用于电设备的控制模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于电设备的控制模块，和包括这样的控制模块的加热装置，该加热装置特别是用于机动车辆，还涉及一种用于制造这样的模块的方法。
[0002]本发明特别地应用于添加式电加热装置的技术领域。这样的加热装置特别用于机动车辆起动的头几分钟，在发动机不足够热以确保将热空气供应到车辆内部中时。对于柴油式发动机，该变暖(warm-up)时间例如是15至20分钟的时间。
【背景技术】
[0003]这样的添加式加热装置通常包括支撑框架，在其上安装有平行的加热模块，所述加热模块布置为被要被加热的空气流通过。
[0004]每个加热模块包括两个电极，在这两个电极之间布置有正温度系数类型的电阻元件。两个相对的热沉固定到电极上，以便增加与要被加热的空气流的交换表面积。热沉例如通过褶皱或波纹式金属带形成。
[0005]每个加热模块由此包括电连接至电池正端子的正端子，以及经由功率晶体管电连接至电池负端子的负端子，该功率晶体管诸如具有金属氧化物栅极的场效应晶体管，还称为 MOSFET。
[0006]更特别地，每个MOSFET钎焊到控制模块的印刷电路板上，该控制模块也称为“驱动器”。控制模块安装在固定至支撑框架的外壳中。
[0007]每个MOSFET包括称为漏极且连接至相应加热模块的负端子的第一端子，称为源极且连接至电池的接地端或负端子的第二端子，以及称为栅极且用作用于控制信号的输入端的第三端子，该控制信号使得可以控制MOSFET的断开和闭合。
[0008]不同的电连接可特别地通过导体棒提供，这些导体棒通过电绝缘装配件机械地连接在一起，所述装配件固定到印刷电路板上。
[0009]这样的加热装置特别地从申请人名下的文献FR 2954606已知。
[0010]当MOSFET断开时，没有电流流动通过相应的电阻元件。相反，当MOSFET闭合时，电流通入到电阻元件中，以便提供热沉的和电极的加热。
[0011]当MOSFET闭合时，也就是说，当其处于导通状态，其具有不可忽视的电阻Rdson。因为通入到MOSFET和电阻元件中的电流相对较大，在正常操作中，不可忽视的热量(2至3瓦)通过MOSFET消散。
[0012]还存在非常低的、MOSFET被损坏且然后处于短路状态的风险。在该情况下，被消散的热量较大，例如是20至30瓦的量级。
[0013]在这两种情况下，建议的是确保由此通过每个MOSFET产生的热不损坏印刷电路板的其他电子部件。
[0014]对此，已知的实践是把将MOSFET连接至加热模块负端子的导体棒的一部分放置在空气流中，从而由MOSFET消散的热的一部分经由该空气流释放。
[0015]还已知的实践是设置局部围绕MOSFET的大体U形的缝隙，以便限制热朝向印刷电路板的其他电子部件传导。但是，这些缝隙不足以减小这些传导现象，且依然存在周围电子部件劣化的风险，特别是当希望寻求高功率加热模块或当至少一个MOSFET被损坏时。实际上，热可依然经由位于支撑MOSFET的印刷电路板的一些部分和印刷电路板其余部分之间的材料桥被传导。
【发明内容】
[0016]本发明的目的特别是提供一种针对该问题的简单、有效和经济的解决方案。
[0017]为此，本发明提出一种用于电设备的控制模块，其包括印刷电路板和至少一个功率电子部件，印刷电路板上安装有电和电子部件，其特征在于，功率电子部件与印刷电路板分开，且利用至少一个电连接构件相对于所述印刷电路板被保持，所述电连接构件固定到印刷电路板上且连接至功率电子部件的端子中的一个。
[0018]通过功率电子部件与印刷电路板分离或远离，避免了热通过传导而到其他电子部件的任何传递。因此避免这些电子部件的任何劣化风险。此外，功率电子部件经由电连接构件机械地附连到印刷电路板使得可以形成一体组件，该组件能例如在外壳内被简单地处理和安装。
[0019]根据本发明的一特征，功率电子部件是功率晶体管，例如具有金属氧化物栅极的场效应晶体管。
[0020]这样的晶体管通常被高电流通过，且因此在开通状态产生热，该热特别是其电阻的函数。通过与现有技术比较，本发明使得可以利用MOSFET类型的晶体管，其在开通状态具有较高电阻Rdson，且因此较便宜，和/或利用被非常高的电流通过的晶体管。
