CN109845426A - 电子装置、尤其是电力电子装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子装置、尤其是电力电子装置，该电子装置具有电路载体(2)，在该电路载体上设有电路(4)和用于该电路(4)的电连接端(6)，其中，借助屏蔽装置(8)对所述电连接端(6)屏蔽电路(4)的电场和磁场。为了在电子装置装配友好的同时能实现电子装置的电路的大范围的屏蔽，所述屏蔽装置(8)具有至少两个分开的屏蔽部段(8.1、8.2)并且所述屏蔽装置(8)的分开的屏蔽部段(8.1、8.2)在电子装置转移到装配位置中时可相互连接。此外，本发明涉及一种系统，该系统具有壳体(10)和接纳在该壳体(10)的内部空间(10.2)中的电子装置。

Description

电子装置、尤其是电力电子装置和系统

技术领域

本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中所述类型的电子装置、尤其是电力电子装置，并且涉及一种在权利要求5的前序部分中所述类型的系统。

发明内容

这样的系统已经由现有技术以大量的实施变型方案已知，该系统具有壳体和电子装置，该壳体具有第一和第二壳体部件，并且在该壳体的内部空间中接纳有电子装置，所述电子装置具有电路载体，在该电路载体上设有电路和用于该电路的电连接端。原则上可能的是，通过金属壳体使电子装置相对于自由环境屏蔽。一方面，金属壳体是昂贵的。另一方面，设有所述电连接端的区域在屏蔽方面仍然存在问题。因此，至今围绕电连接端将屏蔽盒设置在电路载体上，以便对电连接端并且因此自由环境屏蔽电路的电场和磁场。如果例如由于较高的电功率而必须以这种方式屏蔽电路的较大的区域，则这与电子装置在载体上或壳体中的装配方面的问题相关联。

发明内容

本发明基于此。

本发明的任务在于，在电子装置和具有壳体和电子装置的系统装配友好的同时能实现对该电子装置的电路和该系统大范围的屏蔽。

该任务通过具有权利要求1的特征的电子装置、尤其是电力电子装置和具有权利要求5的特征的系统解决。从属权利要求涉及本发明的有利的进一步改进方案。

按照本发明的电子装置的显著的优点尤其是在于，也可以有效地屏蔽电路的更大的区域并且同时可以保留通用的且被证明为可靠的装配技术，所述装配技术用于将电子装置与载体、例如壳体机械地和热技术地连接。屏蔽装置的分开的屏蔽部段能实现在将电子装置装配到载体上的期间、亦即在将电子装置转移到装配位置中时触及电子装置的电路的在其他情况下被屏蔽装置遮盖的区域。所述分开的屏蔽部段之一可以提前与电路载体机械连接，从而便利于屏蔽装置的该屏蔽部段的精确的定位、例如在电路的电连接端的区域中的精确的定位。在时间上在提前装配好的所述屏蔽部段之后，屏蔽装置的另一个分开的屏蔽部段能够同样精确地被定向在该提前装配好的屏蔽部段上，从而尽管屏蔽装置具有至少两个分开的屏蔽部段，在电子装置的装配位置中仍确保有效的屏蔽。

除此之外，按照本发明的系统提供显著的优点：电路的电连接端(例如在电路载体双面均装备有电构件的情况下)在所述系统的装配位置中、亦即在电子装置装配在封闭的壳体中时有效屏蔽电路的电场和磁场。相应地，也可以将电路载体的在系统的装配位置中朝向第一壳体部件的侧面用于电路。

原则上，按照本发明的电子装置的所述至少两个分开的屏蔽部段可按照类型、尺寸、形状、材料和布置结构在宽的适合的范围中自由选择。有利地，所述屏蔽装置的分开的屏蔽部段构成为屏蔽壁和屏蔽盖。由此，简化屏蔽装置的制造、例如由金属板制成的屏蔽装置的制造。

