(19) |
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(11) |
EP 0 897 585 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.10.1999 Patentblatt 1999/40 |
(22) |
Anmeldetag: 22.04.1997 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: H01H 50/02 |
(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9700/804 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9742/642 (13.11.1997 Gazette 1997/49) |
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(54) |
HYBRIDRELAIS
HYBRID RELAY
RELAIS HYBRIDE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT DE ES FR GB IT |
(30) |
Priorität: |
07.05.1996 DE 19618288
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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24.02.1999 Patentblatt 1999/08 |
(73) |
Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- KERN, Josef
D-13629 Berlin (DE)
- SAMRAY, Bican
D-16321 Schönow (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 275 493 EP-A- 0 529 146
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EP-A- 0 484 587 DE-U- 29 622 701
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Hybridrelais mit
- einem elektromagnetischen Relaissystem, das mindestens eine Spule, eine die Spule
durchsetzende Kernjoch-Einheit, mindestens einen Anker sowie mindestens ein von dem
Anker geschaltetes Kontaktpaar umfaßt und
- einem Leistungshalbleiter, dessen Schaltstrecke gemeinsam mit dem mindestens einen
Kontaktpaar den Lastkreis des Relais schaltet und dessen Schaltzeitpunkt gegenüber
dem des elektromagnetischen Relaissystems derart zeitlich versetzt steuerbar ist,
daß das Kontaktpaar jeweils lastfrei geschaltet wird.
[0002] Beim Schalten von Relaiskontakten unter Last werden diese vor allem durch den entstehenden
Schaltlichtbogen stark beansprucht, und die dabei erzeugte hohe Erwärmung kann zum
Verschweißen der Kontakte, zumindest aber zu einer unerwünschten Materialwanderung,
zum Abbrand und damit zur Verminderung der Lebensdauer führen. Um diese Effekte zu
vermeiden, werden sog. Hybridrelais verwendet, die in der eingangs angegebenen Weise
zusätzlich zu den mechanischen Relaiskontakten einen elektronischen Schalter verwenden,
wobei letzterer zeitlich versetzt betätigt wird und so die Belastungsspitze beim Ein-
und Ausschalten übernimmt; die Relaiskontakte werden dabei "trocken" geschaltet und
können dadurch mit weniger Aufwand eine höhere Lebensdauer erreichen. Derartige Hybridschaltungen
sind beispielsweise aus der DE 37 01 838 A1 oder der US 47 72 809 bekannt. Je nach
den Umständen werden in diesen Schaltungen Relaiskontakte parallel oder in Serie zum
Leistungshalbleiter geschaltet. Im ersteren Fall wird zunächst der Leistungshalbleiter
durchgesteuert und danach der Relaiskontakt geschlossen, so daß die Last im Dauerbetrieb
über den Relaiskontakt fließt, während der Halbleiter dann nur noch einen geringeren
Stromanteil führen muß oder ganz abgeschaltet werden kann. Beim Abschalten gilt die
umgekehrte Reihenfolge. Im zweiten Fall, d.h. bei der Serienschaltung, wird zunächst
der Relaiskontakt geschlossen und dann der Leistungshalbleiter durchgesteuert bzw.
beim Abschalten der Leistungshalbleiter zuerst abgeschaltet, bevor die stromlos gewordenen
Kontakte geöffnet werden. In diesem zweiten Fall fließt der Laststrom auch dauernd
über den Leistungshalbleiter, so daß dieser auch einen beträchtlichen Wärmeverlust
bewältigen muß. Diese Serienschaltung hat beispielsweise dann Bedeutung, wenn an einem
Doppelrelais oder Umpolrelais zwei Stromkreise genau gleichzeitig geschlossen oder
geöffnet werden müssen.
[0003] Bei den herkömmlichen Hybridrelais bzw. Hybridschaltungen werden herkömmlich aufgebaute
elektromagnetische Systeme und Standard-Halbleiter in üblicher Schaltungstechnik verbunden.
Das bedeutet in der Regel die Anordnung der beiden Systeme auf einer gemeinsamen Leiterplatte
mit entsprechendem Platzbedarf. In diesem Fall muß die Verlustwärme des Halbleiters
auch auf herkömmliche Weise über Kühlkörper abgeführt werden.
[0004] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridrelais der eingangs genannten Art
zu schaffen, das kompakt aufgebaut ist und mit möglichst wenig Einzelteilen auch eine
gute und einfache Wärmeableitung für den Leistungshalbleiter ermöglicht.
[0005] Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem Hybridrelais der eingangs genannten Art
dadurch erreicht, daß der Leistungshalbleiter in thermischem Kontakt mit der Kernjoch-Einheit
des elektromagnetischen Relaissystems steht.
[0006] Zwar ist verschiedentlich bereits vorgeschlagen worden, im Gehäuse eines elektromagnetischen
Relais auch einen Halbleiter bzw. eine Halbleiterschaltung unterzubringen (EP 0484
587 B1), doch geschah dies bisher immer unabhängig vom Magnetsystem und ohne schaltungsmäßige
Verknüpfung mit den Kontakten. Bei dem erfindungsgemäßen Relais dagegen ist der Leistungshalbleiter
direkt auf dem Kernjoch des elektromagnetischen Relais befestigt, welches durch seinen
relativ großen Querschnitt die im Transistor entstehende Wärme rasch ableitet, nämlich
zum Teil über die eigene große Oberfläche und zum Teil über die Spulenwicklung. Dabei
stellt der Magnetkreis des Relais zusätzlich die Funktion eines Bauelementträgers
zumindest für den Leistungshalbleiter dar; er kann aber in weiterer Ausgestaltung
zusätzlich auch applikationsspezifische integrierte Schaltungsbausteine tragen. Dadurch
wird einerseits die Baugröße und das Volumen des Hybridrelais verringert, und es können
Halbleiter ohne eigenes Gehäuse verwendet werden, da sie in dem Relaisgehäuse gegen
Umwelteinflüsse geschützt werden können.
