaire<B>à</B> celui des phases<B>U,</B> V, W peut-être ajouté au pont redresseur<B>18.</B> Dans cette configuration, le point neutre de l'alternateur triphasé est raccordé au quatrième couple de la même façon que les phases<B>U,</B> V, W. Three phases <B> U, </ B> V, W correspond respectively to the three electrical phases of the three-phase alternator. Each phase <B> U, </ B> V, W is electrically connected <B> to the </ B> anode and <B> to </ B> the cathode of two diodes 20. The anodes, as well as the cathodes not connected <B> to </ B> a phase <B> U, </ B> V, W, are connected together respectively by a positive electrical conductor element <B> 26 </ B> and an electrically conductive element negative <B> 28. <B> <B> 26 </ B> and negative <B> 28 </ B> elements constitute a positive and negative pole respectively between the terminals of which a substantially continuous voltage is supplied. A fourth pair of diodes, not shown, similar to those of the phases <B> U, </ B> V, W can be added to the bridge rectifier <B> 18. </ B> this configuration, the neutral point of the three-phase alternator is connected to the fourth pair in the same way as the phases <B> U, </ B> V, W.
La figure 2 représente une borne de raccordement électrique<B>30</B> qui se compose d'une première partie<B>32</B> de raccordement, par exemple par sertissage, avec une phase<B>U,</B> V ou W de l'alternateur triphasé, et d'une seconde partie 34 sur laquelle sont fixées une première<B>36</B> et une seconde diodes<B>38</B> selon l'invention constituant ainsi un "bras" 40 du système de redressement<B>16.</B> Les diodes<B>36</B> et<B>38</B> sont des diodes dites "diodes pastilles". FIG. 2 represents an electrical connection terminal <B> 30 </ B> which consists of a first connecting part <B> 32, for example by crimping, with a phase <B> U, < / B> V or W of the three-phase alternator, and a second portion 34 on which are fixed a first <B> 36 </ B> and a second diode <B> 38 </ B> according to the invention constituting and an "arm" 40 of the rectifying system <B> 16. <B> The diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> are diodes called "pellet diodes".
L'orientation de la jonction PN de chacune des deux diodes pastilles<B>36</B> et<B>38</B> est identique, c'est-à-dire que, par exemple, la face supérieure de la seconde partie 34 de la borne de raccordement<B>30,</B> conformément<B>à</B> la figure 2, est reliée électriquement.à l'anode de la première diode<B>36</B> et que la face inférieure de la seconde partie 34 est reliée<B>à</B> la cathode de la seconde diode<B>38.</B> The orientation of the PN junction of each of the two pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> is identical, that is to say that, for example, the upper face of the second part 34 of the connection terminal <B> 30, <B> to </ B> in FIG. 2, is electrically connected to the anode of the first diode <B> 36 </ B> and that the lower face of the second portion 34 is connected <B> to the cathode of the second diode <B> 38. </ B>
Les deux diodes<B>36</B> et<B>38</B> sont reliées électriquement et sont fixées directement sur la borne de raccordement<B>30.</B> La borne de raccordement électrique<B>30</B> a ainsi pour fonction d'une part de permettre le raccordement électrique d'une phase<B>U,</B> V ou W de l'alternateur triphasé avec des diodes pastilles<B>36, 38</B> et, d'autre part, de supporter ces diodes<B>36, 38.</B> The two diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> are electrically connected and are fixed directly to the connection terminal <B> 30. </ B> The electrical connection terminal <B> 30 </ B> thus serves on the one hand to allow the electrical connection of a phase <B> U, </ B> V or W of the three-phase alternator with pellet diodes <B> 36, 38 </ B> and, secondly, to support these diodes <B> 36, 38. </ B>
Cet agencement est très avantageux puisqu'il ne nécessite aucun élément supplémentaire tel qu'un élément spécifique de support, une liaison ou une isolation électrique. Le procédé d'obtention du bras 40 est simplifié car les étapes de dépôt ou de fixation des isolations et des liaisons électriques sont supprimées. This arrangement is very advantageous since it does not require any additional element such as a specific support element, a connection or an electrical insulation. The method for obtaining the arm 40 is simplified because the deposition or fixing steps of the insulations and the electrical connections are eliminated.
