Выпрямительное устройство Советский патент 1992 года по МПК H01L25/00 

сл

с

Использование: источники вторичного электропитания. Сущность изобретения: Устройство содержит печатную плату, на которой смонтированы четыре диода, соединенных по мостовой схеме и с помощью крепежных деталей, установленных на общий теплоотвод. Диоды размещены в отверстиях печатной платы с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Прижатие диодов к теплоотводу выполнено одной тарельчатой пружиной с центральным отверстием, в котором установлен винт, тарельчатая пружина выполнена в виде пластины квадратной формы с отгибами в углах квадрата, образующими ппощадки, взаимодействующие с диодами. 3 ил.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

В последних разработках выпрямительных диодов значительное распространение получили диоды, выполненные в круглых ме- таллопластмассовых корпусах (2Д213А-Г, 2Д2997А-В, 2Д2999А-В). Эти диоды имеют постоянное прямое напряжение порядка 1- 1,2 В. Так как диоды рассчитаны на значительные величины постоянного прямого тока (2Д213 до 10 А, 2Д2997 до 30 А, 2Д2999 до 20 А), то на них в процессе работы выделяется значительная мощность. При конструировании выпрямителей, выполненных на таких диодах, необходимо обеспечить качественный теплоотвод от них, что, учитывая малые габариты диодов, является непростой задачей.

Типовым креплением диодов является крепление их к теплоотводу при помощи специального фланца.

Однако такое крепление требует применения большого числа крепежных деталей Так, для крепления к общему теплоотводу одного выпрямителя, выполненного по мостовой схеме требуется 4 фланца, 8 винтов, 8 гаек, 8 шайб, 4 монтажных стойки, одна общая или 4 отдельных изоляционных прокладки. При этом соединение диодов между собой осуществляется с помощью объемного монтажа, что не технологично.

Применение более технологичного печатного монтажа для соединения диодов между собой возможно, если диоды смонтиVI

СА) СЛ sQ О)

рованы на печатной плате, которая прижимает диоды к теплоотводу.

Но такой способ прижатия диодов к теплоотводу выполним при количестве диодов на плате не более двух, так как размер высоты корпуса диодов имеет значительный разброс (для диодов 2Д213 этот разброс составляет 0,5 мм). В случае крепления на одной плате четырех диодов качественно прижатыми к теплоотводу могут оказаться только два диода, что приводит к перегреву и выходу из строя двух других диодов.

Известен выпрямитель, собранный на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Под каждым диодом с обеих сторон печатной платы выполнены металлизированные площадки. Со стороны диодов имеются соединительные проводники и контактные площадки для планарной распайки диодов. Диоды крепятся к металлизированным площадкам с помощью теплопроводного клея. Печатная плата с диодами устанавливается непосредственно на теплоотвод и крепится на.нем с помощью винтов. Количество крепежных винтов и их расположение выбирается так, чтобы плотно прижать всю конструкцию ктеплоотводу.

Недостатками известного выпрямителя являются большие габаритные размеры выпрямительного устройства, значительное количество точек крепления к теплоотводу, а также то, что передача тепла от диодов к теплоотводу осуществляется через стеклотекстолит, имеющий значительную толщину п относительно невысокую теплопроводность.

Целью изобретения является снижение мэссогабаритных показателей и повышение эффективности теплоотвода от выпрямительных диодов.

В печатной плате выпрямительного устройства выполнены отверстия, в которых размещены диоды с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. При этом выводы, соединяющие диоды с печатной платой, выполнены с компенсационной петлей. Средство крепления к теплоотводу выполнено в виде тарельчатой пружины с центральным отверстием, в котором установлен винт. Тарельчатая пружина выполнена в виде пластины квадратной формы с отгибами в углах квадрата, образующими площадки, взаимодействующие с диодами, а между ними и теплоотводом расположена изоляционная прокладка.