[0007] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Relais als Umpolrelais ausgebildet,
bei dem das Kernjoch durch ein im wesentlichen ebenes Blech E-förmig ausgebildet ist,
wobei zwischen zwei Seitenschenkeln und einem Mittelschenkel als drei Jochen zwei
Mittelstege als Kerne jeweils eine Spule tragen und bei dem zwei Anker jeweils einen
der Seitenschenkel und den Mittelschenkel unter Bildung von Arbeitsluftspalten überbrücken,
wobei der Leistungshalbleiter auf dem Mittelschenkel angeordnet ist. Da bei dem Hybridrelais
die Kontakte lastlos geschaltet werden und somit keinem Abbrand ausgesetzt sind, braucht
bei der Konstruktion auch kein Überhub berücksichtigt zu werden. Deshalb können die
Magnetkreisteile zugleich den Kontaktstrom führen, also beispielsweise die Polflächen
als Kontaktflächen ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau
mit wenig Einzelteilen. Wegen des fehlenden Überhubs entspricht also der Ankerhub
dem Kontakthub, und durch diese kleineren Arbeitsluftspalte des Magnetsystems können
entweder bei gleicher Wicklung größere Kontaktkräfte mit kleineren Übergangswiderständen
im Lastbereich erzeugt werden oder es kann zur Erzeugung gleicher Kontaktkräfte wie
bei herkömmlichen Systemen eine hochohmigere Wicklung mit einer entsprechend geringeren
Erwärmung der Spule verwendet werden.
[0008] Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen abgegeben.
[0009] Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Umpolrelais mit offenem Gehäuse in perspektivischer
Darstellung,
Figur 2 den Magnet- und Lastkreis des Relais von Figur 1 mit aufgesetztem Leistungshalbleiter,
jedoch ohne Spulen und Isolierung gezeichnet,
Figur 3 den Magnet- und Kontaktkreis von Figur 2 in einer Ansicht von der Rückseite,
Figur 4 den Magnet- und Lastkreis des Relais von Figur 1 mit einer einstückigen Kunststoffumspritzung,
die einen Spulenkörper bildet und alle Anschlüsse fixiert,
Figur 5 den Relaisaufbau von Figur 4 mit zusätzlich aufgebrachten Wicklungen in einer
etwas anderen perspektivischen Ansicht,
Figur 6 den Relaisaufbau von Figur 5 in einer perspektivischen, mittig geschnittenen
Ansicht,
Figur 7 den Relaisaufbau von Figur 5 von der Rückseite gesehen,
Figur 8 ein Blockschaltbild für ein Hybridrelais gemäß Figur 1,
Figur 9 ein Hybridrelais mit einem einzigen Elektromagnetsystem in einer Figur 1 entsprechenden
Darstellung,
Figur 10 ein Hybridrelais in einer Ausführung ähnlich Figur 1, jedoch mit einem den
Leistungshalbleiter und eine Steuerschaltung enthaltenden integrierten Schaltkreis,
Figur 11 eine rückseitige Ansicht des Relais von Figur 10,
Figur 12 ein Umpolrelais ähnlich Figur 10, jedoch mit gehäusten Standardbausteinen
für den Leistungshalbleiter und die Steuerschaltung,
Figur 13 eine Ansicht der Rückseite des Relais von Figur 12,
Figur 14 ein Hybrid-Umpolrelais mit einem andersartigen Aufbau und mit einem seitlich
aufgebrachten Leistungshalbleiter,
Figur 15 eine Seitenansicht des Relais von Figur 14,
Figur 16 und 17 zwei Weiterbildungen des Umpolrelais von Figur 15 in Kombination mit
einer die Steuerschaltung tragenden Leiterplatte.
[0010] Das in den Figuren 1 bis 7 dargestellte Relais besitzt als Träger einen Magnetkreis
(Figur 2) mit einem planen E-förmigen Kernjoch 1, welches symmetrisch zwei Seitenschenkel
11 und einen Mittelschenkel 12 aufweist, die einstückig über zwei Kernstege 13 verbunden
sind. Jeder der Kernstege 13 trägt eine Wicklung 65.
[0011] Zwei flache Anker 2 sind zueinander fluchtend und symmetrisch parallel zum Kernjoch
1 angeordnet, und sie überbrücken jeweils ein freies Ende eines Seitenschenkels 11
sowie einen Teil des Mittelschenkels 12 unter Bildung von Arbeitsluftspalten 21 und
22. Jeder der Anker 2 ist über eine Ankerrückstellfeder 23 an einem Trägerblech 24
befestigt, welches einen Anschlußstift 25 bildet. Im Ruhezustand liegen die beiden
Anker 2 aufgrund der Rückstellwirkung der Rückstellfedern 23 gemeinsam an einem Öffnerkontaktblech
3 an, welches parallel zum Mittelschenkel 12 des Kernjoches diesem gegenüberliegend
angeordnet ist und einen Anschlußstift 31 bildet. Im Bereich neben dem Öffnerkontaktblech
ist außerdem ein Masseanschlußblech 4 mit einem Anschlußstift 41 vorgesehen.
[0012] Der Mittelschenkel 12 des Kernjoches 1 ist so breit ausgeführt, daß er einerseits
die Polflächen für die beiden Arbeitsluftspalte 22 gegenüber den Ankern 2 bildet und
andererseits eine großflächige Auflage für einen Leistungstransistor 5 mit guter Wärmeübertragung
bietet. Dieser Leistungstransistor 5 ist mit seinen drei Anschlüssen mit einer aus
dem Kernjoch herausgeprägten Anschlußnase 14, mit einem Anschlußlappen 32 des Öffnerkontaktbleches
3 sowie mit einem Anschlußlappen 42 des Masseanschlußbleches 4 verbunden. Die beiden
Anschlußlappen 32 und 42 sind durch Durchbrüche 15 und 16 des Kernjoches auf die Seite
des Leistungstransistors 5 geführt.
[0013] Das Kernjoch 1 ist mit thermoplastischem Kunststoff zur Bildung eines Spulenkörpers
6 umspritzt, der beiderseitig des Mittelschenkels 12 jeweils ein Spulenrohr 61 zur
Aufnahme je einer Wicklung 7 bildet. Die Wicklungen werden beiderseits von Flanschen
62 begrenzt. Im Bereich der Seitenschenkel 11 des Kernjochs ist an dem Spulenkörper
6 jeweils ein Fortsatz 63 mit einem Steckschacht 64 zur Aufnahme der Trägerbleche
24 für die Ankerrückstellfedern 23 angeformt. Diese Trägerbleche könnten aber auch
mit dem Material des Spulenkörpers umspritzt, also in den Spulenkörper 6 eingebettet
werden. Die Ankerrückstellfedern 23 sind auf den Trägerblechen 24 durch eine Schweiß-
oder Nietverbindung befestigt.
