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MX2009000038A - Modulo electronico configurado para permitir el paso de un flujo de aire y sistema que lo incluye. - Google Patents

Modulo electronico configurado para permitir el paso de un flujo de aire y sistema que lo incluye.

Info

Publication number
MX2009000038A
MX2009000038A MX2009000038A MX2009000038A MX2009000038A MX 2009000038 A MX2009000038 A MX 2009000038A MX 2009000038 A MX2009000038 A MX 2009000038A MX 2009000038 A MX2009000038 A MX 2009000038A MX 2009000038 A MX2009000038 A MX 2009000038A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
air flow
capacitors
housing
electronic module
busbars
Prior art date
Application number
MX2009000038A
Other languages
English (en)
Inventor
Jonathan Kunkle
Original Assignee
Siemens Energy & Automat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy & Automat filed Critical Siemens Energy & Automat
Publication of MX2009000038A publication Critical patent/MX2009000038A/es

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Se provee un módulo electrónico el cual incluye una carcasa (10), una pluralidad de capacitores (36), una pluralidad de barras colectoras (30) y un sumidero de calor (38) . La carcasa incluye un primer extremo (14) y un segundo extremo (16) . El primer extremo está enfrentado al segundo extremo. Los capacitores se localizan en el interior de la carcasa y por lo menos uno de los capacitores se encuentra cerca del primer extremo. Las barras colectoras se localizan en el interior de la carcasa cercanas al segundo extremo. El sumidero de calor se localiza entre los capacitores y las barras colectoras. Los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras se localizan de manera que cuando un flujo de aire entra a la carcasa en el primer extremo (14), una porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras antes de salir por el segundo extremo.

Description

MÓDULO ELECTRÓNICO CONFIGURADO PARA PERMITIR EL PASO DE UN FLUJO DE AIRE Y SISTEMA QUE LO INCLUYE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta solicitud divulga una invención que se relaciona, en general, y en sus diversas realizaciones con un módulo electrónico configurado para permitir el paso de un flujo de aire. Los módulos electrónicos se ofrecen en una variedad de formas, tamaños y configuraciones y se los utiliza en un amplio rango de aplicaciones. Por ejemplo, en algunas aplicaciones, los módulos electrónicos conforman porciones de una fuente de alimentación, aceptan una alimentación eléctrica trifásica de CA y dan como salida una tensión monofásica de CA. Dichos módulos electrónicos incluyen componentes internos que generan una cantidad de calor medióle y dicho calor puede afectar el desempeño de los componentes respectivos y del mismo módulo electrónico. Aunque el movimiento del aire por delante de las porciones exteriores de los módulos electrónicos tiende a disipar parte del calor generado por los componentes internos, típicamente, el solo movimiento del aire externo no logra disminuir satisfactoriamente la temperatura en muchos de los componentes internos que generan el calor.
SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN En un aspecto general, esta solicitud divulga un módulo electrónico. De acuerdo con distintas formas de realización, el módulo electrónico incluye una carcasa, una pluralidad de capacitores, una pluralidad de barras colectoras y un sumidero de calor. La carcasa incluye un primer extremo y un segundo extremo. El segundo extremo está enfrentado al primer extremo. Los capacitores se localizan en el interior de la carcasa y por lo menos uno de los capacitores se encuentra cerca del primer extremo. Las barras colectoras se localizan en el interior de la carcasa cercanas al segundo extremo. El sumidero de calor se localiza entre los capacitores y las barras colectoras. Los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras se localizan de manera que cuando el flujo de aire entra a la carcasa por el primer extremo, una porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras antes de salir por el segundo extremo. En otro aspecto general, esta solicitud divulga un sistema. De acuerdo con distintas formas de realización, el sistema incluye un ventilador y un módulo electrónico. El módulo electrónico incluye una carcasa, una pluralidad de capacitores, una pluralidad de barras colectoras y un sumidero de calor. La carcasa incluye un primer extremo y un segundo extremo. El