Ainsi, c'est la fixation de la première<B>36</B> et de la seconde<B>38</B> diodes pastilles directement sur la borne de raccordement<B>30</B> qui assure leur liaison électrique. La fixation consiste en un procédé tel que le brasage ou le collage<B>à</B> l'aide d'une colle conductrice électriquement. Les faces opposées de la seconde partie 34 peuvent recevoir un traitement de façon<B>à</B> faciliter la fixation et le raccordement des diodes pastilles<B>36</B> et<B>38.</B> De ce fait, les faces peuvent être nickelées pour faciliter le brasage des diodes pastilles<B>36</B> et<B>38.</B> La forme de la borne de raccordement électrique<B>30</B> de nécessite de pas de positionnement précis des diodes pastilles<B>36</B> et<B>38,</B> qui peuvent être alignées sensiblement verticalement conformément<B>à</B> la figure 2, ou décalées conformément<B>à</B> la figure<B>3.</B> Thus, it is the fixation of the first <B> 36 </ B> and the second <B> 38 </ B> pellet diodes directly on the connection terminal <B> 30 </ B> which ensures their connection electric. Fixing is a process such as soldering or gluing <B> to </ B> using an electrically conductive adhesive. The opposing faces of the second portion 34 may be treated in a manner so as to facilitate the attachment and connection of the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38. </ B> therefore, the faces can be nickel-plated to facilitate the brazing of the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38. </ B> The shape of the electrical connection terminal <B> 30 </ B> of requires no precise positioning of the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38, </ B> which can be aligned substantially vertically in accordance with <B> to </ B> in Figure 2, or shifted in accordance with < B> to </ B> Figure <B> 3. </ B>
De plus, il est possible de fixer plusieurs pastilles en parallèle sur une même face de la deuxième partie 34 de la borne de raccordement électrique<B>30.</B> Ainsi, par exemple, pour un alternateur triphasé fournissant un courant d'une intensité de<B>60</B> Ampères, une diode pastille<B>36</B> et<B>38</B> ayant un courant moyen de 20 Ampères est fixée sur chaque face de la deuxième partie 34 du bras 40, et pour un alternateur fournissant un courant d'une intensité de 120 Ampères, deux diodes pastilles<B>36</B> et<B>38</B> ayant un courant moyen de 20 Ampères sont fixées sur chaque face de la deuxième partie 34 du bras 40. In addition, it is possible to fix several pellets in parallel on the same face of the second portion 34 of the electrical connection terminal <B> 30. </ B> Thus, for example, for a three-phase alternator providing a current of an intensity of <B> 60 </ B> amperes, a pellet diode <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> having an average current of 20 amperes is fixed on each side of the second part 34 of the arm 40, and for an alternator providing a current of an intensity of 120 amperes, two pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> having an average current of 20 amperes are fixed on each face of the second portion 34 of the arm 40.
La surface de la deuxième partie 34 est suffisamment importante pour permettre d'adapter le bras 40 du système de redressement<B>16,</B> c'est<B>à</B> dire d'adapter le nombre de diodes pastilles<B>36, 38 à</B> fixer<B>à</B> l'intensité fournie par chaque type l'alternateur triphasé. Les stocks de pièces ainsi que les coûts qu'ils impliquent sont alors réduits puisque, pour divers types d'alternateur triphasé, une seule borne de raccordement électrique<B>30</B> est nécessaire. En effet, la combinaison de plusieurs diodes en parallèle permet d'adapter le bras 40<B>à</B> l'intensité fournie par l'alternateur triphasé auquel il doit être raccordé. The surface of the second portion 34 is large enough to adapt the arm 40 of the rectifying system <B> 16, </ B> it is <B> to </ B> say to adapt the number of diodes pellets <B> 36, 38 to <B> to </ B> the intensity supplied by each type the three-phase alternator. The stock of parts and the costs they entail are then reduced since, for various types of three-phase alternator, a single electrical connection terminal <B> 30 </ B> is necessary. Indeed, the combination of several diodes in parallel makes it possible to adapt the arm 40 <B> to </ B> the intensity supplied by the three-phase alternator to which it must be connected.