[0014] Die Oberflächen der Magnetkreisteile, also des Kernjochs 1 und der beiden Anker 2,
sind jeweils zumindest im Bereich der Luftspalte 21 und 22 zwischen Anker und Jochschenkeln
mit einer Edelmetallschicht überzogen und dienen gleichzeitig zur Stromführung des
Lastkreises in der Schließerfunktion des Relais. Die Öffnerfunktion der beiden elektromagnetischen
Wechsler-Relaissysteme wird durch das bereits erwähnte Öffnerkontaktblech 3, welches
mindestens im Berührungsbereich mit den beiden Ankern 2 edelmetallbeschichtet ist,
erfüllt. Die erforderliche Kontaktkraft wird jeweils von der Ankerrückstellfeder 23
aufgebracht. Vorzugsweise sind die beiden beweglichen Anker 2 zur niederohmigen Kontaktgabe
und Stromführung vollflächig mit einer, zum Beispiel galvanischen, Silberschicht überzogen.
Diese Schicht kann wirtschaftlich sehr dünn ausgeführt werden, da das elektromagnetische
Relaissystem nur den Laststrom führen, jedoch nicht schalten muß. Durch die beiden
Luftspalte 21 und 22 eines jeden Ankers 2 zu dem Kernjoch 1 ergibt sich beim Schließen
des Magnetkreises eine Doppelkontaktierung des lastlos schaltenden Lastkreises, die
die Kontaktsicherheit wesentlich erhöht. Außerdem wird im dargestellten Beispiel durch
je zwei Prägewarzen 33 auch auf dem Öffnerkontaktblech 3 (siehe Figur 3) erreicht,
daß der Anker durch die Torsion der Ankerfeder 23 jeweils an zwei Stellen kontaktiert
wird. Durch die Zusammenlegung des Magnetkreises und des elektrischen Lastkreises
wird für dieses Umpolrelais nur eine geringe Anzahl von einfachen und deshalb kostengünstigen
Teilen benötigt.
[0015] Durch das lastlose Umschalten der beiden Anker 2 entfällt der sonst übliche Abbrand
der Kontakte, welcher als Überhub bzw. Abbrandsicherheit für den Ankerhub eines Relais
vorgehalten werden muß. Bei der erfindungsgemäßen Relaisausführung entspricht jedoch
der Ankerhub in den Luftspalten 21 und 22 gleichzeitig dem Abstand zwischen den kontaktgebenden
Flächen (Kontaktabstand). Da nicht mit einer Materialwanderung aufgrund von Lichtbögen
gerechnet werden muß, ist kein Vorhalteabstand, der sonst zusätzlich zum Abstand der
erforderlichen Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten vorgesehen werden müßte,
notwendig. Somit hat das Magnetsystem kleinere Arbeitsluftspalte als sonst erforderlich;
dadurch können bei gleicher Auslegung des Magnetsystems größere Kontaktkräfte und
somit kleinere Übergangswiderstände im Lastbereich erzielt werden. Hält man andererseits
die Kontaktkräfte gleich, so kann gegenüber herkömmlichen Magnetsystemen eine hochohmigere
Wicklung vorgesehen werden, durch die eine geringere Erwärmung der Spule erreicht
wird.
[0016] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Relais ist der gehäuselose Leistungstransistor
5 direkt auf dem Mittelteil bzw. dem Mittelschenkel des Kernjoches 1 durch eine Lötverbindung
befestigt und somit direkt mit den Schließer-Gegenkontakten des Umpolrelais verbunden,
da der Drain-Anschluß des MOSFET-Leistungstransistors mit der metallischen Lötfläche
und die Schließer-Gegenkontakte- die durch das Kernjoch gebildet sind - bei der gemäß
Figur 8 vorgesehenen Schaltungsanordnung gemeinsame Polarität in der Umpolschaltung
besitzen.
[0017] Wenn die Steuerelektronik, wie hier bevorzugt angenommen, ebenfalls in dem Relais
angeordnet ist, benötigt diese Verbindung keinen Anschluß nach außen, sondern nur
eine Verbindungsleitung zu der Steuerelektronik, die beispielsweise über Bonddrähte
70 von der bereits erwähnten Anschlußnase 14 vorgenommen werden kann. Die Steuerelektronik
liegt im vorliegenden Beispiel als gehäuseloser Steuer-IC (beispielsweise ein ASIC)
unterhalb des Leistungstransistors 5 und etwa in Höhe der Kontaktebene der Anker auf
dem Mittelschenkel 12. Das Kernjoch 1 ist somit Träger des Leistungstransistors 5
und der Steuerelektronik in dem IC 8, wodurch ein zusätzlicher Bauelementeträger,
etwa eine Leiterplatine oder ein Keramikträger, nicht erforderlich ist.
Die internen Verbindungen im Relais zwischen dem Leistungstransistor 5, dem Steuer-IC
8 und den nach außen gehenden Steueranschlüssen 71 bis 74 werden beispielsweise über
Bonddrähte 70 realisiert. Die Steueranschlüsse 71 bis 74 sind in Form eines Stanzgitters
in das Thermoplastmaterial des Spulenkörpers 6 mit eingespritzt. Außerdem sind in
den innenliegenden Spulenflanschen 62 zwei Spulenanschlüsse 66 für die beiden Wicklungen
65 eingebettet. Sie werden nach dem Aufbringen der Wicklungen 65 und nach dem Verlöten
der Wicklungsenden 67 in dem Wicklungsbereich umgebogen. Die beiden Spulenanschlüsse
66 nehmen jeweils ein Wicklungsende von jeder Spule 65 auf (Figur 5), die beiden anderen
Wicklungsenden 68 (Figur 7) werden auf einen gemeinsamen Anwickelpunkt 34, der aus
dem Blech des gemeinsamen Öffnerkontaktblechs 3 gestanzt ist, gewickelt und zum Beispiel
durch Löten verbunden.