按照本发明的电子装置的一种特别有利的进一步改进方案规定，所述屏蔽装置的分开的屏蔽部段在电子装置的装配位置中可相互松开地、尤其是搭接地连接。以这种方式，即使在装配好电子装置之后仍能实现对电路的在其他情况下被屏蔽装置遮盖的区域的触及。此外，所述屏蔽装置的分开的屏蔽部段在电子装置的装配位置中的搭接改善屏蔽装置的屏蔽衰减。

按照本发明的电子装置的另一种有利的进一步改进方案规定，所述屏蔽装置的分开的屏蔽部段之中的至少一个屏蔽部段构成为金属部件、尤其是构成为钢板部件。由此，即使在壁厚小时仍能以结构上简单的方式实现良好的屏蔽衰减。尤其是，钢板基于其材料特性非常良好地适合于此。然而，也可设想使用金属铸件、例如金属压铸件。

按照本发明的系统的一种特别有利的进一步改进方案规定，所述第一壳体部件的屏蔽器件构成为屏蔽接片，而电路载体的屏蔽器件构成为与该屏蔽接片相对应地构成的屏蔽接触面。以这种方式，第一壳体部件和电路载体的屏蔽器件以结构上简单的方式实现。

按照本发明的系统的另一种有利的进一步改进方案规定，所述第二壳体部件构成为在系统的装配位置中可与第一壳体部件松开的壳体盖。由此，保护按照本发明的电子装置以防不希望的环境影响。此外，有效防止人对电子装置的不希望的触及。同时，通过可松开的壳体盖即使在装配好按照本发明的系统之后、亦即在所述系统转移到其装配位置中之后仍能实现对电子装置的希望的触及，在该装配位置中，电子装置设置在壳体的通过第一壳体部件和与该第一壳体部件连接的壳体盖限定的内部空间中。

按照本发明的系统的另一种有利的进一步改进方案规定，所述第一壳体部件在所述系统的装配位置中与屏蔽壁搭接。由此，改善在屏蔽壁与第一壳体部件的接触区域中的屏蔽衰减。

原则上，壳体的第一和第二壳体部件可按照类型、尺寸、形状、材料、布置结构以及按照其相互间的机械连接在宽的适合的范围中自由选择。有利地，第一壳体部件构成为金属部件、尤其是构成为压铸件。以这种方式，一方面以结构上简单的方式实现电路的附加的屏蔽。另一方面，在没有附加的构件的情况下能实现对电路的有效的冷却。按照本发明的系统的另一种有利的进一步改进方案规定，第二壳体部件构成为塑料件。压铸件和塑料件可简单且成本有利地制造。

此外，第二壳体部件构成为塑料件提供了重量减轻，这例如在机动车中是非常有利的。按照本发明的系统的另一种有利的进一步改进方案规定，第一壳体部件和第二壳体部件经由槽榫连接相互连接、尤其是利用设置在槽与榫之间的胶粘剂相互连接。由此，实现第一和第二壳体部件之间的机械可靠的并且例如防喷水或类似物的密封连接。

附图说明

借助于粗略示意性的附图在以下更详细地阐述本发明。在此：

图1以透视图示出按照本发明的电子装置的一种实施例的部分视图；

图2以对第一壳体部件的俯视图示出按照本发明的系统的一种实施例的部分视图；

图3a以对第一壳体部件的俯视图示出图2的实施例的部分视图，该第一壳体部件具有电路载体和屏蔽壁；

图3b示出在图3a中以“A”表示的区域的详细视图；

图4以透视图示出图2的实施例的部分视图；

图5以透视图示出这两种实施例的屏蔽盖；

图6以透视图示出图2的实施例连同图5的屏蔽盖的部分视图，以及

图7以剖视图示出图2的实施例。

具体实施方式

在以下借助图1至7更详细地阐述按照本发明的电子装置和按照本发明的系统。相同的或起相同作用的构件以相同的附图标记表示。在按照本发明的系统方面，仅阐述相对于按照本发明的电子装置的区别特征；在其余方面，各实施例对应于按照本发明的电子装置和按照本发明的系统。

