Полупроводниковое выпрямительное устройство Советский патент 1987 года по МПК H01L25/00 

11

Изобретемие относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в промь шленной коммутационной аппаратуре.

Цель изобретения - повьпление эффективности охлаждения, надежности работы и улучшение массо-габаритных показателей.

На фиг.1 дано полупроводниковое выпрямительное устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А нафиг.1

Устройство содержит два дисковых полупроводниковых элемента 1, которые с помощью болтов 2 через корпус 3 прибора и тарельчатые пружины 4 прижимаются к теплопроводящему блоку 5, например, из бериллиёвой керамики в котором просверлено отверстие для круглой тепловой трубки 6 с оребрен

ным Конденсатором. Корпус электро1 зо-20 усилий, прилагаемых к двум разным по

лирован от полупроводниковых элементов прокладками 7. Шины 8 соединяют полупроводниковые элементы в пос.педо вательную цепь с выводом средней точки. Сребренный конденсатор тепловой трубки помещен в корпус 9 охлаждающего, устройства, который разделен на две герметичные камеры 10 пружинящими перегородками 11, которые фиксируют поршень 12, изготовленный из теплоизоляционного материала, в одном из двух возможных положений посредством специального углубления выполненного в виде канавки на его внешней поверхности. Обе камеры снабжены сильфонами 13 и заполнены теп- лоаккумулирующим веществом. Вращательное движение поршня направляется кольцами 14, встроенными в корпус и поршень, который имеет форму полуцилиндра, направляющие внутренней и внешней поверхности которого представляют собой окружности разного диаметра, выполненные с эксцентриситетом.

Устройство работает следующим образом.

При включении полупроводникового выпрямительного устройства тепло, выделяемое полупроводниковыми элементами 1, передается через тепло- проводящий блок 5 к испарителю тепловой трубки 6. Теплосъем осуществляется с одной открытой половины корщенсатора тепловой трубки путем расплавления теплоаккумулирующего вещества в одной из камер, которое первоначально при температуре окру

жающеи среды находится п твердом состоянии. По мере плавле1П1я рабочего вещества в его жидкой части возникает естественная конвекция, а следовательно, растет коэффициент теплоотдачи. За счет этого достигается эффективный теплоотвод от ореб- ренного конденсатора теггловой трубки и одновременно его температура поддерживается приблизительно на одном уровне, не зависящем от параметров окружающей среды.

По мере расплавления теплоаккуму- лирующего вещества сжимается сильфоп 13, компенсируя резкое повышение давления в камере, обусловленное большим коэффициентом объемного расширения плавящегося вещества. По мере повьш ения давления разность

5

0

5

0

5

0

5

площади плоским поверхностям пори1ня 12, выходящим в камеру, где происходит плавление, в определенный момент превысит удерживающее действие пружинящей перегородки 11 И поршень провернется под действием силы давления, аккумулированной сильфоном, до второго фиксированного положения. Тем самым отвод тепла в первую камеру, где теперь происходит затвердеваьгие теплоаккумулирующего вещества, прекратится, а тепло отводится от другой открывшейся части конденсатора тепловой трубки во вторую камеру, где соответственно начинается процесс плавления. При достижении предельного давления в этой камере цикл повторится.

Предлагаемая конструкция позволяет эффективно охлаждать полупроводниковые выпрямительные устройства без использования дополнительных нагнетающих средств, например, вентиляторов. Это повьшгает надежность работы полупроводниковых устройств, улучшает их массо-габаритные показатели. Кроме того, эффективность охлаждения не зависит от параметров окружающей среды.

Формула изобретения

Полупроводниковое выпрямительное устройство, содержащее полупроводниковые элементы, тепловую трубку, помещенную в отверстие теплопроводяще- го блока, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, надежности работы

и улучшекия массогпбаритны.х показателей, теплопроводящий блок ныпслнеи в виде герметичной камеры, разделенной перегородкой на две полости, заполненные теплоаккумулирующим веществом, каждая полость имеет сильфон, а .на тепловой трубке установлен пор13

iHBHb с возможностью перемеп1ения вокруг нее, поршень выполнен в виде полуцилиндра, направляющие внутренней и внешней поверхности которого представляют собой окружности разного диаметра и выполнены с эксцентриситетом.

А-А П

/

Г2 6

/

П

Составитель Ю . Торшин Редактор И. Егорова Техред И.Верес

Заказ 5287/50 Тираж 697 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- W

фиг. 2

Корректор А. Обручар

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в промышленной коммутационной аппаратуре. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения, надежности работы и улучшение массо-габаритных показателей. Устройство содержит два дисковых полупроводниковых элемента I, которые 3 5 пУг через корпус 3 прибора и тарельчатые пружины 4 прижимаются к теплопрово- дящему блоку 5, в котором просверлено отверстие для круглой тепловой трубки 6. Сребренный конденсатор тепловой трубки помещен в корпус 9 ох- лаждающего устройства, который разделен на две герметичные полости пружинящими перегородками I1, которые фиксируют поршень 12, изготовленный из теплоизоляционного материала. Обе полости имеют сильфоны 13 и заполнены теплоаккумулирующим веществом. Поршень имеет форму полуцилиндра, направляющие внутренней и внешней поверхностей которого представляют собой окружности разных диаметров и выполнены с эксцентриситетом. Изобретение позволяет эффективно охлаждать полупроводниковые выпрямительные устройства Независимо от параметров окружающей среды и без использования дополнительных нагнетающих устройств, 2 ил. 2. 7 13; . ..ш..|Л.ш. (С со ел о о о . ч ч ; УК ч ч 5 У - УУ yvf А I т мм I ( Iм I 7 If в ; G 12 9 КА