[0018] An dem den Spulenkörper 6 bildenden thermoplastischen Spritzgießteil ist weiterhin
ein Kragen 60 im Bereich des Mittelschenkels 12 angeformt, der einen wannenförmigen
Hohlraum 69 um den Leistungstransistor 5 sowie den Steuer-IC 8 bildet. Diese wannenförmige
Hohlraum 69 wird nach dem Bonden der Verbindungsdrähte zwischen dem Transistor 5,
dem Steuer-IC 8 und den Steueranschlüssen 71 bis 73 mit einer dauerelastischen Vergußmasse
(nicht dargestellt) zum Schutz der Bonddrähte und der Halbleiter ausgegossen.
[0019] Zur Stabilisierung der Relaisanschlüsse 25, 31, 41 sowie 71 bis 74 dienen eine thermoplastische
Sockelplatte 91 und eine, beispielsweise thermoplastisch gespritzte, Kappe 92. Diese
beiden Teile werden nach der Montage durch eine Vergußmasse abgedichtet. Zur Oberflächenvergrößerung
und somit zur besseren Wärmeableitung kann diese Kappe 92 auch mit Kühlrippen versehen
und/oder aus einem metallgefüllten Kunststoff (z.B. Al
2O
3 für eine höhere Wärmeleitfähigkeit spritzgegossen sein. Auch der Spulenkörper könnte
aus diesem Al
2O
3 bestehen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kappe 92 aus einem metallischen,
nichtmagnetischen Werkstoff zu fertigen, beispielsweise durch Tiefziehen.
[0020] In Figur 8 ist eine mögliche Steuerschaltung für das Relais gemäß den Figuren 1 bis
7 gezeigt. Dabei sind für die Relaisteile, soweit sie übereinstimmen, die gleichen
Bezugszeichen wie in der Konstruktionsdarstellung verwendet. Für den Steuer-IC 8 als
ASIC ist ein vereinfachtes Blockschaltbild verwendet, das die wesentlichen Funktionen
für die Zeitschaltung zwischen dem Leistungshalbleiter 5 und dem Relaissystem mit
den Spulen 65 und den Ankerkontakten 2 zeigt. So enthält der Steuer-IC 8 eine Logikschaltung
81, die ihren Takt von einem Oszillator 82 erhält und wahlweise über eine Treiberschaltung
83 eine der Spulen 65 an Spannung legt. Über einen Komparator 84 und ein NOR-Glied
85 wird der Leistungshalbleiter 5 angesteuert. Durch entsprechende Erregung der einen
oder anderen Spule 65 wird so ein Motor M wahlweise mit unterschiedlichen Polaritäten
zwischen eine am Anschluß 31 liegende Spannung und die am Anschluß 41 liegende Masse
geschaltet. Über die Logikschaltung 81 wird dabei sichergestellt, daß jeweils zunächst
der betreffende Anker 2 umgeschaltet wird, bevor über den Leistungstransistor 5 der
Stromkreis geschlossen wird. Die Kontakte werden also trokken, d.h. stromlos, geschaltet,
so daß kein Lichtbogen entsteht. Die Stromversorgung für den ASIC erfolgt über die
Anschlüsse der Spulen 65.
[0021] Für den Fachmann ist es klar, daß die Steuerschaltung auch anders aufgebaut werden
kann als in Figur 8 dargestellt. In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, daß auch
die Zahl der Anschlüsse je nach Schaltung unterschiedlich ausfallen kann. Beispielsweise
gehen bei dem in Figur 8 dargestellten Steuer-IC 8 nur drei Steueranschlüsse von den
ASIC-Pins 1,2 und 3 über die Steueranschlüsse 71,72 und 73 zusammen mit dem Pin 4
über den Masseanschluß 41 nach außen, während in der Konstruktionsdarstellung gemäß
den Figuren 1 bis 7 vier Steueranschlüsse 71 bis 74 gezeigt sind. In diesem Fall bliebe
also der Anschluß 74 unbeschaltet. Bei einer anderen Auslegung der Steuerschaltung
können vier oder auch mehr Steueranschlüsse nach außen geführt werden. In gleicher
Weise ist es aber auch möglich, einen Teil der Steuerfunktionen oder die gesamte Ansteuerschaltung
aus dem Relais nach außen in einen Sockel oder auf eine getrennte Leiterplatte zu
verlegen. Der erfindungsgemäße Vorteil bliebe aber auch in diesem Fall für die Anordnung
des Leistungshalbleiters auf dem Kernjoch erhalten, nämlich die einfache und wirksame
Kühlung des Leistungshalbleiters und der kompakte Aufbau des Hybrid-Lastkreises.
[0022] In Figur 9 ist ein Hybridrelais in einer Figur 1 vergleichbaren Darstellung gezeigt,
welches sich von dem dortigen Hybridrelais im wesentlichen dadurch unterscheidet,
daß nur ein Elektromagnetsystem mit einem Wechslerkontakt vorgesehen ist. Demnach
ist ein Kernjoch 101 als planes, U-förmiges Teil mit zwei Seitenschenkeln 111 und
112 vorgesehen und auf dessen nicht sichtbarem Mittelsteg eine Wicklung 165 sitzt.
Ein einziger Anker 102 ist über eine Ankerrückstellfeder 123 an einem Trägerblech
124 befestigt, welches in einem Fortsatz 163 eines Spulenkörpers 106 verankert ist
und einen Anschlußstift 125 bildet. Ein Öffnerkontaktblech 103 ist mit einem Anschlußstift
131 versehen. Außerdem ist auf dem breiten Seitenschenkel 112 des Kernjoches ein Leistungstransistor
105 zusammen mit einem Steuer-IC 108 angeordnet. Der Leistungstransistor kann in diesem
Fall beispielsweise parallel zum Lastkreis des Relais geschaltet werden, wobei der
Transistor vor dem Umschalten des Ankers den Strom kurzzeitig schaltet und der niederohmige
Lastkreis der Relaiskontakte nach dem Abschalten des Transistors den Strom nur führt.
Somit kann auch in diesem Fall der Magnetkreis zugleich als Kontaktkreis - mit entsprechender
Kontaktbeschichtung der Polflächen - verwendet werden. Bei einer derartigen Parallelschaltung
ist die Erwärmung des Bauteiles wesentlich geringer als bei einem Leistungstransistor,
der den Dauerstrom allein führen müßte. Analog zu Figur 1 besitzt auch das Relais
gemäß Figur 9 ein Gehäuse, bestehend aus einer Sockelplatte 191 und einer Kappe 192.