<B>Il</B> est aussi possible d'utiliser des diodes pastilles encapsulées. Ce sont des diodes pastilles qui sont protégées par un boîtier, seules l'anode et la cathode de la diode sortent du boîtier pour être reliées électriquement<B>à</B> d'autres dispositifs électriques. <B> It </ B> is also possible to use encapsulated pellet diodes. These are pellet diodes which are protected by a housing, only the anode and the cathode of the diode out of the housing to be electrically connected to other electrical devices.
Pour réaliser un système de redressement<B>16,</B> trois bras 40 sont associés de façon<B>à</B> réaliser un pont redresseur<B>18.</B> Ainsi, chaque première partie<B>32</B> des bras 40 est raccordée<B>à</B> une phase<B>U,</B> V, W de l'alternateur triphasé. To realize a righting system <B> 16, </ B> three arms 40 are associated so <B> to </ B> to make a bridge rectifier <B> 18. </ B> Thus, each first part <B > 32 </ B> of the arms 40 is connected <B> to </ B> a phase <B> U, </ B> V, W of the three-phase alternator.
Conformément<B>à</B> la figure 4, les cathodes des trois premières diodes pastilles<B>36</B> sont reliées électriquement<B>à</B> un premier élément conducteur électrique<B>50</B> qui réalise ainsi le pôle positif du système. De façon similaire un second élément conducteur électrique 52 relie électriquement les trois anodes des trois secondes diodes pastilles<B>38</B> réalisant ainsi le pôle négatif. Les éléments conducteurs électriques<B>50</B> et <B>52</B> ainsi réalisés sont isolés électriquement l'un de l'autre. According to FIG. 4, the cathodes of the first three pellet diodes <B> 36 </ B> are electrically connected <B> to </ B> a first electrically conductive element <B> 50 </ B> who thus realizes the positive pole of the system. Similarly a second electrically conductive element 52 electrically connects the three anodes of the three second pellet diodes <B> 38 </ B> thus achieving the negative pole. The electrical conductor elements <B> 50 </ B> and <B> 52 </ B> thus produced are electrically isolated from one another.
Les premier<B>50</B> et second<B>52</B> éléments conducteurs peuvent être identiques, ce qui permet d'une part une diminution du nombre de pièces, donc une réduction du coût et, d'autre part, une réduction de l'encombrement axial et angulaire du système de redressement<B>16.</B> The first <B> 50 </ B> and second <B> 52 </ B> conductive elements can be identical, which allows on the one hand a decrease in the number of parts, therefore a reduction in the cost and other on the other hand, a reduction in the axial and angular size of the recovery system <B> 16. </ B>
Le système de redressement<B>16</B> est avantageusement fixé sur une face transversale du carter de l'alternateur triphasé. Sa forme incurvée, conformément<B>à</B> la figure 4, permet de suivre la courbure de la périphérie de la face transversale du carter qui est généralement circulaire. Cet agencement permet de réduire l'encombrement du système. The recovery system <B> 16 </ B> is advantageously fixed on a transverse face of the housing of the three-phase alternator. Its curved shape, in accordance with FIG. 4, makes it possible to follow the curvature of the periphery of the transverse face of the casing, which is generally circular. This arrangement reduces the overall size of the system.
Lorsque le carter de l'alternateur triphasé est en matériau conducteur de l'électricité, le second élément<B>52</B> peut<B>y</B> être fixé directement. En effet, un tel agencement permet de supprimer un fil électrique intermédiaire, non représenté, qui relie le pôle négatif, c'est-à- dire le second élément<B>52 à</B> la masse électrique du système de redressement<B>16.</B> When the housing of the three-phase alternator is electrically conductive material, the second element <B> 52 </ B> may <B> y </ B> be attached directly. Indeed, such an arrangement makes it possible to suppress an intermediate electrical wire, not shown, which connects the negative pole, that is to say the second element <B> 52 to </ B> the electrical mass of the rectification system < B> 16. </ B>
Une graisse thermique peut-être disposée entre le carter et le second élément<B>52</B> de façon<B>à</B> compenser un manque de planéité des deux surfaces en contact. Le second élément<B>52</B> peut être maintenu sur le carter par des vis, des rivets, des tirants ou par un procédé de fixation tel que le collage. A thermal grease may be arranged between the housing and the second element <B> 52 </ B> so as to compensate for a lack of flatness of the two surfaces in contact. The second element <B> 52 </ B> can be held on the housing by screws, rivets, tie rods or by a fixing method such as gluing.