在图1中以部分视图示出按照本发明的电子装置的一种实施例。按照本发明的电子装置构成为电力电子装置、即构成为用于未示出的机动车用的双电压车载网络的直流变压器。直流变压器具有构成为电的印刷电路板的电路载体2，在该电路载体上设有用于直流变压的电路4和构成为由塑料制成的边缘插接条的电连接端6，该电连接端具有用于电路4的接片6.1。除了用于装备电构件7的在图1中可见的装备面2.1之外，电路载体2还具有在图1中未示出的另一个装备面，该另一个装备面设置在电路载体2的与装备面2.1相反的侧面上。

在电路载体2上设有屏蔽装置8的基本上垂直于电路载体2延伸的并且构成为屏蔽壁的屏蔽部段8.1，其中，该屏蔽壁8.1使边缘插接条6的区域按以下还要解释的方式相对于电路4屏蔽。屏蔽壁8.1由钢板制成、多次被修棱(kanten)并且以在图1中示出的位置中朝向电路载体2的紧固突出部穿过电路载体2的长孔。紧固突出部为了装配屏蔽壁8.1而在电路载体2的在图1中不可见的装备面之后这样被扭转，使得屏蔽壁8.1定位并且机械地固定在电路载体2上。未示出构成在屏蔽壁8.1上的紧固突出部以及电路载体2的与所述紧固突出部相对应的长孔。

图2以部分视图示出按照本发明的系统的一种实施例，该系统具有按照图1的实施例的按照本发明的电子装置，其中，在图2中仅示出壳体10的第一壳体部件10.1。第一壳体部件10.1制造为由铝制成的金属压铸件并且具有用于在图3a中示出的紧固螺钉12的四个内螺纹部10.1.1。如同样由图3a可看出的那样，电路载体2利用这四个紧固螺钉12在壳体10的内部空间10.2中拧紧在该壳体10的第一壳体部件10.1上。为此，电路载体2具有四个通孔2.2，在图1中仅可见这四个通孔之中的两个通孔2.2。一方面，电路载体2并且因此电子装置由此紧固在第一壳体部件10.1上。另一方面，螺纹连接部也用于如下目的：建立导电的连接、即电路载体2的接地。在图3a中，电路4的电构件中的大多数并未被示出。

此外，从图2和3a的概览中得出，在壳体10的第一壳体部件10.1上一体成型有构成为屏蔽接片的屏蔽器件10.1.2。屏蔽接片10.1.2大致平行于装配在电路载体2上的屏蔽壁8.1延伸并且用于使边缘插接条6相对于电路4的如下部件屏蔽，该部件设置在图3a中朝向第一壳体部件10.1的并且因此不可见的装备面上。为此，在图3a中不可见的装备面上设有与屏蔽接片10.1.2相对应的并且构成为屏蔽接触面的屏蔽器件2.3；参看图7。在所述系统的装配位置中、亦即在电子装置装配在封闭的壳体10中时，第一壳体部件10.1的屏蔽接片10.1.2贴靠在电路载体2的屏蔽接触面2.3上，从而边缘插接条6在该区域中在电路载体2的装备有电构件7的两侧上均有效地屏蔽电路4的电场和磁场。

图3b以放大图示出在图3a中以“A”表示的细节。该细节在屏蔽壁8.1与第一壳体部件10.1之间的在图3a的图平面中在左边示出的接触位置上类似于图3b地构成。在图3b的放大图中可看出，装配在电路载体2上的屏蔽壁8.1嵌接到通过第一壳体部件10.1的边缘10.1.3形成的槽中。第一壳体部件10.1以这种方式与屏蔽壁8.1迷宫状地搭接，从而进一步改善在边缘插接条6的区域中的屏蔽衰减。