[0023] In den Figuren 10 und 11 ist wiederum ein Umpolrelais in Vorder- und Rückansicht
gezeigt, bei dem das mechanische Relaissystem im wesentlichen genau so aufgebaut ist
wie in den Figuren 1 bis 7. Es soll deshalb auch nicht mehr im einzelnen beschrieben
werden. Im Unterschied zu dem vorherigen Beispiel ist hier ein integrierter Schaltkreis
205 auf dem Mittelschenkel 12 des Kernjoches 1 angeordnet, der sowohl die Funktion
des Leistungstransistors als auch die Steuerschaltung enthält. Dieser integrierte
Schaltkreis 205 ist über Bonddrähte 270 mit Anschlußfahnen 271 bis 274 verbunden,
welche im Spulenkörper 6 eingebettet sind. Weitere Bonddrähte bilden Verbindungen
zu den Spulenanschlußstiften 67, zu den Anschlußlappen 32 und 42 und zu der Anschlußnase
14. Diese integrierte Steuerschaltung 205 wird in dem wannenförmigen Hohlraum 69 in
gleicher Weise vergossen wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel. Auch in diesem
Fall wäre ein Relais mit einem Einzel-Magnetsystem analog zu Figur 9 realisierbar.
[0024] In den Figuren 12 und 13 ist ein Relais in Vorder- und Rückansicht gezeigt, bei dem
der mechanische Grundaufbau wiederum im wesentlichen der gleiche ist wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 7. In diesem Fall sind im Unterschied
zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel gehäuste Standardbausteine verwendet. Ein Leistungstransistor
305 ist auf der Vorderseite angeordnet und auf dem Mittelschenkel 12 des Kernjochs
großflächig durch Lötung bzw. Schweißung befestigt. Die Anschlüsse 371 und 372 dieses
Standardtransistors werden durch eine Sockelplatte 391 direkt aus dem Relais geführt,
während der Gate-Anschluß 373 innerhalb des Relais mit einer Steuerschaltung verbunden
ist.
[0025] Auf der dem Leistungstransistor 305 gegenüberliegenden Seite ist in einen Spulenkörper
306, in den das Kernjoch 1 eingespritzt ist, ein Stanzgitter 307 eingebettet, dessen
nach unten aus dem Spritzgießteil herausragende Enden Steueranschlüsse 374 des Relais
bilden. Jede Leiterbahn des Stanzgitters bildet am gegenüberliegenden Ende eine freiliegende,
nicht umspritzte Kontaktfläche 375; auf diese, in einer Ebene liegenden Kontaktflächen
375 wird ein Steuer-IC (ASIC) 308 mit SMT-Anschlußfahnen 381 gelötet.
[0026] Diese Ausführungsform, die für kleinere bis mittlere Stückzahlen besonders kostengünstig
ist, verzichtet wegen der Standardbauteile auf einige relaisinterne Schaltungsverbindungen,
die bei dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen waren, doch können diese Schaltungsverbindungen
extern auf einer Leiterplatte einfach überbrückt werden. Auch für diese Ausführungsform
mit gehäusten Standardbauteilen kann analog zu Figur 9 ein Einzelrelais, also mit
nur einem Magnetsystem und einem Wechslerkontakt, konstruiert werden. Die erfindungsgemäße
Unterbringung eines Leistungstransistors auf dem gut wärmeleitenden Kernjoch des Magnetkreises
kann auch bei anderen Relaiskonstruktionen verwirklicht werden.
[0027] Figur 14 zeigt ein Doppelrelais, bei dem auf einem flachen Sockel 400 zwei Elektromagnetsysteme
mit jeweils einem abgewinkelten Joch 401 angeordnet sind; von den beiden Jochen sind
nur die miteinander fluchtenden Außenschenkel 411 zu sehen. Die in einem Spulenkörper-Mittelflansch
406 angeordneten zweiten Jochschenkel liegen parallel aneinander und sind mit jeweils
einem ebenfalls nicht sichtbaren Kern gekoppelt, über dem jeweils eine Spule 465 sitzt.
An den freien Enden der Jochschenkel 411 ist jeweils ein Anker 402 gelagert, der eine
an ihm befestigte Kontaktfeder 403 betätigt. Die freien Enden der Kontaktfedern 403
sind zwischen je zwei Gegenkontaktelementen 404 umschaltbar. Die Funktion dieses bereits
früher angemeldeten Relaisaufbaus ergibt sich für den Fachmann ohne weiteres, so daß
hierzu keine weitere Beschreibung erforderlich ist. Die beiden Kontaktsysteme können
getrennt voneinander als Einzelsysteme oder als Umschaltrelais mit extern verbundenen
Kontaktanschlüssen verwendet werden.
[0028] Dieses Doppelrelais kann in erfindungsgemäßer Weise zu einem Hybridrelais erweitert
werden, indem ein gehäuster Leistungstransistor 405 auf die miteinander fluchtenden
Außenseiten der beiden Jochschenkel 411 elektrisch isolierend, aber gut wärmeleitend
aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt, wird. Zu diesem Zweck wird lediglich das Gehäuse
an einer Seite verlängert; somit wird das bestehende Doppel-Relaissystem auf einer
verlängerten Sockelplatte 491 aufgesetzt und mit einer ebenfalls vergrößerten Kappe
492 umgeben (Fig. 15). Diese Anordnung ist in Figur 15 in einer Seitenansicht mit
aufgeschnittener Kappe gezeigt. Die drei Anschlußfahnen 451,452 und 453 des Transistors
werden direkt durch die Sockelplatte 491 herausgeführt. Somit werden die Verbindungen
zwischen den Relaiskontakten und der Schaltstrecke des Leistungstransistors 405 ebenso
wie die Ansteuerung der Relaisspulen und des Transistors extern auf einer Leiterplatte
durchgeführt. Der Vorteil der Kühlung des Leistungstransistors über den Magnetkreis
des Relais wird aber auch hier genutzt.