De façon avantageuse, conformément<B>à</B> la figure<B>5,</B> un élément support 54 est réalisé en matériau isolant tel que du plastique, et est surmoulé sur l'élément conducteur<B>50</B> qui affleure du surmoulage de façon<B>à</B> faciliter la liaison électrique avec les cathodes 22 des diodes<B>36.</B> De façon similaire, un élément support<B>55</B> est surmoulé sur élément conducteur<B>52.</B> Cela permet de faciliter le montage des éléments conducteurs<B>50</B> et'52. Advantageously, according to <B> to </ B> 5, </ B> a support member 54 is made of insulating material such as plastic, and is overmoulded on the conductive element <B> 50 </ B> which is flush with overmolding so as to <B> to </ B> facilitate the electrical connection with the cathodes 22 of the diodes <B> 36. </ B> Similarly, a support element <B> 55 </ B> is overmolded on conductive element <B> 52. </ B> This facilitates the assembly of conductive elements <B> 50 </ B> and'52.
Dans le but de diminuer les déformations du système de nervures <B>57</B> peuvent être réalisées sur la périphérie des éléments support 54,<B>55</B> pour les rigidifier. In order to reduce the deformations of the rib system <B> 57 </ B> can be performed on the periphery of the support elements 54, <B> 55 </ B> to stiffen them.
Pour faciliter la connexion électrique entre la sortie du système de redressement<B>16</B> et un dispositif consommateur d'énergie tel qu'une batterie d'accumulateurs, un pion de raccordement électrique<B>56,</B> aussi appelé borne de raccordement, est fixé sur le premier élément conducteur<B>50,</B> conformément<B>à</B> la figure<B>6.</B> To facilitate the electrical connection between the output of the rectifying system <B> 16 </ B> and a power-consuming device such as a storage battery, an electrical connection pin <B> 56, </ B> also referred to as a connection terminal, is attached to the first conductive element <B> 50, <B> to </ B> the figure <B> 6. </ B>
L'élément support 54 muni du pion de raccordement électrique<B>56</B> est maintenu mécaniquement sur le palier par des moyens isolés électriquement (non représentés) qui peuvent être, des vis coopèrant avec un taraudage réalisé dans un tube qui est en matériau isolant et qui est inséré dans le palier, ou des vis non conductrices électriquement ayant une bonne tenue mécanique réalisées, par exemple, dans un matériau tel que le téflon. Les moyens isolés électriquement qui maintiennent élément support 54 sur le palier peuvent aussi maintenir l'élément support<B>55 à</B> condition que les deux éléments support 54 et<B>55</B> soient isolés électriquement l'un par rapport<B>à</B> l'autre. The support element 54 provided with the electrical connection pin <B> 56 </ B> is mechanically held on the bearing by electrically isolated means (not shown) which may be screws cooperating with a tapping made in a tube which is of insulating material and which is inserted into the bearing, or electrically nonconductive screws having a good mechanical strength made, for example, in a material such as Teflon. The electrically insulated means which hold support element 54 on the bearing can also hold the support element <B> 55 to </ B> provided that the two support elements 54 and <B> 55 </ B> are electrically isolated. relative <B> to </ B> the other.