在图4中以透视图示出本实施例的按照本发明的系统的部分视图。明显可看出的是，边缘插接条6的接片6.1如何在系统的装配位置中补充第一壳体部件10.1的接片10.1.4，从而得到环绕的榫，该环绕的榫用于第一壳体部件10.1与构成为由塑料制成的壳体盖的第二壳体部件10.3的槽榫连接。在图7中示出壳体盖10.3以及构成在该壳体盖中的槽10.3.1，该槽用于与第一壳体部件10.1槽榫连接。为了保护在壳体10的内部空间10.2中的按照本发明的电子装置以防喷水或类似物，槽榫连接6.1、10.1.4、10.3.1附加地通过未示出的粘合剂密封。

图5示出屏蔽装置8的构成为由钢板制成的屏蔽盖的屏蔽部段8.2。如可由图1和图5的概览明显看出的那样，屏蔽盖8.2是屏蔽装置8的与屏蔽壁8.1分开的构件。在按照本发明的电子装置装配在第一壳体部件上并且因此在装配按照本发明的系统的情况下，屏蔽装置8的屏蔽壁8.1和屏蔽盖8.2才相互机械连接并且与电路载体2这样机械连接，使得对边缘插接条6并且因此自由环境屏蔽电路4的电场和磁场。如同样由图5得出的那样，屏蔽盖8.2被多次周边修棱(umkanten)，从而该屏蔽盖具有除了开口8.2.1之外封闭的边框8.2.2。开口8.2.1与屏蔽壁8.1配合精确地构成，从而在电子装置的在图6中示出的装配位置中，亦即在电子装置装配在第一壳体部件10.1上时，得到除了与电路载体2的在图1中示出的装备面2.1相反的侧面之外封闭的屏蔽装置8。为此，在屏蔽盖8.2的开口8.2.1的边缘区域上构成有连接板8.2.3，所述连接板在装配屏蔽盖8.2的情况下包围屏蔽壁8.1的在所述系统的装配位置中朝向屏蔽盖8.2的边缘。此外，屏蔽盖8.2在开口8.2.1的边缘区域上附加地具有构成为弹簧连接板的突出部8.2.4，所述突出部引起屏蔽盖8.2紧密贴靠在屏蔽壁8.1上。相应地，屏蔽壁8.1和屏蔽盖8.2搭接，以便确保屏蔽装置8的在边缘插接条6的区域中有效的屏蔽衰减。

如由图6可看出的那样，屏蔽装置8及其屏蔽壁8.1和屏蔽盖8.2在电子装置的装配位置中设置在壳体10的第一壳体部件10.1上。屏蔽装置8在电子装置的示出的装配位置中遮盖电路载体的大部分并且因此也遮盖设置在电路载体上的并且用于紧固螺钉的在图1中示出的通孔2.2，电路载体利用所述紧固螺钉拧紧在第一壳体部件10.1上并且在该第一壳体部件上接地。在电子装置的装配位置中、亦即在屏蔽装置8的屏蔽部段8.1和8.2相互机械连接的情况下，螺纹连接部是不可接近的。

然而，基于屏蔽壁8.1与屏蔽盖8.2之间的可松开的连接，屏蔽装置8能够再次被拆卸，从而紧固螺钉即使在机械连接屏蔽部段8.1和8.2之后仍是可接近的。然而，这在本实施例中仅受限地适用，即仅适用直至如下时刻，在该时刻中第一壳体部件10.1与在图7中示出的壳体盖10.3粘接并且因此转移到所述系统的在图7中示出的装配位置中。在另一种可能的实施方式中不具有在前面提到的限制，在该实施方式中第二壳体部件构成为在系统的装配位置中可与第一壳体部件松开的壳体盖。

图7以除了屏蔽盖之外的完整的视图示出本实施例的按照本发明的系统的剖视图。在此，剖视图在图3a的图平面中在边缘插接条6的区域中沿竖直的方向延伸并且在图3a中通过点划线式的剖切线14示出。明显可看出的是，壳体盖10.3如何这样地闭锁第一壳体部件10.1，使得在装配边缘插接条6的情况下得到封闭的壳体10。也可看出在第一壳体部件10.1与壳体盖10.3之间的槽榫连接10.1.4、10.3.1。

