Полупроводниковый модуль преимущественно электропреобразовательной техники Советский патент 1991 года по МПК H05K7/20 H01L23/34 

а SI

JI

а& тгтгТБ

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях электроэнергии и в высоковольтной бесконтактной коммутационной аппаратуре. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения полупроводниковых приборов - достигается за счет того, что при помощи токоотв-одов 4 и 5 полупроводниковые приборы 1 включены во внешнюю электрическую цепь и осуществляют преобразование электроэнергии, при этом ток протекает по цепочке полупроводниковых приборов 1 и охладителей 2.Выделяющееся от приборов 1 тепло перею

Ј 4

to

00

о

Wnr

дается охладителем 2 дискам, затем тепловой поток распространяется по радиусу. Сквозные прорези в дисках не мешают распространению тепла, по- , скольку они не ослабляют теплопроводя- щего сечения, От поверхности дисков тепло передается по воздушному пото

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях электроэнергии и в высоковольтной бесконтактной коммутационной аппаратуре.

Цель изобретения - повышение эф- фективности охлаждения полупроводниковых приборов.

На фиг.1 показан модуль, общий вид; на фиг.2 - охладитель;на фиг.З - то же, разрез по АОА; на фиг.4 - часть охладителя с одним отверстием в увеличенном масштабе; на фиг.З - вид Б на фиг.4; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.7 - разрезы Г-Г Д-Д и Е-Е на фиг.4; на фиг.8 - вид Ж на фиг.З.

Модуль содержит силовые полупроводниковые приборы 1 таблеточного исполнения с охладителями 2 между ними, установленные соосно в прижим- ном устройстве с направлением прижатия, показанным стрелками. Полупроводниковые приборы 1 с охладителями 2 помещены в цилиндрический кожух 3, который одновременно являет ся воздуховодом и служит для закрепления в нем охладителей 2.

Столб полупроводниковых приборов с охладителями 2 снабжен токоотвода- ми 4 и 5, а цилиндрический кожух 3 имеет фланцы 6 и 7, при помощи которых он включен в воздушный канал 8 с охлаждающим потоком. Каждый охладитель 2 выполнен из одинаковых дисков 9, диаметр которых равен диаметру полупроводниковых приборов 1 таблеточного типа. Между ними находится диск 10 из листового металла, которы по периферии закреплен в цилиндрическом кожухе 3, например, при помощи уплотнительных втулок 11 из мягкой пластмассы. В диске 10 выполнены радиальные прорези 12, в зоне которых листовой материал своими частями 13

ку, который поступает из канала 8. Параметры движения воздушного потока определяются расположением,и размерами прорезей в дисках. Для снижения аэродинамического сопротивления воздушного потока количество прорезей необходимо увеличить.8 ил.

5

0

5 0

с Q

п

5

и 14 выгнут. Это выполняется при штамповке диска 10 за одну операцию. Диски скреплены вместе сваркой или пайкой.

Модуль работает следующим образом.

При помощи токоотводов 4 и 5 полупроводниковые приборы 1 включены во внешнюю электрическую цепь и осуществляют преобразование электроэнергии. При этом ток протекает по цепочке полупроводниковых приборов 1 и охладителей 2.

Выделяющееся в полупроводниковых приборах 1 тепло передается охладителям 2, а именно, сначала дискам 9, от них - диску 10. Затем тепловой поток распространяется по радиусу. Сквозные прорези 12 не мешают распространению тепла, поскольку они не ослабляют теплопроводящего сечения.

От поверхности дисков 10 тепло передается воздушному потоку, который поступает из канала 8. В пространстве между дисками 10 воздух поступает через прорези 12, при этом создается круговое движение воздуха в каждом междисковом пространстве, что обеспечивает хороший обдув дисков 10 тангенциальным потоком. При расположении прорезей 12 по фиг.2 воздушный поток делает-2-4 оборота в каждом пространстве. При переходе воздуха в следующее пространство обеспечивается его хорошее перемешивание. Таким образом, движение воздуха осуществляется по винтовой линии с количеством оборотов (витков), равным количеству полупроводниковых приборов 1.

Параметры движения воздушного потока определяются расположением и размерами прорезей 12 в дисках 10. Для снижения аэродинамического сопротивления воздушного потока количество прорезей 12 желательно увеличить. Это легко достигается в предлагаРс

CL3f t 3

по

ш//шшш//ш///////тш.

1Z

лея

/з

-&

°

W

Bud 6

ФагМ

5-в