segundo extremo se encuentra enfrentado al primer extremo. Los capacitores se localizan en el interior de la carcasa y por lo menos uno de los capacitores se encuentra cerca del primer extremo. Las barras colectoras se localizan en el interior de la carcasa cercanas al segundo extremo. El sumidero de calor se localiza entre los capacitores y las barras colectoras. Los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras se localizan de tal modo que cuando el ventilador genera un flujo de aire, una porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS En la presente se describen a modo de ejemplo distintas formas de realización de la invención junto con las siguientes figuras. La Figura 1 ilustra distintas formas de realización de un módulo electrónico; La Figura 2 ilustra distintas formas de realización del módulo electrónico de la Figura 1; La Figura 3 ilustra distintas formas de realización del módulo electrónico de la Figura 1; La Figura 4 ilustra distintas formas de realización del módulo electrónico de la Figura 1; y La Figura 5 ilustra distintas formas de realización de un sistema que incluye el módulo electrónico de la Figura 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Debe entenderse que se simplificaron al menos algunas de las figuras y descripciones de la invención para focalizarse en los elementos que son relevantes para una clara comprensión de la invención, mientras que se eliminaron, para mayor claridad, otros elementos que las personas normalmente versadas en el arte apreciarán que también pueden comprender una porción de la invención. Sin embargo, siendo dichos elementos bien conocidos en el arte y como no necesariamente facilitan una mejor comprensión de la invención, en la presente no se provee una descripción de dichos elementos . La Figura 1 y la Figura 2 ilustran distintas formas de realización de un módulo electrónico 10. El módulo electrónico 10 se puede implementar como cualquier tipo de módulo tal como, por ejemplo, una celda de alimentación eléctrica, una fuente de alimentación, un inversor, una carcasa de comando, etcétera. De acuerdo con distintas formas de realización, el módulo electrónico 10 se implementa como una celda de alimentación eléctrica que acepta una alimentación eléctrica trifásica de CA y entrega una tensión monofásica de CA. Dicha celda de alimentación eléctrica se describe en la Patente de los Estados Unidos 5.625.545 (Hammond) e incluye un rectificador CA a CC, un circuito de suavizado, un convertidor de CC a CA de salida y un circuito de control. El módulo electrónico 10 incluye una carcasa 12 que tiene un primer extremo 14 y un segundo extremo 16 que está enfrentado al primer extremo 14. Se puede considerar al primer extremo 14 el "frente" del módulo electrónico 10. El segundo extremo 16 está enfrentado al primer extremo 14 y puede considerarse la "parte posterior" del módulo electrónico 10. De acuerdo con distintas formas de realización, se puede conformar la carcasa 12 con diversas porciones que están conectadas entre si (por ejemplo, una parte superior, una inferior y cuatro lados) y una o más porciones de la carcasa 12 pueden ser removibles. La carcasa 12 define una porción externa del módulo electrónico 10 y contiene diversos componentes (por ejemplo, uno o todos de los siguientes: capacitores, plaquetas de circuito impreso, sumidero de calor, dispositivos de conmutación, resistores, etcétera) del módulo electrónico 10. La carcasa 12 se puede fabricar de cualquier material adecuado. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, la carcasa 12 se fabrica de un material conductor tal como acero galvanizado. Para tales realizaciones, el material conductor de la carcasa 12 puede utilizarse para proveer un camino de baja impedancia para las fallas de arco en el interior de la carcasa 12 y asi minimizar los daños potenciales que causan las mismas. La carcasa 12 puede ser de un espesor suficiente para evitar que cualesquier fragmentos resultantes de una falla de un componente interno del módulo electrónico 10 salgan del espacio encerrado por la carcasa 12, impidiendo de ese modo cualquier daño colateral a los otros componentes cercanos al módulo electrónico 10. Además, la carcasa 12 puede utilizarse para proteger los componentes internos del módulo electrónico 10 de los daños ocasionados durante el transporte y la manipulación, y se puede configurar de tal manera que el módulo electrónico 10 puede colocarse en cualquiera de sus lados sin