L'élément support 54 peut aussi être maintenu sur le palier par un surmoulage réalisé en matériau dur et isolant qui noie les éléments support 54 et<B>55.</B> The support element 54 can also be maintained on the bearing by an overmoulding made of hard and insulating material which drowns the support elements 54 and <B> 55. </ B>
Avantageusement, le pion de raccordement électrique<B>56</B> comporte un filetage qui permet de fixer par vissage un élément conducteur tel qu'une cosse d'extrémité d'un fil électrique qui permet le raccordement d'un pôle du système de redressement<B>16 à</B> celui du dispositif consommateur d'énergie. Advantageously, the electrical connection pin <B> 56 </ B> comprises a thread which makes it possible to fix by screwing a conductive element such as an end terminal of an electric wire which allows the connection of a pole of the system. of rectification <B> 16 to </ B> that of the energy consuming device.
La fixation du pion de raccordement électrique<B>56</B> sur le premier élément conducteur<B>50</B> peut-être réalisée par un montage serré, sertissage, soudage, filetage, vissage, etc. The fixing of the electrical connection pin <B> 56 </ B> on the first conducting element <B> 50 </ B> can be achieved by a tight fitting, crimping, welding, threading, screwing, etc.
Conformément<B>à</B> la figure<B>6,</B> le pion<B>56</B> est décalé vers l'extérieur par rapport<B>à</B> l'extrémité du second élément conducteur<B>52.</B> Cela permet de l'adapter<B>à</B> la configuration de l'alternateur triphasé. In accordance with <B> at </ B> the figure <B> 6, </ B> the counter <B> 56 </ B> is shifted outward relative to <B> at </ B> the end of second conductive element <B> 52. </ B> This makes it possible to adapt <B> to </ B> the configuration of the three-phase alternator.
Selon certaines configurations, le pion de raccordement électrique <B>56</B> est fixé sur un support, non représenté, qui est séparé du système de redressement<B>16</B> et qui est relié électriquement au premier élément conducteur<B>50.</B> According to some configurations, the electrical connection pin <B> 56 </ B> is fixed on a support, not shown, which is separate from the rectification system <B> 16 </ B> and which is electrically connected to the first conductive element <B> 50. </ B>
Avantageusement, le plan de la seconde partie 34 de la borne de raccordement électrique<B>30</B> est parallèle<B>à</B> l'axe de la machine électrique tournante. Par exemple, conformément<B>à</B> la figure<B>7,</B> les bras 40 sont agencés en arc de cercle autour de l'axe<B>A</B> de la machine électrique tournante. Cet agencement est avantageux notamment de le cas d'un alternateur de petite taille et de forte puissance. En effet, dans ce cas, le nombre de diodes pastilles<B>36, 38</B> nécessaire est important, par exemple six diodes pastilles par bras 40 tel que représenté sur la figure<B>7.</B> Advantageously, the plane of the second part 34 of the electrical connection terminal <B> 30 </ B> is parallel <B> to </ B> the axis of the rotating electrical machine. For example, in accordance with <B> at <B> 7, <B> the arms 40 are arranged in an arc around the axis <B> A </ B> of the rotating electrical machine. . This arrangement is particularly advantageous in the case of a small alternator and high power. Indeed, in this case, the number of pellet diodes <B> 36, 38 </ B> necessary is important, for example six pellet diodes per arm 40 as shown in FIG. <B> 7. </ B>
Lorsque les bras 40 sont agencés de façon classique c'est<B>à</B> dire que les diodes pastilles<B>36, 38</B> s'étendent dans des plans sensiblement parallèles<B>à</B> la surface d'extrémité transversale<B>59</B> de l'alternateur triphasé, leur encombrement est supérieur<B>à</B> l'aire de la face<B>59</B> de l'alternateur. L'agencement des diodes pastilles<B>36, 38</B> perpendiculairement<B>à</B> l'axe<B>A</B> de la machine permet alors de réduire l'encombrement du pont redresseur<B>18</B> et d'éviter ainsi qu'il dépasse les dimensions de la face d'extrémité<B>59</B> de l'alternateur. When the arms 40 are arranged in a conventional manner it is <B> to </ B> that the pellet diodes <B> 36, 38 </ B> extend in substantially parallel planes <B> to </ B> > the transverse end surface <B> 59 </ B> of the three-phase alternator, their overall dimensions are greater <B> than </ B> the area of the face <B> 59 </ B> of the alternator. The arrangement of the pellet diodes <B> 36, 38 </ B> perpendicularly <B> to </ B> the axis <B> A </ B> of the machine then makes it possible to reduce the bulk of the rectifying bridge < B> 18 </ B> and thus avoid exceeding the dimensions of the end face <B> 59 </ B> of the alternator.
