用于電器的控制模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于電器的控制模塊，和特別用于機動車輛的包括這樣的控制模塊的加熱裝置。
【背景技術】
[0002]本發明特別適合于用于機動車輛的附加電加熱裝置的技術領域。這樣的加熱裝置特別地用于發動機不足夠熱以確保將熱空氣供給到車輛內部中時機動車輛的啟動的前幾分鐘內。該預熱時間，例如對于柴油類型發動機在15至20分鐘范圍內。
[0003]這樣的附加加熱裝置總體包括支撐框架，并聯的加熱模塊安裝在該支撐框架上，所述并聯的加熱模塊布置為使待加熱的空氣流通過。
[0004]每一個加熱模塊包括兩個電極，正溫度系數類型的電阻元件放置在所述兩個電極之間。兩個相對的散熱片被固定在電極上，以增大與待加熱空氣流的換熱的表面積。散熱片例如由皺褶狀或波紋狀金屬帶形成。
[0005]每一個加熱模塊因而包括電聯接到電池的正端子的正端子，和經由功率晶體管電聯接到電池的負端子或地的負端子，所述功率晶體管例如為具有金屬氧化物柵極的場效應晶體管，也稱為MOSFET。
[0006]更特別地，每一個MOSFET釬焊在也稱為驅動電路的控制模塊的印刷電路板上。控制模塊安裝在固定到支撐框架的外殼中。
[0007]每一個MOSFET包括稱為漏極并且聯接到相應加熱模塊的負端子的第一端子，稱為源極并且聯接到電池的負端子或地的第二端子，以及稱為柵極的用作用于使得能夠控制MOSFET的斷開和閉合的控制信號的輸入端的第三端子。
[0008]通過由固定到印刷電路板上的電絕緣裝配件機械地聯接在一起的導體條可特別地提供不同的電聯接。
[0009]這樣的加熱裝置特別地可從以申請人名義的文件FR 2954606獲知。
[0010]當MOSFET斷開時，沒有電流流動通過相應的電阻元件。相反地，當MOSFET閉合時，電流傳送到電阻元件中，以引起電極和散熱片的加熱。
[0011]當MOSFET閉合時，也就是說當其處于接通狀態，其具有為一定值的電阻Rdson，該值為例如4πιΩ的量級。由于傳送到MOSFET中的電流以及電阻元件相對大，因此在正常操作中，例如在2W至3W之間的熱量被散發。
[0012]操作中還存在MOSFET被損壞的非常低的風險。在大多數情況下，該損壞被轉變為漏極和源極之間的阻礙的短路狀態。換句話說，MOSFET表現為好像MOSFET內部的阻抗被并聯地安裝在漏極和源極之間。該阻抗例如具有為40πιΩ量級的值。于是由MOSFET散發的熱例如為30W的量級。
[0013]該熱可最終導致印刷電路板的材料逐漸老化，該老化將該通常絕緣的材料轉化為相對導電的材料。
[0014]如果這樣的老化延伸在漏極和源極之間，更特別地在導電軌道之間，漏極和源極電聯接到該導電軌道，則印刷電路板的老化的材料如電阻器一樣作用。在并聯中，MOSFET最終完全斷開，從而使得加熱元件的負端子經由由印刷電路板的老化的材料形成的電阻器聯接到電池的負端子或地。在該情況下，該電阻器例如具有10 Ω的量級。由該電阻散發的熱于是具有10到15W的量級。
[0015]考慮到在該情況下非常大量的熱將被散發，則存在該熱造成在印刷電路板和/或周圍元件上開始著火或煙氣被放出的風險。
【發明內容】
[0016]本發明的目的特別地是對該問題提供一種簡單、有效和經濟的技術方案。
[0017]為此，提出一種用于電器的控制模塊，包括印刷電路板，電氣和電子部件和至少一個功率晶體管，例如具有金屬氧化物柵極的場效應晶體管，安裝到所述印刷電路板，該功率晶體管固定到印刷電路板的第一區域上并且包括稱為漏極、聯接到所述第一區域的第一導電軌道的第一端子、稱為源極并且聯接到印刷電路板的第二區域的第二導電軌道的第二端子以及稱為柵極的第三端子，其特征在于，所述印刷電路板包括至少一個開口，其至少部分地在印刷電路板的第一和第二區域之間形成材料的不連續部，所述開口位于第一和第二導電軌道之間。