causar daño alguno a los componentes del módulo electrónico 10. Además, como se describe con mayor detalle de aquí en adelante, la carcasa 12 también puede definir un pleno de aire que se utiliza para asistir en la ventilación forzada por aire de todos los componentes en el interior de la carcasa 12. La carcasa 12 también incluye un primer lado 18, un segundo lado 20, un tercer lado 22 (véase la Figura 3) y un cuarto lado 24. Se puede considerar al primer lado 18 como el lado "derecho" de la carcasa 12. El segundo lado 20 se encuentra enfrentado al primer lado 18 y se puede considerar como el lado "izquierdo" de la carcasa 12. El tercer lado 22 puede considerarse la "parte superior" de la carcasa 12. Para mayor claridad, en la Figura 1 y la Figura 2, el módulo electrónico 10 se muestra con el tercer lado 22 retirado. El cuarto lado 24 se encuentra enfrentado al tercer lado 22 y se puede considerar como la "parte inferior" de la carcasa 12. Como se muestra en la Figura 1, el primer extremo 14 define una abertura 26 cercana al cuarto lado 24 y también define una o más aberturas 28 cercanas a la abertura 26. En forma colectiva, los primero y segundo extremos 14, 16, y el primero, segundo, tercero y cuarto lados 18, 20, 22, 24 de la carcasa 12 encierran substancialmente a todo el módulo electrónico 10. Como se muestra en la Figura 2, el módulo electrónico 10 incluye una pluralidad de barras colectoras 30 que se localizan en el interior de la carcasa 12 cercanas al segundo extremo 16, una pluralidad de conectores eléctricos de tipo enchufe 32 que están localizados cerca del segundo extremo 16 y una pluralidad de resistores 34 localizados cerca del segundo extremo 16. Los resistores 34 se conectan eléctricamente a los capacitores del módulo electrónico 10 y funcionan para permitir la descarga de los capacitores cuando se interrumpe o se cierra la alimentación eléctrica al módulo electrónico 10. Las barras colectoras 30 se pueden fabricar de cualquier material conductor apropiado y están colectivamente configuradas para conducir la alimentación eléctrica hacia y desde el módulo electrónico 10. En esta realización, al menos dos de las barras colectoras 30 están configuradas como barras colectoras de entrada y al menos dos de las barras colectoras 30 están configuradas como barras colectoras de salida. La cantidad, tamaño y forma de las barras colectoras 30 pueden variar de acuerdo con la aplicación. En general, las respectivas barras colectoras 30 están dimensionadas para adaptarse a los requisitos asociados con cada aplicación determinada. De acuerdo con distintas formas de realización, cada conector eléctrico de tipo enchufe 32 incluye un material conductor y un alojamiento que rodea el material conductor. El material conductor se puede fabricar de cualquier conductor apropiado tal como, por ejemplo, cobre. El alojamiento se puede fabricar de cualquier material aislante apropiado tal como, por ejemplo, un plástico. El alojamiento define una abertura que se configura para recibir una porción de las barras del sistema cuando el módulo electrónico 10 se conecta a las barras del sistema. La abertura rodea al material conductor y el material conductor define una abertura más pequeña que se configura para recibir la porción de las barras del sistema cuando el módulo electrónico 10 se conecta a las barras del sistema. De este modo, el alojamiento y el material conductor definen colectivamente una abertura que está dimensionada para recibir a la porción de las barras del sistema cuando el módulo electrónico 10 se conecta a las barras del sistema . Como se muestra en la Figura 2, los conectores eléctricos de tipo enchufe 32 se conectan a las barras colectoras correspondientes 30. Un conector eléctrico de tipo enchufe dado 32 se puede conectar a una barra colectora correspondiente 30 de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, el conector eléctrico de tipo enchufe 32 se conecta mecánicamente a la barra colectora 30 por medio de sujetadores (por ejemplo, tornillos o tuercas y pernos) de manera que coloca al material conductor en contacto directo con la barra colectora 30. De este modo, la barra colectora 30 también puede actuar como sumidero de calor para el conector eléctrico de tipo enchufe 32 que está conectado al mismo. El conector eléctrico de tipo enchufe 32 se configura de manera que puede conectarse a la barra colectora 30 de forma de permitir algún movimiento del conector eléctrico de tipo enchufe 32.