[0021]第一连接构件可电连接至功率电子部件的第一端子，第二连接构件电连接至功率电子部件的第二端子，这两个连接构件经由电绝缘装配件机械地连接至彼此，所述支撑装配件固定到印刷电路板上。
[0022]此外，功率电子部件可安装在基板上，该基板大体在印刷电路板的平面中延伸，所述印刷电路板通过缝隙与所述基板分开。
[0023]在该情况下，所述缝隙是U形的，且通过其端部在印刷电路板的周边边缘上露出。
[0024]通过机加工可容易地制造这样的缝隙，特别是通过铣削。
[0025]本发明还涉及一种加热装置，特别地用于机动车辆，包括上述类型的控制模块、至少一个加热模块，所述加热模块包括电连接至电池的第一端子的第一端子、经由第一电连接构件电连接至功率电子部件的第一端子的第二端子，电池的第二端子经由第二电连接构件电连接至功率电子部件的第二端子。
[0026]加热模块的第一端子可经由第三电连接构件电连接至电池的第一端子，这三个连接构件经由固定到印刷电路板上的电绝缘装配件机械地连接到彼此。
[0027]连接构件例如是导体棒。
[0028]本发明最后涉及一种用于制造上述类型的控制模块的方法，包括以下步骤:
[0029]-在至少一个印刷电路板上安装一组电子部件，所述电子部件包括至少一个功率电子部件，所述印刷电路板经由至少一个材料桥连接到面板，
[0030]-将至少一个连接构件电连接到功率电子部件的端子，并将所述连接构件牢固地安装在印刷电路板上，
[0031]-机加工印刷电路板，以便将支撑所述功率电子部件的部分与印刷电路板的其余部分分开，功率电子部件通过电连接构件保持，通过机加工材料桥将印刷电路板与面板的其余部分分开。
[0032]通过与现有技术比较，根据本发明的方法提出机加工印刷电路板以便将支撑功率电子部件的部分与印刷电路板的其余部分完全分开。该机加工可与材料桥的机加工同时完成，以便将印刷电路板与面板的其余部分分开。
[0033]在安装电子部件之前，面板可包括界定印刷电路板和材料桥的缝隙，以及部分地围绕功率电子部件以将其与电子板的其余部分隔离的至少一个缝隙。
[0034]在该情况下，可通过机加工来延长部分地围绕功率电子部件的缝隙，以便将支撑功率电子部件的部分与印刷电路板的其余部分完全分开。
[0035]此外，面板可包括多个不同的印刷电路板，每个通过至少一个材料桥连接到面板。
【附图说明】
[0036]在阅读通过非限制性示例给出的、参考附图的以下描述时，本发明将被更好地理解，本发明的其它细节、特征和优势将变得清楚，在附图中:
[0037]图1是根据本发明的加热装置的前视图，
[0038]图2是根据本发明的控制模块的前视透视图，该控制模块属于图1的加热装置，
[0039]图3是图2的控制模块的一部分的后视透视图，
[0040]图4是图2和3的控制模块的一部分的横向横截面的示意图，
[0041]图5是上述控制模块的平面图，
[0042]图6是属于根据本发明的控制模块的MOSFET的基板和印刷电路板的平面视图，
[0043]图7是加热装置的功率电配线的示意图，
[0044]图8是用于制造印刷电路板的面板的平面图，
[0045]图9是图8的面板的一部分的视图。
【具体实施方式】
[0046]图1示出根据本发明的添加式加热装置1，其意图装备机动车辆。这样的加热装置I特别用于机动车辆使用的头几分钟，在发动机不足够热以确保将热空气供应到车辆内部中时。
[0047]该装置I包括平行六面体支撑框架2，在其上安装有平行的加热模块3，所述加热模块3布置为被要被加热的空气流通过。利用控制模块4 (图2和5)或驱动器来控制加热模块3，所述控制模块4或起动器安装在固定至支撑框架2的外壳5中。
[0048]每个加热模块3包括两个电极或端子，在图7中标为+和_，在电极或端子之间布置有正温度系数(PTC)类型的电阻元件6(图7)。两个相对的热沉8固定到电极上，以便增加与要被加热的空气流的交换表面积。热沉8例如通过褶皱或波纹式金属带形成。
[0049]每个加热模块3由此包括电连接至电池9的正端子的正端子，以及经由功率晶体管电连接至电池9的负端子的负端子，该功率晶体管诸如具有金属氧化物栅极的场效应晶体管10，还称为MOSFET。
[0050]控制模块4包括印刷电路板11，在其上钎焊或安装有不同的电部件和电子部件12，该印刷电路板包括矩形或正方形的切口 13，所述切口 13使得可以容纳基板14