Le fonctionnement du système de redressement<B>16</B> produit un fort dégagement de chaleur qui est<B>dû</B> en grande partie<B>à</B> la circulation d'un courant de plusieurs Ampères dans les diodes pastilles<B>36</B> et<B>38. Il</B> est donc nécessaire d'évacuer cette chaleur afin de ne pas endommager les diodes<B>36, 38</B> ou leur fixation par rapport au premier<B>50</B> et second<B>52</B> éléments conducteurs. The operation of the recovery system <B> 16 </ B> produces a large amount of heat which is <B> due to a large part of the flow of a current of several amperes in the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38. It is therefore necessary to evacuate this heat so as not to damage the diodes <B> 36, 38 </ B> or their fixation with respect to the first <B> 50 </ B> and second <B> 52 </ B> conductive elements.
Pour ce faire, il est utile de réaliser le premier<B>50</B> et le second<B>52</B> éléments conducteurs dans un matériau présentant un fort coefficient de conductibilité thermique. To do this, it is useful to make the first <B> 50 </ B> and the second <B> 52 </ B> conductive elements in a material having a high coefficient of thermal conductivity.
L'agencement dans lequel le second élément conducteur<B>52</B> est fixé directement sur le carter de l'alternateur triphasé est avantageux, le carter ayant ainsi une fonction de dissipateur "naturel" de chaleur. The arrangement in which the second conducting element <B> 52 </ B> is fixed directly on the housing of the three-phase alternator is advantageous, the housing thus having a function of "natural" dissipator of heat.
Cependant, il est nécessaire dans la plupart des cas de réaliser des ailettes formant radiateur ou de fixer un dissipateur de chaleur<B>58</B> sur au moins l'un des éléments conducteurs<B>50</B> ou<B>52.</B> However, it is necessary in most cases to achieve radiator fins or to fix a heat sink <B> 58 </ B> on at least one of the conductive elements <B> 50 </ B> or < B> 52. </ B>
Conformément<B>à</B> la figure<B>8,</B> le dissipateur de chaleur<B>58</B> consiste en des ailettes<B>60</B> qui sont fixées sur le premier élément conducteur<B>50.</B> Les ailettes augmente le transfert thermique entre le premier élément conducteur<B>50</B> l'a i r ambiant,<B>1</B> e refroidissement<B>d</B> u système<B>d</B> e redressement<B>16</B> est alors amélioré. In accordance with <B> at </ B> Figure <B> 8, </ B> the heat sink <B> 58 </ B> consists of <B> 60 </ B> fins that are attached to the first conductive element <B> 50. </ B> The fins increase the heat transfer between the first conductive element <B> 50 </ B> the ambient air, <B> 1 </ B> e cooling <B> d </ B> u <b> d </ b> e <b> 16 </ B> is improved.
Le dissipateur de chaleur<B>58</B> peut aussi consister en un élément parcouru par un liquide de refroidissement. The heat sink <B> 58 </ B> may also consist of a coolant element.
La figure<B>9</B> propose un système de redressement<B>16</B> dans lequel le premier élément conducteur<B>50</B> consiste en un tuyau<B>62</B> qui comporte une face inférieure 64 plane et qui est réalisé dans un matériau présentant de bonnes caractéristiques de conduction électrique et thermique. Ainsi, une partie importante de la chaleur produite par les diodes pastilles<B>36</B> et<B>38</B> est transmise au premier élément conducteur<B>50</B> par la face inférieure 64. Un fluide, non représenté, circule<B>à</B> l'intérieur du tuyau<B>62</B> et permet ainsi d'évacuer de façon efficace l'énergie thermique de l'élément<B>50.</B> Figure <B> 9 </ B> proposes a straightening system <B> 16 </ B> in which the first conductive element <B> 50 </ B> consists of a pipe <B> 62 </ B> which has a flat bottom face 64 and is made of a material having good electrical and thermal conduction characteristics. Thus, a large part of the heat produced by the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> is transmitted to the first conductive element <B> 50 </ B> by the lower face 64. A fluid, not shown, flows <B> to </ B> inside the pipe <B> 62 </ B> and thus effectively removes the thermal energy of the element <B> 50. </ B>
Avantageusement, le fluide possède une forte capacité calorifique. Advantageously, the fluid has a high heat capacity.