De acuerdo con otras formas de realización, los conectores eléctricos de tipo enchufe se pueden configurar de maneras diferentes. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, un conector eléctrico de tipo enchufe dado puede incluir a porción macho y una porción hembra separada que funcionan colectivamente para conectar el módulo electrónico 10 a las barras del sistema. Para algunas formas de realización, la porción macho se conecta a la barra colectora correspondiente y la porción hembra se conecta a las barras del sistema. En otras formas de realización, la porción macho se conecta a las barras del sistema y la porción hembra se conecta a la barra colectora correspondiente. En general, para una aplicación dada, la configuración particular de conectores eléctricos de tipo enchufe se selecciona en conformidad con los requerimientos asociados con cada aplicación determinada. La Figura 3 ilustra una vista en corte del módulo electrónico 10 de acuerdo con distintas formas de realización. Como se muestra en la Figura 3, el módulo electrónico 10 también incluye múltiples capacitores 36, un sumidero de calor 38, un primer dispositivo de conmutación 40, un segundo dispositivo de conmutación 42, una o más bandejas para capacitores 44, un tablero de control 46 y un deflector 48. Como se explica en mayor detalle más adelante, los respectivos componentes del módulo electrónico 10 se localizan de manera que definen diversos caminos para el flujo de aire a través de la carcasa 12. Para una mayor claridad, los caminos se muestran en un formato de linea simple en la Figura 3 e incluyen un primer camino 50, un segundo camino 52 y un tercer camino 54. Los capacitores 36 se localizan en el interior de la carcasa 12, y al menos uno de los capacitores 36 está cerca del primer extremo 14 de la carcasa 12. De acuerdo con distintas formas de realización, los capacitores 36 son capacitores electrolíticos. El sumidero de calor 38 se localiza entre los capacitores 36 y las barras colectoras 30. El sumidero de calor 38 se puede fabricar de cualquier material conductor térmico apropiado. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, el sumidero de calor 38 se fabrica de un aluminio liviano e incorpora un diseño de aletas huecas remachadas mecánicamente. El primer dispositivo de conmutación 40 se localiza entre el sumidero de calor 38 y el tercer lado 22 de la carcasa 12. El segundo dispositivo de conmutación 42 se localiza entre el sumidero de calor 38 y el tercer lado 22 de la carcasa 12, así como entre el primer dispositivo de conmutación 40 y el segundo extremo 16 de la carcasa 12. De acuerdo con distintas formas de realización, el primero y el segundo dispositivos de conmutación 40, 42 se implementan como módulos de transistor bipolares de compuerta aislada y se configuran para operar en paralelo como un dispositivo único . Cada bandeja de capacitores 44 se localiza en el interior de la carcasa 12 entre los capacitores 36 y el cuarto lado 24 de la carcasa 12 y se puede fabricar con cualquier material apropiado (por ejemplo, un plástico) . La bandeja de capacitores 44 tiene como función ayudar a sostener los capacitores 36 en una posición alejada del cuarto lado 24 de la carcasa 12. De acuerdo con distintas formas de realización, una dada bandeja de capacitores 44 define una o más aberturas 56 (véase la Figura 4) alineadas con los capacitores correspondientes 36, en donde cada abertura 56 se dimensiona de menor tamaño que una circunferencia del correspondiente capacitor 36. El tablero de control 46 se localiza entre la bandeja de capacitores 44 y el cuarto lado 24 de la carcasa 12, incluye una cantidad de componentes y se configura para monitorear y/o controlar la operación del módulo electrónico 10. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, el tablero de control 46 se configura para controlar la operación del primero y el segundo dispositivos de conmutación 40, 42, controlar las comunicaciones por fibra óptica desde el módulo electrónico 10, etcétera. Como se muestra en la Figura 4, de acuerdo con distintas formas de realización, la porción del cuarto lado 24 de la carcasa 12 al cual está conectado el tablero de control 46 puede estar conectada en forma abisagrada a la carcasa 12 para permitir un fácil acceso al tablero de control 46. Volviendo a la Figura 3, el deflector 48 se localiza entre los capacitores 36 y el segundo extremo 16 de la carcasa 12, asi como entre el sumidero de calor 34 y el cuarto lado 24 de la carcasa 12. El deflector 48 se configura para que redireccione una porción del aire que se acerca al deflector 48 hacia