以下借助图1至7阐述关于将电子装置转移到其装配位置中和将系统转移到其装配位置中的处理方式。

关于将本实施例的电子装置转移到其装配位置中、亦即关于将电子装置装配在第一壳体部件10.1上，首先按在上面阐述的方式将屏蔽壁8.1紧固在电路载体2上；参看图1。在这之后，现在将除了屏蔽盖8.2之外完整的电子装置装入到壳体10的第一壳体部件10.1中；参看图2至4。在此，第一壳体部件10.1的屏蔽接片10.1.2和电路载体2的在图7中示出的屏蔽接触面2.3以已经阐述的方式达到导电接触，从而边缘插接条6并且因此在该区域中的自由环境与电子装置的电路4屏蔽。

为了使电子装置的屏蔽装置8完整，紧接于此地将屏蔽装置8的在图5中单独示出的屏蔽盖8.2按照图6套装到电子装置的其余部分上、尤其是套装到屏蔽装置8的已经装配好的屏蔽壁8.1上。在此，屏蔽盖8.2以在上面阐述的方式包围屏蔽壁8.1。同时，屏蔽盖8.2以构成在与电路载体2的在图1可见的装备面2.1相反的边缘上的、未示出的突出部穿过设置在电路载体2中的并且同样未示出的长孔。以这种方式，屏蔽盖8.2相对于屏蔽壁8.1并且相对于电路载体2以希望的方式被定位并且被固定。屏蔽装置8是完整的并且在该区域中保护边缘插接条6并且因此保护自由环境以防电路4的不希望的电场和磁场。所述系统的屏蔽装置是完整的。为了保护装入在第一壳体部件10.1中的电子装置以防不希望的触及，借助在图7中示出的壳体盖10.3以在上面阐述的方式粘接壳体10并且因此不可松开地封闭该壳体。本实施例的按照本发明的系统处于其装配位置中。

本发明不局限于本实施例。电连接端不必强制地是边缘插接条或者根本不必是插接条。例如，电连接端也可以设置在电子装置的电路载体的中央区域中并且因此在按照本发明的电子装置的装配位置中设置在第一壳体部件的中央区域中。该实施例的构成为屏蔽盖的屏蔽部段也可以与此不同地设计为无边框地。相应地，该边框于是或者构成为独立分开的屏蔽部段亦或设置在按照该实施例的屏蔽壁构成的屏蔽部段上。所述至少两个分开的屏蔽部段可以具有任何适合于相应的个别情况的形状、空间定向和布置结构。

用于按照本发明的电子装置和按照本发明的系统的各个构件的材料同样可在宽的适合的范围中并且与相应的使用情况相协调地自由选择。例如，代替钢板和铝压铸件，也可以使用其他金属和制造方法。原则上也可设想金属合金和复合材料。决定性的是，相应的构件的按照本发明的功能是否可以通过所选择的材料来满足。按照空间供应以及重量和温度规定，可以将屏蔽衰减较大或较小的材料用于屏蔽装置和/或第一壳体部件，以及将具有较低或较高的比热容量的材料用于第一壳体部件。用于连接壳体部件或屏蔽部段的对于本领域技术人员而言已知的且合适的其他连接技术也是可能的。例如也可设想，所述至少两个分开的屏蔽部段在电子装置的首次装配之后以及在所述系统的首次装配之后不可松开地相互连接。第一壳体部件和电路载体的屏蔽器件也可以具有其他已知的且合适的构成方案。第二壳体部件可以与按照本发明的系统的实施例不同地构成为在所述系统的装配位置中可与第一壳体部件松开的壳体盖。