[0029] In Figur 16 ist nochmals ein Aufbau wie in den Figuren 14 und 15 gezeigt, bei dem
zusätzlich eine Steuerschaltung in Form eines ASIC 408 in die Konstruktion einbezogen
ist. Hierbei wird das mit dem Leistungstransistor 405 versehene Doppelrelais auf eine
kleine Leiterplatte 410 gelötet, welche die nur als Block gezeigte Steuerschaltung
408 trägt. Die kleine Leiterplatte 410 trägt auch die nach unten herausgeführten Anschlußstifte
409 des gesamten Hybridrelais. Zur Stabilisierung der Lage der Anschlußstifte und
zum Schutz der Bauteile der ASIC-Steuerung wird eine thermoplastisch gespritzte, wannenförmige
Kunststoffkappe 493 von unten auf die Sockelplatte 491 aufgerastet.
[0030] Figur 17 zeigt noch eine gegenüber Figur 16 leicht abgewandelte Ausführungsform eines
Doppel-Hybridrelais. Hierbei wird das in den Figuren 14 bis 16 bereits gezeigte Doppel-Relaissystem
ohne Kappe mit dem Leistungstransistor 405 bestückt und auf die mit der Steuerungselektronik
408 bestückte Leiterplatte 410 gelötet. Eine über das Doppelrelais mit Transistor
und die - beispielsweise mit SMT-Verbindungstechnik bestückte - kleine Leiterplatte
410 reichende Kappe 494 wird anschließend bis zum Kappenrand 495 mit Vergußmasse 496
vergossen. Hierbei wird das Relais abgedichtet, die SMT-Bauteile werden geschützt
vergossen, und die Anschlußstifte 409 der Leiterplatte werden bis auf die später notwendige
Länge lagestabil vergossen.
1. Hybridrelais mit
- einem elektromagnetischen Relaissystem, das mindestens eine Spule (65;165;465),
eine die Spule durchsetzende Kernjoch-Einheit (1;101;401), mindestens einen Anker
(2;102;402) sowie mindestens ein von dem Anker geschaltetes Kontaktpaar (2,11,12,3;102,111,112,103;403,404)
umfaßt und
- einem Leistungshalbleiter (5;105;205;305;405), dessen Schaltstrecke gemeinsamen
mit dem mindestens einem Kontaktpaar den Lastkreis des Relais schaltet und dessen
Schaltzeitpunkt gegenüber dem des elektromagnetischen Relaissystems derart zeitlich
versetzt steuerbar ist, daß das Kontaktpaar jeweils lastfrei geschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter (5;105;205;305;405) in thermischem Kontakt mit der Kernjoch-Einheit
(1;101;401) des elektromagnetischen Relaissystems steht.
2. Hybridrelais nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kernjoch (101) U-förmig durch ein im wesentlichen ebenes Blech mit zwei
Seitenschenkeln (111,112) und einem Mittelsteg (113) gebildet ist, daß der Mittelsteg
als Kern eine Spule (165) trägt und die Seitenschenkel (111,112) jeweils als Joche
durch einen Anker (102) unter Bildung von Arbeitsluftspalten überbrückt werden und
daß der Leistungshalbleiter (105) auf einem der Joche angeordnet ist.
3. Hybridrelais nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kernjoch (1) durch ein im wesentlichen ebenes Blech E-förmig ausgebildet
ist, wobei zwischen zwei Seitenschenkeln (11) und einem Mittelschenkel (12) als Jochen
zwei Kernstege (13) jeweils eine Spule (65) tragen, daß zwei Anker (2) jeweils einen
der Seitenschenkel (11) und den Mittelschenkel (12) unter Bildung von Arbeitsluftspalten
(21,22) überbrücken und daß der Leistungshalbleiter (5) auf dem Mittelschenkel (12)
angeordnet ist.
4. Hybridrelais nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anker (2;102) einerseits und das Kernjoch (1;101) andererseits jeweils
voneinander isoliert mit Lastanschlüssen (14,24) versehen sind und daß die an dem
jeweiligen Anker (2;102) und dem Kernjoch (1;101) die Arbeitsluftspalte bildenden
Polflächen zugleich als Kontaktabschnitte dienen.
5. Hybridrelais nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Kernjoch (1;101) gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Ankers (2;102)
ein zum Kernjoch paralleles Öffner-Kontaktblech (3;103) angeordnet ist.
6. Hybridrelais nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktabschnitte des Ankers bzw. der Anker (2;102) und des Kernjoches (1;101)
sowie gegebenenfalls des Öffner-Kontaktbleches (3;103) mit Edelmetall beschichtet
sind.
7. Hybridrelais nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest jeweils auf einem der Kontaktabschnitte zwei Prägewarzen (33) zur
Erzielung einer Doppelkontaktgabe vorgesehen sind.
8. Hybridrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß ein das Kernjoch (1;101) teilweise umhüllender isolierender Spulenkörper (6;106)
auf dem Kernjoch (1;101) einen den Leistungshalbleiter wannenförmig umschließenden
Kragen (60) bildet.
9. Hybridrelais nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter (5;105) ohne eigenes Gehäuse auf dem Kernjoch (1;101)
befestigt und in der durch den Kragen (60) gebildeten Wanne (69) vergossen ist.
10. Hybridrelais nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spulenkörper zusätzliche Leiterbahnen (70) in Form eines Stanzgitters
eingebettet sind.
11. Hybridrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß eine integrierte Steuerschaltung (8;108) für den Leistungshalbleiter (5;105)
und/oder die Spule benachbart zum Leistungshalbleiter auf dem Kernjoch (1;101) angeordnet
ist.
12. Hybridrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschlußelement (32,34) durch eine Aussparung des den Leistungshalbleiter
(5;105) und gegebenenfalls die Steuerschaltung (8;108) tragenden Jochabschnittes (12;112)
geführt ist und im Bereich der Anschlußelemente des Leistungshalbleiters (5;105) und/oder
der Steuerschaltung (8;108) eine Kontaktierungs-Oberfläche bildet.
13. Hybridrelais nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kernjoch (1) eine Kontaktierungsnase (14) bis in den Bereich der Kontaktierungsebene
des Leistungshalbleiters (5;105) bzw. der Steuerschaltung (8;108) geprägt ist.
14. Hybridrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter und eine Steuerschaltung auf einem gemeinsamen integrierten
Baustein (205) ausgebildet sind.
15. Hybridrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ,
dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter (305) und eine Steuerschaltung (308) als Standardbausteine
auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Kernjoches (1) angeordnet sind.
16. Hybridrelais nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Relaissystem mindestens ein abgewinkeltes Joch (401)
mit einem neben einer Spulenwicklung (465) sich erstreckenden Jochschenkel (411) aufweist,
an dessen Außenseite der Leistungshalbleiter (405) wärmeleitend befestigt ist.
17. Hybridrelais nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Leistungshalbleiter (405) versehene elektromagnetische Relaissystem
auf einer Leiterplatte (410) angeordnet ist, welche die Verbindungen zwischen den
Relaiskontakten und der Schaltstrecke des Leistungshalbleiters sowie eine Steuerschaltung
(408) trägt.
18. Hybridrelais nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Leistungshalbleiter (405) versehene elektromagnetische Relaissystem
zusammen mit der Leiterplatte (410) und der Steuerschaltung (408) in einer gemeinsamen
Kappe (494) aufgenommen und dicht verschlossen ist.
1. Hybrid relay having
- an electromagnetic relay system which comprises at least one coil (65; 165; 465),
a core yoke unit (1; 101; 401) which passes through the coil, at least one armature
(2; 102; 402) as well as at least one contact pair (2, 11, 12, 3; 102, 111, 112, 103;
403, 404) which is switched by the armature, and
- a power semiconductor (5; 105; 205; 305; 405), whose switching path, together with
the at least one contact pair, switches the load circuit of the relay and whose switching
time can be controlled to be offset in time with respect to that of the electromagnetic
relay system, in such a manner that the contact pair is in each case switched on no-load,
characterized in that the power semiconductor (5; 105; 205; 305; 405) is in thermal
contact with the core yoke unit (1; 101; 401) of the electromagnetic relay system.
2. Hybrid relay according to Claim 1,
characterized in that the core yoke (101) is formed in a U-shape by means of an essentially
flat plate having two side limbs (111, 112) and one centre web (113), in that the
centre web is fitted, as the core, with a coil (165), and the side limbs (111, 112)
are each bridged, as a yoke, by an armature (102) forming operating air gaps, and
in that the power semiconductor (105) is arranged on one of the yokes.
3. Hybrid relay according to Claim 1,
characterized in that the core yoke (1) is formed in an E-shape by an essentially
flat plate, two core webs (13) each being fitted, as yoke, with a coil (65) between
two side limbs (11) and one centre limb (12), in that two armatures (2) each bridge
one of the side limbs (11) and the centre limb (12) forming operating air gaps (21,
22), and in that the power semiconductor (5) is arranged on the centre limb (12).
4. Hybrid relay according to Claim 2 or 3,
characterized in that each armature (2; 102) on the one hand and the core yoke (1;
101) on the other hand are each provided, insulated from one another, with load connections
(14, 24) and in that those pole surfaces which form the operating air gaps on the
respective armature (2; 102) and the core yoke (1; 101) are at the same time used
as contact sections.
5. Hybrid relay according to Claim 4,
characterized in that a break contact plate (3; 103), which is parallel to the core
yoke, is arranged on that side of the respective armature (2; 102) which is opposite
the core yoke (1; 101).
6. Hybrid relay according to Claim 4 or 5,
characterized in that the contact sections of the armature or of the armatures (2;
102) and of the core yoke (1; 101) as well as, if appropriate, of the break contact
plate (3; 103) are coated with noble metal.
7. Hybrid relay according to one of Claims 4 to 6,
characterized in that two embossed studs (33) are provided at least on in each case
one of the contact sections in order to achieve a double contact.
8. Hybrid relay according to one of Claims 1 to 7,
characterized in that an insulating coil former (6; 106), which partially sheaths
the core yoke (1; 101), forms a collar (60) on the core yoke (1; 101), which collar
(60) encloses the power semiconductor in the form of a trough.
9. Hybrid relay according to Claim 8,
characterized in that the power semiconductor (5; 105) is mounted on the core yoke
(1; 101) without any casing, and is potted in the trough (69) formed by the collar
(60).
10. Hybrid relay according to Claim 8 or 9,
characterized in that additional conductor tracks (70) in the form of a stamped grid
are embedded in the coil former.
11. Hybrid relay according to one of Claims 1 to 10,
characterized in that an integrated control circuit (8; 108) for the power semiconductor
(5; 105) and/or the coil is arranged adjacent to the power semiconductor on the core
yoke (1; 101).
12. Hybrid relay according to one of Claims 1 to 11,
characterized in that at least one connecting element (32, 34) is passed through a
cut-out in the yoke section (12; 112) which is fitted with the power semiconductor
(5; 105) and, possibly, with the control circuit (8; 108), and forms a contact-making
surface in the region of the connecting elements of the power semiconductor (5; 105)
and/or of the control circuit (8; 108).
13. Hybrid relay according to Claim 11 or 12,
characterized in that a contact-making tab (14) is stamped from the core yoke (1)
in the region of the contact-making plane of the power semiconductor (5; 105) and
of the control circuit (8; 108).
14. Hybrid relay according to one of Claims 1 to 10,
characterized in that the power semiconductor and a control circuit are formed on
a common integrated module (205).
15. Hybrid relay according to one of Claims 1 to 10,
characterized in that the power semiconductor (305) and a control circuit (308) are
arranged as standard modules on two opposite sides of the core yoke (1).
16. Hybrid relay according to Claim 1,
characterized in that the electromagnetic relay system has at least one angled yoke
(401) having a yoke limb (411) which extends alongside a coil winding (465), and on
whose outside the power semiconductor (405) is mounted in a thermally conductive manner.
17. Hybrid relay according to Claim 16,
characterized in that the electromagnetic relay system which is provided with the
power semiconductor (405) is arranged on a printed circuit board (410) which is fitted
with a control circuit (408) as well as the connections between the relay contacts
and the switching path of the power semiconductor.
18. Hybrid relay according to Claim 17,
characterized in that the electromagnetic relay system which is provided with the
power semiconductor (405) is accommodated together with the printed circuit board
(410) and the control circuit (408) in a common cap (494), and is tightly sealed.