el sumidero de calor 38. Si bien el deflector 48 se muestra en la Figura 3 con una curvatura característica, se puede realizar la funcionalidad del deflector 48 con otras configuraciones. Como se muestra en la Figura 3, el deflector 48 define una abertura 58 a través del mismo. La abertura 58 permite que el aire fluya hacia el deflector 48 y pase a través de la abertura 58 hacia los resistores 34. De acuerdo con distintas formas de realización, la abertura 58 está alineada con los resistores 34. La Figura 5 ilustra distintas formas de realización de un sistema 60. El sistema 60 se puede utilizar en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, el sistema 60 se puede utilizar como una fuente de alimentación. El sistema 60 incluye el módulo electrónico 10 de la Figura 1. De acuerdo con distintas formas de realización, el sistema 60 puede incluir cualquier cantidad de módulos electrónicos 10. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, el sistema 60 puede incluir cualquier cantidad entre uno y veinticuatro módulos electrónicos 10. Para mayor claridad, en la Figura 5 se muestran solamente tres módulos electrónicos 10. El sistema 60 también incluye un ventilador 62. El ventilador 62 puede ser cualquier tipo de ventilador apropiado para mover el aire. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, el ventilador 62 es un ventilador centrifugo con las palas inclinadas hacia atrás. Además, el ventilador 62 se puede disponer en cualquier configuración apropiada con respecto a los módulos electrónicos 10. Por ejemplo, el ventilador 62 se puede disponer en configuración de aspiración a través de los módulos, como se muestra en la Figura 5. De acuerdo con otras formas de realización, el ventilador 62 se puede disponer en una configuración diferente (por ejemplo, en una configuración de soplado a través de los módulos) . El sistema 60 puede incluir cualquier cantidad de ventiladores 62. Por ejemplo, de acuerdo con distintas formas de realización, el sistema 60 incluye dos ventiladores 62. Para tales realizaciones, uno de los dos ventiladores 62 se puede utilizar como un ventilador de reserva.
En funcionamiento, el ventilador 62 cumple el propósito de generar un flujo de aire 64 a través de los respectivos módulos electrónicos 10 del sistema 60. Una primera porción del flujo de aire ingresa a la carcasa 12 por la una o más aberturas 28 definidas por el primer extremo 14 y continúa a lo largo del primer camino 50. A medida que la primera porción del flujo de aire avanza a lo largo del primer camino 50 hacia el segundo extremo 16, el flujo de aire circula alrededor y se pone en contacto con los capacitores 36, proveyendo asi el enfriamiento de los capacitores 36. Luego de atravesar el volumen cercano a los capacitores 36, la primera porción del flujo de aire se pone en contacto con el sumidero de calor 38 mientras circula alrededor y entre las aletas del mismo, proveyendo asi la disipación de calor del sumidero de calor 38. En concurrencia con lo anterior, la primera porción del flujo de aire también se pone en contacto en forma secuencial con el primer dispositivo de conmutación 40 y el segundo dispositivo de conmutación 42, proveyendo de ese modo el enfriamiento de los dispositivos de conmutación 40, 42. Luego de atravesar el volumen ocupado por el sumidero de calor 38 y el primero y el segundo dispositivos de conmutación 40, 42, la primera porción del flujo de aire circula alrededor y se pone en contacto con las barras colectoras 30 y los conectores eléctricos de tipo enchufe 32 antes de salir por el segundo extremo 16 de la carcasa 12, proveyendo asi el enfriamiento de las barras colectoras 30 y los conectores eléctricos de tipo enchufe 32. Concurrentemente con el flujo de la primera porción del flujo de aire a través de la carcasa 12, una segunda porción de flujo de aire ingresa a la carcasa 12 por la abertura 26 definida por el primer extremo 14 y continúa a lo largo del segundo camino 52. A medida que la segunda porción del flujo de aire avanza a lo largo del segundo camino 52 hacia el segundo extremo 16, el flujo de aire circula alrededor y se pone en contacto con la bandeja de capacitores 44, y también se pone en contacto con porciones de los capacitores 36 por medio de las aberturas 56 definidas por la bandeja de capacitores 44, proveyendo asi el enfriamiento de los capacitores 36 y la bandeja de capacitores 44. En forma concurrente con lo anterior, la segunda porción del flujo de aire también circula alrededor y se pone en contacto con el tablero de control 46, proveyendo asi el enfriamiento del tablero de control 