附图标记列表

2 电路载体，其构成为电的印刷电路板

2.1 电路载体2的装备面

2.2 电路载体2的通孔

2.3 电路载体2的屏蔽器件，其构成为屏蔽接触面

4 电路

6 电连接端，其构成为边缘插接条

6.1 边缘插接条6的接片

7 电构件

8 屏蔽装置

8.1 屏蔽部段，其构成为屏蔽壁

8.2 屏蔽部段，其构成为屏蔽盖

8.2.1 屏蔽盖8.2的开口

8.2.2 屏蔽盖8.2的边框

8.2.3 屏蔽盖8.2的连接板

8.2.4 屏蔽盖8.2的突出部，其构成为弹簧连接板

10 壳体

10.1 壳体10的第一壳体部件

10.1.1 第一壳体部件10.1的内螺纹部

10.1.2 第一壳体部件10.1的屏蔽器件，其构成为屏蔽接片

10.1.3 第一壳体部件10.1的边缘

10.1.4 第一壳体部件10.1的接片

10.2 壳体10的内部空间

10.3 壳体10的第二壳体部件，其构成为壳体盖

10.3.1 壳体盖10.3的槽

12 紧固螺钉

14 在图7中示出的剖面的剖切线

Claims (10)

1.一种电子装置、尤其是电力电子装置，该电子装置具有电路载体(2)，在该电路载体上设有电路(4)和用于该电路(4)的电连接端(6)，其中，借助屏蔽装置(8)对所述电连接端(6)屏蔽电路(4)的电场和磁场，其特征在于，所述屏蔽装置(8)具有至少两个分开的屏蔽部段(8.1、8.2)并且所述屏蔽装置(8)的分开的屏蔽部段(8.1、8.2)在电子装置转移到装配位置中时可相互连接。

2.按照权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述屏蔽装置(8)的分开的屏蔽部段(8.1、8.2)构成为屏蔽壁(8.1)和屏蔽盖(8.2)。

3.按照权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，所述屏蔽装置(8)的分开的屏蔽部段(8.1、8.2)在电子装置的装配位置中可相互松开地、尤其是搭接地连接。

4.按照权利要求1至3之一所述的电子装置，其特征在于，所述屏蔽装置(8)的分开的屏蔽部段(8.1、8.2)之中的至少一个屏蔽部段构成为金属部件(8.1、8.2)、尤其是构成为钢板部件(8.1、8.2)。

5.系统，该系统具有壳体(10)和接纳在该壳体(10)的内部空间(10.2)中的电子装置，其中，该壳体(10)具有第一壳体部件(10.1)和第二壳体部件(10.3)，该电子装置借助其电路载体(2)紧固在该第一壳体部件上，其特征在于，构成有按照权利要求1至4之一所述的电子装置，其中，屏蔽装置(8)设置在电路载体(2)的背离第一壳体部件(10.1)的侧面上，并且第一壳体部件(10.1)和电路载体(2)在其相对置的侧面上具有彼此相对应的屏蔽器件(10.1.2、2.3)，所述屏蔽器件在系统的装配位置中对电连接端(6)屏蔽电路(4)的电场和磁场。

6.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一壳体部件(10.1)的屏蔽器件(10.1.2)构成为屏蔽接片(10.1.2)并且电路载体(2)的屏蔽器件构成为与该屏蔽接片(10.1.2)相对应地构成的屏蔽接触面(2.3)。

7.按照权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述第二壳体部件构成为在系统的装配位置中可与第一壳体部件松开的壳体盖。

8.按照权利要求5至7之一所述的系统，其特征在于，所述第一壳体部件(10.1)构成为金属部件(10.1)、尤其是构成为压铸件(10.1)。

9.按照权利要求5至8之一所述的系统，其特征在于，所述第二壳体部件(10.3)构成为塑料件(10.3)。

10.按照权利要求5至9之一所述的系统，其特征在于，所述第一壳体部件(10.1)和第二壳体部件(10.3)经由槽榫连接(10.1.4、10.3.1)相互连接、尤其是利用设置在槽(10.3.1)与榫(10.1.4)之间的胶粘剂相互连接。