1. Relais hybride comportant :
- un système de relais électromagnétique qui comprend au moins une bobine (65 ; 165
; 465), une unité noyau-culasse (1 ; 101 ; 401) traversant la bobine, au moins un
induit (2 ; 102 ; 402) et au moins une paire de contacts (2, 11, 12, 3 ; 102, 111,
112, 103 ; 403, 404) commutée par l'induit, et
- un semi-conducteur de puissance (5, 105 ; 205 ; 305 ; 405) dont la section de commutation
connecte conjointement à la ou aux paires de contacts le circuit de charge du relais
et dont l'instant de commutation peut être commandé avec un décalage temporel par
rapport au système de relais électromagnétique de telle sorte que la paire de contacts
est connectée à chaque fois sans charge,
caractérisé par le fait que le semi-conducteur de puissance (5 ; 105, 205 ; 305
; 405) est en contact thermique avec l'unité formant culasse (1 ; 101 ; 401) du système
de relais électromagnétique.
2. Relais hybride selon la revendication 1,
caractérisé par le fait que la culasse (101) est formée en U par une tôle sensiblement
plane ayant deux branches latérales (111, 112) et une traverse centrale (113), que
la traverse centrale comme noyau porte une bobine (165) et les branches latérales
(111, 112) chacune comme culasse sont recouvertes d'un induit (102) avec formation
d'entrefers de travail et que le semi-conducteur de puissance (105) est disposé sur
l'une des culasses.
3. Relais hybride selon la revendication 1,
caractérisé par le fait que la culasse (1) est conformée en E par une tôle sensiblement
plane, deux traverses de noyau (13) portant chacune une bobine (65) entre deux branches
latérales (11) et une branche centrale (12) servant de culasses, que deux induits
(2) pontent chacun l'une des branches latérales (11) et la branche centrale (12) en
formant des entrefers de travail (21, 22) et que le semi-conducteur de puissance (5)
est disposé sur la branche centrale (12).
4. Relais hybride selon la revendication 2 ou 3,
caractérisé par le fait que chaque induit (2 ; 102) d'une part et la culasse (1
; 101) d'autre part sont munis de raccords de charge (14, 24) à chaque fois avec une
isolation les uns par rapport aux autres et que les surfaces polaires formant les
entrefers de travail sur l'induit respectif (2 ; 102) et la culasse (1 ; 101) servent
en même temps de tronçons de contact.
5. Relais hybride selon la revendication 4,
caractérisé par le fait qu'une tôle de contact de repos (3 ; 103) parallèle à la
culasse est placée sur le côté, opposé à la culasse (1 ; 101), de l'induit respectif
(2 ; 102).
6. Relais hybride selon la revendication 4 ou 5,
caractérisé par le fait que les tronçons de contact de l'induit ou des induits
(2 ; 102) et de la culasse (1 ; 101) ainsi que, éventuellement, de la tôle de contact
de repos (3 ; 103) sont revêtus d'une couche de métal précieux.
7. Relais hybride selon l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé par le fait qu'il est prévu au moins à chaque fois sur l'un des tronçons
de contact deux boutons frappés (33) afin d'obtenir une double mise en contact.
8. Relais hybride selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé par le fait qu'une armature de bobine (6 ; 106) isolante et enveloppant
partiellement la culasse (1 ; 101) forme sur la culasse (1 ; 101) un rebord (60) entourant
en forme de cuve le semi-conducteur de puissance.
9. Relais hybride selon la revendication 8,
caractérisé par le fait que le semi-conducteur de puissance (5 ; 105) est fixé
sans boîtier particulier sur la culasse (1 ; 101) et est scellé dans la cuve (69)
formée par le rebord (60).
10. Relais hybride selon la revendication 8 ou 9,
caractérisé par le fait que des pistes conductrices (70) supplémentaires sont noyées
sous forme de grille estampée dans l'armature de bobine.
11. Relais hybride selon l'une des revendications 1 à 10,
caractérisé par le fait qu'il est agencé un circuit intégré de commande (8 ; 108)
pour le semi-conducteur de puissance (5 ; 105) et/ou pour la bobine au voisinage du
semi-conducteur de puissance sur la culasse (1 ; 101).
12. Relais hybride selon l'une des revendications 1 à 11,
caractérisé par le fait qu'au moins un élément de raccordement (32. 34) est conduit
à travers un évidement du tronçon de culasse (12 ; 112) portant le semi-conducteur
de puissance (5 ; 105) et éventuellement le circuit de commande (8 ; 108) et forme
dans la zone des éléments de raccordement du semi-conducteur de puissance (5 ; 105)
et/ou du circuit de commande (8 ; 108) une surface de mise en contact.
13. Relais hybride selon la revendication 11 ou 12,
caractérisé par le fait qu'un nez de mise en contact (14) est imprimé à partir
de la culasse (1) jusque dans la zone du plan de mise en contact du semi-conducteur
de puissance (5 ; 105) ou du circuit de commande (8 ; 108).
14. Relais hybride selon l'une des revendications 1 à 10,
caractérisé par le fait que le semi-conducteur de puissance et un circuit de commande
sont conçus sur un composant intégré commun (205).
15. Relais hybride selon l'une des revendications 1 à 10,
caractérisé par le fait que le semi-conducteur de puissance (305) et un circuit
de commande (308) sont agencés comme composants standards sur deux côtés opposés de
la culasse (1).
16. Relais hybride selon la revendication 1,
caractérisé par le fait que le système de relais électromagnétique comporte au
moins une culasse coudée (401) avec une branche de culasse (411) qui s'étend à côté
d'un enroulement de bobine (465) et sur le côté extérieur de laquelle le semi-conducteur
de puissance (405) est fixé de manière à conduire la chaleur.
17. Relais hybride selon la revendication 16,
caractérisé par le fait que le système de relais électromagnétique muni du semi-conducteur
de puissance (405) est agencé sur une carte imprimée (410) qui porte les liaisons
entre les contacts de relais et la section de commutation du semi-conducteur de puissance
ainsi qu'un circuit de commande (408).
18. Relais hybride selon la revendication 17,
caractérisé par le fait que le système de relais électromagnétique muni du semi-conducteur
de puissance (405) est reçu, conjointement à la carte imprimée (410) et au circuit
de commande (408), dans un cache commun (494) et est fermé de façon étanche.