Силовой полупроводниковый модуль Советский патент 1987 года по МПК H01L25/00 

1363328

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям с охлаждающими приспособлениями.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение ремонто- способности.

На фиг. 1 изображен силовой полупроводниковый модуль, общий вид; на

При возникновении необходимости замены одной или нескольких полупроводниковых структур 4, вьпиедших из строя, с помощью гаек 10 внешнего прижимного устройства снижается усилие сжатия, вьш1едшая из строя полупроводниковая структура извлекается из соответствующих эластичных зацефиг. 2 - схема закрепления полупрово- 10 пок 6, остальные структуры и тепло- дниковых структур и теплоотводящих элементов эластичными зацепками.

Силовой полупроводниковый модуль состоит из пароводяного теплообменника 1, соединенного с герметичной керамической емкостью 2, частично (Заполненной промежуточным теплоносителем 3, например, фреоном-113, в который погружены силовые полупроводниковые структуры 4. Полупроводниковые структуры и поочередно расположенные между ними теплоотводящие элементы 5, выполненные в виде капиллярно-пористых дисков со сквозными радиальными пароотводящими каналами, закреплены на внутренней поверхности емкости с помощью эластичных зацепок 6, изготовленных из самовулканизирующегося компаунда. Для улучшения доступа промежуточного теплоносителя к теплоот- водящим элементам эластичные зацепки б выполнены в виде полуколец с радиальными вырезами. Полупроводниковые структуры 4 и те плоотводящие элементы 5 соединены с помощью внешнего прижимного устройства, состоящего из двух.опорных шайб 7, двух пружин 8, болта 9, и двух гаек 10. В целях исключения механического повреждения герметичной емкости токосъемные шины 11 присоединены к ней с помощью силь- фонов 12.

Силовой полупроводниковый модуль работает следующим образом.

При прохождении через силовые полупроводниковые структуры 4 электрического тока выделяемое структурами тепло передается теплоотводящим элементам 5. ЛегЛокипящий промежуточный теплоноситель 3 закипает на поверхностях элементов 5, его пары поднимаются к пароводяному теплообменнику 1, конденсируются, и конденсат стекает в емкость 2.

отводящие элементы остаются на своих местах благодаря закреплению в зацепках. Новая структура монтируется путем простого введения в те же за1F цепки.

Использование изобретения позволит повысить эффективность охлаждения путем непосредственного омыва- ния жидким теплоносителем полупровод

20 никовой структуры, повысить нагрузочную способность модуля, снизить внутреннее тепловое сопротивление отдельных полупроводниковых структур за счет отказа от традиционного кор25 пуса.

Кроме того, предлагаемая конструкция силового полупроводникового модуля с испарительным охлаждением позволяет резко снизить трудоемкость

30 и время ремонтных работ по замене ,вьш1едших из строя полупроводниковых структур.

Формула изобретения

35 1. Силовой полупроводниковый мо- дуль, содержащий пароводяной теплообменник, соединенный с герметичной емкостью, силовые полупроводниковые структуры, теплопроводящие элементы

40 и общее прижимное устройство, отличающийся тем, что, с целью повьшзения надежности и улучшения ремонтоспособности, силовые полупроводниковые структуры закрепле

45 ны на внутренней поверхности герме- тичной емкости эластичными защелками при этом прижимное устройство расположено снаружи.

5Q 2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения механического повреждения герметичной емкости, токосъемные шины присоединены к ней через сильфоны.

При возникновении необходимости замены одной или нескольких полупроводниковых структур 4, вьпиедших из строя, с помощью гаек 10 внешнего прижимного устройства снижается усилие сжатия, вьш1едшая из строя полупроводниковая структура извлекается из соответствующих эластичных зацепок 6, остальные структуры и тепло-

отводящие элементы остаются на своих местах благодаря закреплению в зацепках. Новая структура монтируется путем простого введения в те же зацепки.

Использование изобретения позволит повысить эффективность охлаждения путем непосредственного омыва- ния жидким теплоносителем полупроводниковой структуры, повысить нагрузочную способность модуля, снизить внутреннее тепловое сопротивление отдельных полупроводниковых структур за счет отказа от традиционного корпуса.

Кроме того, предлагаемая конструкция силового полупроводникового модуля с испарительным охлаждением позволяет резко снизить трудоемкость

и время ремонтных работ по замене ,вьш1едших из строя полупроводниковых структур.

Формула изобретения

1. Силовой полупроводниковый мо- дуль, содержащий пароводяной теплообменник, соединенный с герметичной емкостью, силовые полупроводниковые структуры, теплопроводящие элементы

и общее прижимное устройство, отличающийся тем, что, с целью повьшзения надежности и улучшения ремонтоспособности, силовые полупроводниковые структуры закреплены на внутренней поверхности герме- тичной емкости эластичными защелками, при этом прижимное устройство расположено снаружи.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения механического повреждения герметичной емкости, токосъемные шины присоединены к ней через сильфоны.

Редактор Л.Веселовская

6370/46

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

Фиг. 2

Составитель Б.Иванов

Техред Л.Оленншс Корректор Л.Патай

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение ремонто- способности. Поставленная цель достигается тем, что силовой полупроводниковый модуль состоит из пароводяного теплообменника 1, соединенного с герметичной керамической емкостью 2, частично заполненной промежуточным теплоносителем 3, в который погружены силовые полупроводниковые структуры 4 и расположенные между ними теплоотводящие элементы 5, закрепленные на внутренней поверхности емкости 2 эластичными зацепками 6. Полупроводниковые структуры 4 и теплоотводящие элементы 5 соединены прижимным устройством, состоящим из шайб 7, двух пружин, болта 9 и двух гаек 10. Вьщеляемое структурами 4 тепло передается теплоотводящим эле- ентам 5, на поверхностях которых закипает промежуточный теплоноситель 3. При замене вьш1едщих из строя полупроводниковых структур 4 последняя извлекается из соответствующих эластичных зацепок 6, при этом остальные структуры и теплоотводяш 1е элементы остаются на своих местах. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. а (С (Л со О5 СО со iOO /г,f