46. Luego de atravesar el volumen ocupado por la bandeja de capacitores 44 y el tablero de control 46, la segunda porción del flujo de aire se acerca al deflector 48. Una porción de la segunda porción del flujo de aire pasa a través de la abertura 58 definida por el deflector 48, luego circula alrededor y se pone en contacto con los resistores 34, proveyendo asi el enfriamiento de los resistores 34. Luego de atravesar el volumen ocupado por los resistores 34, la porción de la segunda porción del flujo de aire también puede circular alrededor y ponerse en contacto con las barras colectoras 30 y los conectores eléctricos de tipo enchufe 32 antes de salir por el segundo extremo 16 de la carcasa 12, proveyendo asi el enfriamiento de las barras colectoras 30 y los conectores eléctricos de tipo enchufe 32. Cuando la porción remanente de la segunda porción del flujo de aire se acerca o se pone en contacto con el deflector 48, se desvia la porción remanente a lo largo del tercer camino 54 hacia el sumidero de calor 38 y el segundo dispositivo de conmutación 42. La porción remanente de la segunda porción del flujo de aire se pone en contacto con el sumidero de calor 38 mientras circula alrededor y entre las aletas del mismo, proveyendo' asi la disipación de calor del sumidero de calor 38. La porción remanente de la segunda porción del flujo de aire también se pone en contacto con el segundo dispositivo de conmutación 42, proveyendo asi el enfriamiento adicional del dispositivo de conmutación 42. El enfriamiento adicional del segundo dispositivo de conmutación 42 por parte de la porción remanente de la segunda porción del flujo de aire permite mantener ambos dispositivos de conmutación 40, 42 a aproximadamente la misma temperatura. La porción remanente de la segunda porción del flujo de aire efectivamente se une con la primera porción del flujo de aire (es decir, los primero y tercer caminos 50, 54 combinados entre si) y circula alrededor y se pone en contacto con las barras colectoras 30 y los conectores eléctricos de tipo enchufe 32 antes de salir por el segundo extremo de la carcasa 12.
Los flujos de aire anteriormente mencionados y la configuración del módulo electrónico 10 también funcionan para confinar cualquier falla que ocurra en el interior de la carcasa 12. En general, se sabe que los capacitores suelen sobrecalentarse y fallar en ausencia de un flujo de aire suficiente. Algunas de dichas fallas causan la explosión del capacitor. Dado que la carcasa 42 se fabrica con un material apropiadamente resistente y de un espesor suficiente (por ejemplo, acero galvanizado) y aloja sustancialmente a todo el módulo electrónico 10, no es probable que cualesquiera de los fragmentos resultantes de tal explosión, que se ponen en contacto con la carcasa 12, pasen a través de la carcasa 12 (por ejemplo, a través de uno de los lados de la carcasa) . De manera similar, tampoco es probable que cualesquier fragmentos resultantes de la falla de otros componentes en el interior de la carcasa 12 del módulo electrónico 10 (por ejemplo, el tablero de control, los dispositivos de conmutación, los resistores, etcétera) que se ponen en contacto con la carcasa 12 pasen a través de la carcasa 12. De este modo, cuando la falla ocurre en un módulo electrónico 10 dado, la estructura de la carcasa 12 funciona para reducir las probabilidades de que la falla dañe a cualquiera de los módulos electrónicos 10 adyacentes. Con los capacitores 36 localizados para que sean los primeros componentes en ponerse en contacto con la primera porción del flujo de aire, los capacitores 36 están expuestos al aire más frío de la primera porción del flujo de aire, reduciendo asi las probabilidades de sobrecalentamiento. Asimismo, al tener una porción de cada capacitor expuesta a la segunda porción del flujo de aire por medio de las aberturas 56 en la bandeja de capacitores 44, tales porciones de los capacitores también están expuestas al aire más frió de la segunda porción del flujo de aire, reduciendo de ese modo las probabilidades de sobrecalentamiento en las porciones más expuestas a sobrecalentarse. En la eventualidad de que uno de los capacitores 36 efectivamente explote, el volumen de flujo de aire relativamente alto arrastrará a los fragmentos del capacitor hacia el sumidero de calor 38 donde una porción significativa de dichos fragmentos estarán bloqueados para avanzar más adelante. Cualquier fragmento que no resulte bloqueado por el sumidero de calor 38 será relativamente pequeño y frió y de todas maneras el segundo extremo 16 de la carcasa 12 le puede impedir la salida de la carcasa 12.
