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1. (WO2020011438) LEISTUNGSELEKTRONIKEINHEIT
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Veröff.-Nr.: WO/2020/011438 Internationale Veröffentlichungsnummer: PCT/EP2019/063487
Veröffentlichungsdatum: 16.01.2020 Internationales Anmeldedatum: 24.05.2019
IPC:
H05K 7/20 (2006.01) ,H01L 23/473 (2006.01)
H Elektrotechnik
05
Elektrotechnik, soweit nicht anderweitig vorgesehen
K
Gedruckte Schaltungen; Gehäuse oder konstruktive Einzelheiten von elektrischen Geräten; Herstellung von Baugruppen aus elektrischen Elementen
7
Konstruktive Einzelheiten, soweit sie verschiedenen Typen elektrischer Geräte gemeinsam sind
20
Ausbildungen zum Erleichtern der Kühlung, der Ventilation oder Heizung
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
L
Halbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
23
Einzelheiten von Halbleiter- oder anderen Festkörperbauelementen
34
Anordnungen zum Kühlen, Heizen, Belüften oder zur Temperaturkompensation
46
unter Ausnützung der Wärmeübertragung durch strömende Gase oder Flüssigkeiten
473
durch strömende Flüssigkeiten
Anmelder:
MAHLE INTERNATIONAL GMBH [DE/DE]; Pragstraße 26-46 70376 Stuttgart, DE
Erfinder:
EGGER, Sebastian; DE
GANZ, Matthias; DE
HORVAT, Janko; AT
KULL, Niklas; DE
SEVER, Peter; SI
Vertreter:
JOOSS, Martin; BRP Renaud und Partner mbB Königstraße 28 70173 Stuttgart, DE
Prioritätsdaten:
10 2018 211 520.611.07.2018DE
Titel (DE) LEISTUNGSELEKTRONIKEINHEIT
(EN) POWER ELECTRONICS UNIT
(FR) UNITÉ ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE
Zusammenfassung:
(DE) Die Erfindung betrifft eine Leistungselektronikeinheit (1) mit wenigstens einer Leiterplatte (2) und mit einer Kühlvorrichtung (6). Die Leiterplatte (2) weist wenigstens ein Elektronikbauteil (3a, 3b) auf, das in einem Wärmeübertragungsbereich (5a, 5b) an einer Elektronikseite (2a) der Leiterplatte (2) flächig wärmeübertragend anliegt. Die Kühlvorrichtung (6) weist einen Prallstrahlraum (7) auf, der von einem Kühlfluid (8) von einem Einlass (9) zu einem Auslass (10) durchströmbar und an einer Kühlseite (2b) mit der Leiterplatte (2) wärmeübertragend verbunden ist, so dass die in dem Elektronikbauteil (3a, 3b) erzeugte Verlustleistung an das Kühlfluid (8) abgegeben werden kann. Erfindungsgemäß weist die Kühlvorrichtung (6) wenigstens eine Düsenplatte (11) mit wenigstens einer Strömungsdüse (12) auf, die in dem Prallstrahlraum (7) angeordnet ist und diesen in einen einlassseitigen Einlassraum (13) und in einen auslassseitigen Auslassraum (14) aufteilt. Dabei sind der Einlassraum (13) und der Auslassraum (14) über die wenigstens eine Strömungsdüse (12) miteinander fluidisch verbunden. Die Strömungsdüse (12) ist ferner beabstandet zu dem Wärmeübertragungsbereich (5a, 5b) des Elektronikbauteils (3a, 3b) so angeordnet, dass die Strömungsdüse (12) das durch den Einlass (9) einströmende Kühlfluid (8) zu dem Wärmeübertragungsbereich (5a, 5b) des Elektronikbauteils (3a, 3b) hin beschleunigt und leitet.
(EN) The invention relates to a power electronics unit (1) having at least one printed circuit board (2) and having a cooling device (6). The printed circuit board (2) has at least one electronic component (3a, 3b), which rests flat in a heat-transferring manner in a heat transfer area (5a, 5b) on an electronics side (2a) of the printed circuit board (2). The cooling device (6) has an impingement jet chamber (7), through which a cooling fluid (8) can flow from an inlet (9) to an outlet (10) and is connected in a heat-transferring manner at a cooling side (2b) to the printed circuit board (2), such that the power loss produced in the electronic component (3a, 3b) can be output to the cooling fluid (8). According to the invention, the cooling device (6) has at least one nozzle plate (11) having at least one flow nozzle (12), which is arranged in the impingement jet chamber (7) and divides the latter into an inlet-side inlet chamber (13) and an outlet-side outlet chamber (14). The inlet chamber (13) and the outlet chamber (14) are connected fluidically to each other via the at least one flow nozzle (12). The flow nozzle (12) is in addition arranged at a distance from the heat transfer area (5a, 5b) of the electronic component (3a, 3b) such that the flow nozzle (12) accelerates and conducts the cooling fluid (8) flowing in through the inlet (9) towards the heat transfer area (5a, 5b) of the electronic component (3a, 3b).
(FR) L’invention concerne un unité électronique de puissance (1) comprenant au moins une carte de circuit imprimé (2) et un dispositif de refroidissement (6). La carte de circuit imprimé (2) comprend au moins un composant électronique (3a, 3b), qui est en contact de transfert thermique surfacique avec un côté électronique (2a) de la carte de circuit imprimé (2) dans une zone de transfert de chaleur (5a, 5b). Le dispositif de refroidissement (6) comprend une chambre de jet d’impact (7) pouvant être traversée d’une entrée (9) à une sortie (10) par un fluide de refroidissement (8) et est connecté sur un côté de refroidissement (2b) à la carte de circuit imprimé de manière à transmettre la chaleur, de telle façon que la perte de puissance générée dans le composant électronique (3a, 3b) puisse être transférée au fluide de refroidissement (8). Selon l’invention, le dispositif de refroidissement (6) comprenant au moins une plaque de buse (11) comprenant au moins une buse d'écoulement (12), qui est disposée dans la chambre de jet d’impact (7) et qui sépare celle-ci en une chambre d'entrée (13) côté entrée et en une chambre de sortie (14) côté sortie. La chambre d'entrée (13) et la chambre de sortie (14) sont connectées de manière fluidique entre elles à travers au moins une buse d'écoulement (12). La buse d'écoulement (12) est en outre disposée espacée par rapport à la zone de transfert de chaleur (5a, 5b) du composant électronique (3a, 3b), de telle façon que la buse d'écoulement (12) accélère et guide le fluide de refroidissement (8) affluant à travers l'entrée (9) vers la zone de transfert de chaleur (5a, 5b) du composant électronique (3a, 3b).
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Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)