Система водяного охлаждения силового полупроводникового преобразователя Советский патент 1992 года по МПК H05K7/20 

ф

ч

V

Использование: для охлаждения силовых полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: теплоотводы 1 выполнены со сквозными параллельными каналами 3. В каналах 3 размещена трубка 4 из гибкого диэлектрического материала. Трубка 4 может быть размещена либо в каждом из каналов, либо иметь разветвления с месте расположения каналов 3. El местах установки полупроводниковых приборов каналы 3 выполнены вскрытыми с обеспечением теплового контакта 4 с полупроводниковым прибором. Трубка 4 проходит насквозь через систему теплоот- водов 1, т.е. охладительные трубки в каналах 3 и соединительные трубки выполнены в виде единого элемента-трубки 4. 2 з п. ф-лы, 5 ил. А5 Z , (Л : 5 -А го 00 0 VI

Фи.1

Изобретение относится к области силовой электроники, а именно к системам водяного охлаждения силового полупроводникового преобразователя, например выпрямителя главного генератора пассажирского или грузового тепловоза.

Целью изобретения является повышение технологичности устройства и уменьшение металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе водяного охлаждения силового полупроводникового преобразователя охлаждающие и соединительные трубки выполнены в виде единого элемента, теплоотводы выполнены в виде дисков, а гибкая диэлектрическая трубка выполнена с разветвлениями, внутренние из которых уложены в каналы теплоотвода, а внешние охватывают его снаружи, кроме того, диски теплоотводов образованы отдельными профилированными пластинами, размещенными между разветвлениями гибкой диэлектрической трубки.

На фиг. 1 показаны две проекции тепло- отвода, выполненного в виде прямоугольной пластины; на фиг. 2 - схема.включения теплоотводов в систему охлаждения силового полупроводникового преобразователя,- на фиг. 3 - развернутая в линию трубка из гибкого диэлектрического материала с разветвлениями в местах соединения с теп- лоотводами; на фиг. 4-теплоотводы, выполненные в виде диска; на фиг. 5 - профилированные пластины, образующие диск теплоотвода,

Система водяного охлаждения силового полупроводникового преобразователя содержит теплоотводы 1 {фиг. 1), выполненные из меди или алюминия и прижатые к охлаждаемым полупроводниковым приборам 2, например, таблеточной конструкции (фиг. 2), Теплоотводы 1 имеют сквозные параллельные каналы 3 (фиг. 1) без штуцеров, в которые уложена трубка 4 из гибкого диэлектрического материала, например из полихлорвинила, соединяющая все теплоотводы 1 в единую систему охлаждения (фиг. 2). В местах 5 установки полупроводниковых приборов 2 каналы 3 выполнены вскрытыми, например, с помощью проточки углубления на токарном станке. Это обеспечивает непосредственный тепловой контакт полупроводникового прибора 2 с трубкой 4. Трубка 4 проходит насквозь через несколько теплоотводов 1 первого ряда параллель- ных сборок (фаз, ветвей или плеч преобразователя), затем после плавного поворота - через второй ряд теплоотводов (фиг. 2). Теплоотвод 1 может быть выполнен

в виде диска (фиг. 4), а гибкая диэлектрическая трубка 4 имеет разветвления 6, внутренние 7 из которых уложены в каналы 3 теплоотвода 1 (фиг. 4), а внешние разветвления 8 охватывают его снаружи. Диски тепло- отводов 1 могут быть выполнены в виде отдельных профилированных пластин 9 (фиг. 5), уложенных между разветвлениями 7 и 8 гибкой диэлектрической трубки 4.

Система водяного охлаждения силового полупроводникового преобразователя (фиг. 2) работает следующим образом,

Под электрической нагрузкой при протекании тока через силовые полупроводниковые приборы 2 в них выделяется тепловая энергия вследствие прямых и коммутационных потерь электрической энергии. Выделившаяся в полупроводниковых приборах 2 тепловая энергия отводится от них через

высокотеплопроводные теплоотводы 1 к охлаждающей воде, протекающей в трубке 4 путем непосредственного контакта этой трубки 4 с нагретым полупроводниковым прибором 2 и контакта ее с нагретыми стенками каналов 3 теплоотвода 1 (фиг. 1 и 4), а также при контакте трубки 4 с нагретой прибором наружной поверхностью дискового или пластинчатого теплоотвода (фиг. 4 и 5). От стенок трубки 4 тепловая энергия передается конвекцией движущемуся потоку охлаждающей воды.

Формула изобретения

содержащая теплоотводы с каналами, в каждом из которых размещена охлаждающая трубка из гибкого диэлектрического материала, вскрытыми в местах установки полупроводниковых приборов, с обеспечением непосредственно теплового контакта полупроводниковых приборов с охлаждающей трубкой, и соединительные трубки, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения технологичности устройства и укеньшения металлоемкости, охлаждающая и соединительная трубки выполнены в виде единого элемента.

дисков, а трубка из гибкого диэлектрического материала выполнена с разветвлениями, внутренние из которых размещены в каналах теплоотвода, а внешние охватывают его с внешней стороны.

3, Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что диски теплоотводов образованы отдельными профилированными пластинами, размещенными между разветвлениями трубки.

Фиг Л