Posicionando además el tablero de control 46 para recibir el aire más frió de la segunda porción del flujo de aire, el potencial de falla del tablero de control 46 se ve significativamente reducido. En la eventualidad de que uno de los componentes del tablero de control 46 efectivamente explote, el volumen relativamente alto del flujo de aire arrastrará los fragmentos del capacitor hacia el sumidero de calor 38 por medio del deflector 48, donde una porción significativa de dichos fragmentos estarán bloqueados para avanzar más adelante. Cualquier fragmento que no sea bloqueado por el sumidero de calor 38 puede aún asi ser bloqueado por el segundo extremo 16 de la carcasa 12 que le puede impedir la salida de la carcasa 12. Dado que se pueden operar el primero y el segundo dispositivos de conmutación 40, 42 en paralelo como un dispositivo único, resulta ventajoso mantener los dos dispositivos de conmutación 40, 42 a aproximadamente la misma temperatura. Con el primer dispositivo de conmutación 40 localizado antes del segundo dispositivo de conmutación 42 a lo largo del primer camino de flujo de aire 50, el calor transferido desde el primer dispositivo de conmutación 40 a la primera porción de flujo de aire hace que el segundo dispositivo de conmutación 42 quede expuesto a un aire de la primera porción de flujo de aire algo más tibio que el que recibe el primer dispositivo de conmutación 40. A fines de promover un enfriamiento similar del primero y el segundo dispositivos de conmutación 40, 42, el deflector 48 se localiza de manera que segundo dispositivo de conmutación 42 también quede expuesto al flujo de aire del tercer camino de flujo de aire 54. Dado que el aire en el interior de la carcasa 12 se puede ionizar, el flujo de aire a través de la carcasa 12 reduce la probabilidad de que ocurra dicha ionización, reduciendo asi la duración del arco eléctrico y con ello el daño asociado resultante de un arco eléctrico en el interior de la carcasa 12. Aunque en la presente se han descrito en forma ej emplificativa varias formas de realización de la invención, los versados en el arte apreciarán que se pueden realizar distintas modificaciones, alteraciones y adaptaciones de las realizaciones descritas, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se la define por medio de las reivindicaciones anexas.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo electrónico que comprende: una carcasa que tiene un primer extremo y un segundo extremo que está enfrentado al primer extremo; una pluralidad de capacitores localizados en el interior de la carcasa, en donde por lo menos uno de los capacitores está cerca del primer extremo; una pluralidad de barras colectoras localizadas en el interior de la carcasa cercanas al segundo extremo; y un sumidero de calor localizado entre los capacitores y las barras colectoras, en donde los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras están localizados de tal modo que cuando un flujo de aire entra en el chasis por el primer extremo, una porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras antes de salir por el segundo extremo.
2. El módulo electrónico de la reivindicación 1, que además comprende un conector eléctrico de tipo enchufe que está conectado a una de las barras colectoras, en donde el conector eléctrico de tipo enchufe se localiza de tal modo que la porción del flujo de aire también se pone en contacto con el conector eléctrico de tipo enchufe antes de salir por el segundo extremo.
3. El módulo electrónico de la reivindicación 1, que además comprende un primer dispositivo de conmutación localizado entre el sumidero de calor y la carcasa, en donde el primer dispositivo de conmutación se localiza de manera que la porción del flujo de aire también se pone en contacto con el primer dispositivo de conmutación antes de ponerse en contacto con las barras colectoras.
4. El módulo electrónico de la reivindicación 3, que además comprende un segundo dispositivo de conmutación localizado entre el primer dispositivo de conmutación y el segundo extremo, en donde el segundo dispositivo de conmutación se localiza de manera que la porción del flujo de aire también se pone en contacto con el segundo dispositivo de conmutación antes de ponerse en contacto con las barras colectoras.
5. El módulo electrónico de la reivindicación 4, en donde el segundo dispositivo de conmutación se localiza de manera que la porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con el primer dispositivo de conmutación y el segundo dispositivo de conmutación antes de ponerse en contacto con las barras colectoras.
6. El módulo electrónico de la reivindicación 1, que además comprende una bandeja de capacitores que se localiza entre los capacitores y la carcasa, donde la bandeja de capacitores se localiza de manera que cuando el flujo de aire entra a la carcasa por el primer extremo, una segunda porción del flujo de aire se pone en contacto con la bandeja de capacitores antes de salir por el segundo extremo .