[0018]以該方式，在功率晶體管損壞的情況下，即使印刷電路板的第一區域的材料老化，該開口在印刷電路板的第一和第二區域之間以及相關聯的第一和第二導電軌道之間形成材料的不連續部。
[0019]在上面提到的加熱裝置的特別的情況中，因而在MOSFET老化的情況下防止加熱元件的負端子經由由于老化材料形成的電阻器聯接到電池的負或地端子。因此避免開始著火的風險或相關聯的產生煙霧的風險。
[0020]根據本發明的一個實施例，功率晶體管包括形成漏極的底板，其與第一軌道電接觸，還包括形成源極的銷，其電聯接到第二軌道。
[0021]優選地，開口為至少部分地環繞印刷電路板的第一區域的狹縫。
[0022]在該情況下，狹縫可以是總體U形或L形，并且包括基部，至少一個分支從該基部延伸。
[0023]本發明還涉及包括上面提到類型的控制模塊的特別地用于機動車輛的加熱裝置。該加熱裝置還包括至少一個加熱模塊，所述加熱模塊包括電聯接到電池的第一端子的第一端子，經由第一電聯接構件電聯接到功率晶體管的漏極的第二端子，電池的第二端子經由第二電聯接構件電聯接到功率晶體管的源極，加熱模塊的第一端子經由第三電聯接構件電聯接到電池的第一端子，第三聯接構件經由電絕緣裝配件機械聯接到彼此。
[0024]聯接構件例如為導體桿。
【附圖說明】
[0025]通過下面參照附圖以非限制性示例給出的描述將更好地理解本發明，并且本發明的其他詳細內容、特征和優點將變得顯而易見，附圖中:
[0026]圖1是示出根據現有技術的在MOSFET的正常操作情況下MOSFET在加熱元件的負端子和電池的地之間的安裝的示意圖，
[0027]圖2是與圖1對應的示出MOSFET的老化狀態，即在漏極和源極之間的即將發生的短路狀態的視圖，
[0028]圖3是與圖1對應的示出MOSFET的完全斷開的老化狀態以及印刷電路板的老化狀態的視圖，
[0029]圖4是示出圖3的情況的印刷電路板的一部分的平面視圖，
[0030]圖5是根據本發明的加熱裝置的前視圖，
[0031]圖6是根據本發明的屬于圖4的加熱裝置的控制模塊的平面視圖，
[0032]圖7是屬于根據本發明的控制模塊的印刷電路板的仰視圖，
[0033]圖8是示出不同的導電軌道的印刷電路板的平面視圖，
[0034]圖9是加熱裝置的電氣布線的示意圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1示出安裝在印刷電路板上的例如具有金屬氧化物柵極的場效應晶體管，也被稱為MOSFET的功率晶體管I的正常操作模式。這樣的晶體管I常規地包括稱為漏極的第一端子D、稱為源極的第二端子S和稱為柵極并且使得能夠控制MOSFET的斷開和閉合的第三端子G。
[0036]漏極D例如特別地經由第一導電軌道3 (圖4)電聯接到加熱裝置2的負端子，加熱模塊2的正端子被聯接到例如由電池的正端子形成的電勢。源極S例如特別地經由第二導電軌道4聯接到電池的負端子或地。
[0037]因而，在正常操作中，當MOSFET I斷開時，沒有電流在加熱模塊2中流動。相反地，當MOSFET I閉合時，電流傳送到加熱模塊2中。
[0038]當MOSFET I閉合時，也就是說當其處于接通狀態時，其具有為一定值的電阻Rdson，該值為例如4mΩ的量級。由于在正常操作中傳送到M0SFET1中的電流相對大，因此例如在2W至3W范圍內的熱量被MOSFET散發。
[0039]操作中還存在MOSFET I被損壞的非常低的風險。在大多數情況下，該損壞轉變為漏極D和源極S之間的阻礙的短路狀態。這樣的老化狀態示出在圖2中。
[0040]換句話說，MOSFET I表現為好像阻抗5 (在MOSFET I內部)被并聯安裝在漏極D和源極S之間。該阻抗5具有例如為40m Ω的量級的值。由MOSFET I散發的熱例如為30W
的量級。
[0041]該熱可最終導致印刷電路板(圖4)的材料逐漸老化，該老化將該通常絕緣的材料轉化為相對導電的材料。
[0042]如果這樣的老化延伸在漏極D和源極S之間，更特別地在導電軌道3，4之間，漏