Ainsi, il est avantageux pour réaliser l'isolation électrique entre les éléments conducteurs<B>50</B> et<B>52</B> d'utiliser une résine thermoconductrice tel que du silicone ou de l'époxy. Thus, it is advantageous to provide electrical insulation between the conductive elements <B> 50 </ B> and <B> 52 </ B> by using a thermoconductive resin such as silicone or epoxy.
Pour augmenter les échanges thermiques et diminuer le risque de destruction des fixations entre les diodes<B>36</B> et<B>38,</B> et la deuxième partie 34 des bornes de raccordement<B>30</B> respectives, il est avantageux de décaler les diodes<B>36, 38</B> conformément<B>à</B> la figure<B>3.</B> Ainsi, la température de la deuxième partie 34 de la borne de raccordement électrique<B>30</B> est moins élevée. To increase the thermal exchange and reduce the risk of destruction of the fasteners between the diodes <B> 36 </ B> and <B> 38, </ B> and the second part 34 of the connection terminals <B> 30 </ B > respective, it is advantageous to shift the diodes <B> 36, 38 </ B> according to <B> to </ B> the figure <B> 3. </ B> Thus, the temperature of the second part 34 of the electrical connection terminal <B> 30 </ B> is lower.
Dans un véhicule automobile, le système de redressement<B>16</B> est situé<B>à</B> proximité de l'alternateur triphasé, c'est-à-dire dans une zone dans laquelle circulent de nombreux agents extérieurs tels que des projections d'eau ou de graisse.<B>Il</B> est alors nécessaire de protéger le système de redressement<B>16</B> afin d'éviter tout risque du court-circuit ou de détérioration. In a motor vehicle, the recovery system <B> 16 </ B> is located <B> at </ B> near the three-phase alternator, that is to say in an area in which many agents circulate. such as water splashes or grease. <B> It </ B> is then necessary to protect the recovery system <B> 16 </ B> to avoid any risk of short circuit or deterioration .
Avantageusement, le système de redressement<B>16</B> est noyé au moins partiellement dans une couche de résine surmoulée ce qui permet d'augmenter d'une part sa tenue mécanique et, d'autre part, la protection des bras 40, et notamment des diodes pastilles<B>36</B> et<B>38.</B> Advantageously, the straightening system <B> 16 </ B> is embedded at least partially in an overmolded resin layer, which makes it possible, on the one hand, to increase its mechanical strength and, on the other hand, the protection of the arms 40 , and in particular pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38. </ B>
La résine peut être thermoconductrice ce qui améliore l'évacuation de l'énergie thermique produite par les diodes pastilles<B>36</B> et <B>38.</B> The resin can be thermally conductive which improves the evacuation of the thermal energy produced by the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38. </ B>
Lorsque la résine recouvre la totalité du système de redressement,<B>16</B> il n'est plus nécessaire de prévoir une autre protection. Cette réalisation facilite la fixation du système<B>16</B> sur l'alternateur triphasé par un procédé tel que le collage, le rivetage ou le vissage, et réduit son encombrement. When the resin covers the entire rectification system, <B> 16 </ B> it is no longer necessary to provide another protection. This embodiment facilitates the fixing of the system <B> 16 </ B> on the three-phase alternator by a process such as gluing, riveting or screwing, and reduces its bulk.