Такое техническое решение обеспечивает надежное прижатие каждого диода к теплоотводу. Предлагаемое выпря итель- ное устройство имеет минимально возможное количество крепежных деталей (весь

выпрямитель крепится ктеплоотводу одним винтом), исключает объемный монтаж меж ду диодами и имеет по сравнению с известным в два раза меньшие габариты. На фиг. 1 изображено выпрямительное

устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Выпрямительное устройство содержит печатную плату 1. Выводы диодов 2, соеди0 ненных по мостовой схеме, впаяны в печатную плату 1. Сами диоды 2 расположены в отверстиях печатной платы и не касаются ее своей боковой цилиндрической поверхностью, они как бы свободно подвешены на

5 своих выводах к плате, для чего при монтаже выводы диодов выполнены с компенсационной петлей (фиг. 2).

Печатная плата 1 имеет центральное отверстие, через которое проходит винт 3,

0 поджимающий через пружинную шайбу 4 тарельчатую пружину 5. Тарельчатая пружина 5 представляет собой квадратную пластину с центральным отверстием и отогнутыми вниз угловыми частями, кото5 рые сформированы так, что прижатие диодов 2 через тонкую слюдяную прокладку 6 (слюда марки ССП, толщина 0,05 мм, теплопроводность 3,6 Вт/м.К) осуществляется не острыми углами пружины, а площадками

0 (фиг. 3). Винт 3 вворачивается в резьбовое отверстие, выполненное в теплоотводе 7, на котором установлены печатная плата 1 с диодами 2. Штампованная пружина 5 выполняется из бронзы КМЦтолщиной 0,4-0,5

5 мм.

Основное перемещение диодов пружиной осуществляется в вертикальной плоскости за счет пластичности выводов диодов (выводы изготавливаются из мягкой легко0 гнущейся медной проволоки) и наличия компенсационных петель на выводах; диоды могут, хотя и в меньшей степени, перемещаться (поворачиваться) вокруг горизонтальной оси. Такое перемещение может

5 происходить, если по какой-либо причине участок поверхности, к которому прижимается каждый конкретный диод, имеет незначительный уклон относительно общей поверхности теплоотвода. 8 этом случае

0 под воздействием пружины происходит поворот этого диода до положения, параллельного тому участку поверхности теплоотвода, к которому он прижимается, а затем и плотное прижатие диода к этому участку повер5 хности.

Монтаж выпрямительного устройства в общую схему прибора осуществляется через четыре монтажных штыря 8, запрессованных в плату 1 и направленных вверх. Один такой штырь 9 запрессован в плату 1

и направлен вниз. Он входит в расположенное под ним отверстие в теплоотводе 7 и препятствует повороту печатной платы 1 вокруг оси винта 3. Для снижения теплового контактного сопротивления между диодами 2 и слюдяной прокладкой 6 и между слюдяной прокладкой 6 и теплоотводом 7 контактная зона под каждым диодом смазывается теплопроводящей пастой КПТ-9.

При необходимости на одной печатной плате можно скомпоновать два и более выпрямительных моста, соответственно увеличивая габариты печатной платы. При этом на каждый выпрямительный мост устанавливается своя поджимная тарельчатая пру- жина, которая затягивается своим винтом. В этом случае необходимость в штыре 9 отпадает.

Предлагаемая конструкция выпрямителя позволяет по сравнению с известной уменьшить в 2 раза габаритные размеры выпрямителя, уменьшить количество крепежных винтов в 5 раз и улучшить отвод тепла от выпрямительных диодов за счет гарантированного прижатия всей поверхно- сти диодов к теплоотводу, что обеспечивается свободной подвеской диодов на выводах.

Использование выпрямительных устройств предлагаемой конструкции в различной радиоэлектронной аппаратуре приведет к уменьшению ее габаритных размеров.

Формула изобретения Выпрямительное устройство, содержащее печатную плату с установленными на ней диодами с выводами, соединенными по мостовой схеме, средство крепления к теплоотводу и изоляционную прокладку, от л и- чающееся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей и повышения эффективности теплоотвода, в печатной плате выполнены отверстия, в которых размещены диоды с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, при этом выводы, соединяющие диоды с печатной платой, выполнены с компенсационной петлей, средство крепления к теплоотводу выполнено в виде тарельчатой пружины с центральным отверстием, в котором установлен винт, тарельчатая пружина выполнена в виде пластины квадратной формы с отгибами в углах квадрата, образующими площадки, взаимодействующие с диодами, а между ними и теплоотводами расположена изоляционная прокладка.

Ј2

Ъ

V ///////;

V/////S

А

Фиг