Охладитель для силовых полупроводниковых приборов Советский патент 1991 года по МПК H01L23/36 H05K7/20 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам для охлаждения мощных полупроводниковых приборов с принудительной системой охлаждения.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения за счет улучшения условий теплопередачи.

В охладителе для силового полупроводникового прибора, содержащем корпус с установочной площадкой и плоскими ребрами и турбулизирующие вставки, два корпуса соединены встречно торцами ребер с помощью установленных между ребрами с натягом турбулизирующих вставок, выполненных в виде расположенной вдоль ребер с возможностью контакта с их основанием пластины с параллельными штампованными прорезями, участки между которыми образуют пружинящие криволинейные выступы, выгнутые поочередно в противоположные стороны.

Данная конструкция обеспечивает повышение эффективности охлаждения за счет того, что турбулизирующие вставки соприкасаются с основанием и поверхностью ребер, осуществляя эффективный теплоот- вод. Установка турбулизирующей вставки с натягом обеспечивает тепловой контакт по плоскости прижатия ее выступов с нагретой поверхностью ребер охладителя.

На фиг.1 изображен охладитель; на фиг,2 - турбулизирующая вставка; на фиг.З и 4 - охладитель с турбулизирующими вставками различного сечения.

Охладитель содержит два корпуса 1 с установочными площадками 2 под полупроводниковый прибор 3, ребра 4 и установленные между ними турбулизирующие вставки 5 из теплопроводящего материала с пружинящими криволинейными выступами.

Вставка 5 может быть изготовлена следующим образом: в пластине выполняют ряд параллельных прорезей, участки между которыми выгибают поочередно в противоЁ

О

ю

СП

о

о

положные стороны, образуя криволинейные пружинящие выступы 6. За счет того, что выступы 6 расположены с обеих сторон вставки 5 так, что ее посадочный размер превышает размер ширины межреберного пространства, при движении обоих корпусов навстречу друг другу выступы турбули- эирующих вставок 5 входят в плотное соединение с натягом с поверхностью ребер. При этом каждым выступом обеспечивается надежный тепловой контакт по всей длине ребер как между вставками 5 и ребрами 4, так и между ребрами 4 обоих корпусов в местах их стыка.

Конструкция охладителя обеспечивает как одностороннюю, так и двустороннюю установку полупроводниковых приборов, а также соосную сборку охлаждаемых полупроводниковых приборов в столбик,

Устройство работает следующим образом.

Тепло, выделяющееся в силовом полупроводниковом приборе 3, передается через площадку 2 к ребрам 4 и через контактные площадки выступов16 к турбули- зирующим вставкам 5, поверхности которых охлаждаются потоком воздуха, продуваемым в направлении, параллельном плоскостям ребер 4, Благодаря шахмат- ному расположению выступов 6 охлаждающий поток интенсивно турбулизу- ется как вдоль стенок турбулизирующих вставок 5, так и вдоль стенок ребер 4. Площадь поверхности вставок почти вдвое уве- личивает общую теплоотдающую поверхность охладителя, что вместе с интенсивной турбулизацией потока обеспечивает высокую эффективность работы охладителя.

При односторонней установке полупроводникового прибора тепловой поток от

корпуса охладителя с прибором интенсивно передается второму корпусу не только через контакт сжатых между собой торцов ребер (усилия сжатия между ними при установке таблеточных полупроводниковых приборов

находится в пределах 1500 - 5000 кг), но и параллельно через стенки выступов 6 турбу- лизующих вставок 5, образующих с обеих сторон каждого ребра в месте стыка надежное тепловое соединение, обеспечивая тем

самым хорошую передачу тепла и эффективный теплоотвод от ребер как первого, так и второго корпуса охладителя.

Применение изобретения при тех же массовых показателях повышает эффективность охлаждения на 20 - 30% и снижает трудоемкость изготовления охладителя на 10-15%.

25

Формула изобретения

Охладитель для силовых полупроводниковых приборов, содержащий корпус с уста- новочной площадкой и ребрами, выполненный из двух частей, и турбулизирующие вставки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем улучшения условий теплопередачи, части корпуса соединены установленными с натягом между его ребрами турбулизирующими вставками, которые выполнены в виде расположенной вдоль ребер корпуса пластины с пружинящими криволинейными выступами с обеих ее сторон.

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам для охлаждения мощных полупроводниковых приборов с принудительной системой охлаждения. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения за счет улучшения условий теплопередачи. Поставленная цель достигается введением турбулизирующих вставок, контактирующих с поверхностью ребер двух корпусов. Вставки устанавливают с натягом, что обеспечивает тепловой контакт по плоскости прижатия выступов вставок с нагретой поверхностью ребер охладителя. 4 ил.

1

п

у

ггпф

/

я i

и

А

Фиг.З

Фигл