7. El módulo electrónico de la reivindicación 6, en donde la bandeja de capacitores define una abertura que está alineada con al menos un capacitor.
8. El módulo electrónico de la reivindicación 7, en donde la abertura se localiza de manera que la segunda porción del flujo de aire también se pone en contacto con al menos un capacitor antes de salir por el segundo extremo .
9. El módulo electrónico de la reivindicación 6, que además comprende un tablero de control localizado entre la bandeja de capacitores y la carcasa, en donde el tablero de control se localiza de manera que la segunda porción del flujo de aire también se pone en contacto con el tablero de control antes de salir por el segundo extremo.
10. El módulo electrónico de la reivindicación 9, que además comprende una rampa localizada entre los capacitores y el segundo extremo, en donde la rampa se localiza de manera que la segunda porción del flujo de aire también se pone en contacto con la rampa luego de ponerse en contacto con el tablero de control y la bandeja de capacitores.
11. El módulo electrónico de la reivindicación 6, que además comprende una rampa localizada entre los capacitores y el segundo extremo, en donde la rampa se localiza de manera que la segunda porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con la bandeja de capacitores y la rampa antes de salir por el segundo extremo.
12. El módulo electrónico de la reivindicación 11, en donde la rampa se configura para que desvie una porción de la segunda porción del flujo de aire hacia el sumidero de calor.
13. El módulo electrónico de la reivindicación 11, que además comprende un resistor localizado entre la rampa y el segundo extremo, en donde una porción de la segunda porción del flujo de aire pasa a través de una abertura definida por la rampa y se pone en contacto con el resistor antes de salir por el segundo extremo.
14. El módulo electrónico de la reivindicación 1, que además comprende un tablero de control localizado entre los capacitores y la carcasa, en donde el tablero de control se localiza de manera que cuando el flujo de aire entra a la carcasa por el primer extremo, una segunda porción del flujo de aire se pone en contacto con el tablero de control antes de salir por el segundo extremo.
15. Un sistema que comprende: un ventilador; y un módulo electrónico, en donde el módulo electrónico comprende : una carcasa que tiene un primer extremo y un segundo extremo que está enfrentado al primer extremo; una pluralidad de capacitores localizados en el interior de la carcasa, en donde por lo menos uno de los capacitores está cerca del primer extremo; una pluralidad de barras colectoras localizadas en el interior de la carcasa cercanas al segundo extremo; y un sumidero de calor localizado entre los capacitores y las barras colectoras, en donde los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras están localizados de tal modo que cuando el ventilador genera un flujo de aire, una porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con los capacitores, el sumidero de calor y las barras colectoras.
16. El sistema de la reivindicación 15, que además comprende un dispositivo de conmutación localizado entre el sumidero de calor y la carcasa, en donde el dispositivo de conmutación se localiza de manera que la porción del flujo de aire también se pone en contacto con el dispositivo de conmutación antes de ponerse en contacto con las barras colectoras .
17. El sistema de la reivindicación 15, que además comprende un conector eléctrico de tipo enchufe conectado a una de las barras colectoras, en donde el conector eléctrico de tipo enchufe se localiza de manera que la porción del flujo de aire también se pone en contacto con el conector eléctrico de tipo enchufe antes de salir por el segundo extremo.
18. El sistema de la reivindicación 15, en donde el módulo electrónico además comprende: una bandeja de capacitores localizada entre los capacitores y la carcasa; y una rampa localizada entre los capacitores y el segundo extremo, donde la bandeja de capacitores y la rampa se localizan de manera que cuando el ventilador genera el flujo de aire, una segunda porción del flujo de aire se pone en contacto sucesivamente con la bandeja de capacitores y la rampa.
19. El sistema de la reivindicación 18, en donde el módulo electrónico además comprende un tablero de control localizado entre la bandeja de capacitores y la carcasa, en donde el tablero de control se localiza de manera que la segunda porción del flujo de aire también se pone en contacto con el tablero de control antes de ponerse en contacto con la rampa.
20. El sistema de la reivindicación 18, en donde el módulo electrónico además comprende un resistor localizado entre la rampa y el segundo extremo, en donde el resistor se localiza de manera que una porción de la segunda porción del flujo de aire pasa a través de una abertura definida por la rampa y se pone en contacto con el resistor antes de salir por el segundo extremo.
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