Si la résine est trop chargée en éléments électriquement conducteurs, il est alors nécessaire de protéger localement les diodes pastilles<B>36, 38</B> par un matériau isolant tel que du silicone, de façon<B>à</B> supprimer tout risque de court-circuit entre les éléments conducteurs<B>50</B> et<B>52.</B> If the resin is too charged with electrically conductive elements, it is then necessary to locally protect the pellet diodes <B> 36, 38 </ B> with an insulating material such as silicone, so as <B> to </ B> remove any risk of a short circuit between conductive elements <B> 50 </ B> and <B> 52. </ B>
Selon une variante, le système de redressement comporte des diodes d'excitation<B>70</B> qui permettent notamment la production d'un champ magnétique dans le rotor. Ainsi, conformément<B>à</B> la figure<B>10,</B> chaque borne de raccordement électrique<B>30</B> comporte une languette<B>72</B> qui permet le raccordement électrique de l'anode d'une diode d'excitation <B>70.</B> According to one variant, the rectification system comprises excitation diodes <B> 70 </ B> which notably make it possible to produce a magnetic field in the rotor. Thus, according to <B> to </ B> Figure <B> 10, </ B> each electrical connection terminal <B> 30 </ B> has a tab <B> 72 </ B> which allows the connection Electrical Anode of Excitation Diode <B> 70. </ B>
La figure<B>11</B> représente schématiquement un système de redressement<B>16</B> muni de diodes d'excitation<B>70</B> dont les cathodes sont reliées électriquement au régulateur de l'alternateur triphasé. Figure <B> 11 </ B> schematically represents a rectification system <B> 16 </ B> with excitation diodes <B> 70 </ B> whose cathodes are electrically connected to the alternator regulator phase.
De plus, dans le cas d'un régulateur multifonctions, les languettes <B>72</B> permettent de récupérer les informations de phase par l'intermédiaire d'un fil conducteur 74 représenté en traits interrompus<B>à</B> la figure<B>11.</B> Les languettes<B>72</B> permettent de disposer le régulateur<B>à</B> proximité immédiate du système de redressement<B>16.</B> Moreover, in the case of a multifunctional regulator, the tabs <B> 72 </ B> make it possible to recover the phase information by means of a conducting wire 74 represented in broken lines <B> to </ B > Figure <B> 11. </ B> The tabs <B> 72 </ B> allow the controller <B> to be placed in close proximity to the righting system <B> 16. </ B>
Selon une variante, représentée<B>à</B> la figure 12, l'orientation de la jonction PN des diodes pastilles<B>36</B> et<B>38</B> est inversée, c'est-à-dire que, par exemple, l'anode de la première diode<B>36</B> et la cathode de la seconde diode<B>38</B> sont reliées électriquement et sont fixés directement sur la même face de la deuxième partie 34 de la borne de raccordement<B>30.</B> Ainsi, les diodes pastilles<B>36</B> et<B>38</B> sont fixées sur un seul côté de la seconde partie 34 de la borne de raccordement<B>30.</B> L'autre côté de la partie 34 peut alors être fixée directement sur une partie isolante<B>76</B> telle qu'un élément du carter de l'alternateur triphasé. According to one variant, shown in FIG. 12, the orientation of the PN junction of the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> is inverted; that is, for example, the anode of the first diode <B> 36 </ B> and the cathode of the second diode <B> 38 </ B> are electrically connected and are directly attached to the same face of the second part 34 of the connection terminal <B> 30. </ B> Thus, the pellet diodes <B> 36 </ B> and <B> 38 </ B> are fixed on one side of the second part 34 of the connection terminal <B> 30. </ B> The other side of the part 34 can then be attached directly to an insulating part <B> 76 </ B> such as a housing element of the housing. three-phase alternator.
Selon cet agencement, les éléments conducteurs<B>50</B> et<B>52</B> ont une forme géométrique qui leur permet de relier électriquement la cathode de la première diode<B>36</B> et l'anode de la seconde diode<B>38</B> respectivement, tout en étant isolés électriquement l'un de l'autre. According to this arrangement, the conductive elements <B> 50 </ B> and <B> 52 </ B> have a geometric shape that allows them to electrically connect the cathode of the first diode <B> 36 </ B> and the anode of the second diode <B> 38 </ B> respectively, while being electrically isolated from each other.
Cette variante permet notamment de réduire l'épaisseur ou hauteur du système de redressement<B>16.</B>This variant makes it possible in particular to reduce the thickness or height of the straightening system <B> 16. </ B>
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