Полупроводниковый блок Советский патент 1993 года по МПК H01L25/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовым полупроводниковым блокам с охлаждением и может быть использовано, например, в силовых преобразователях электрифицированного транспорта.

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 изображен общий вид блока с охладителями испарительного типа; на фиг. 2 - фрагмент полупроводникового блока в изометрии.

Полупроводниковый блок содержит полупроводниковые приборы таблеточного типа 1 - 3, плотно прижатые к охладителям 4 - 8, состоящие из испарителя 9, заполненного жидким теплоносителем, и конденсатора 10 с наружными ребрами охлаждения. По бокам испарителя 9 жестко установлены упорные пластины 11 и 12. Для прижатия охладителей 6 и 7 к полупроводниковому прибору 2 используются болты 13 и 14, пружины 15 и 16, тарельчатые шайбы 17 и 18, гайки 19 и 20. Для соединения соседних по блоку охладителей 5 и 6 использованы болты 21 и 22 с надетыми на них дистанционными втулками 23 и 24. Изоляционные прокладки 25 и 26 электрически разделяют охладители 6 и 7. К блоку подводятся токоподводящие шины 27, 28 и 29.

Полупроводниковый блок работает следующим образом. После подключения электронагрузки при помощи токоподводящих шин 27, 28 и 29 ток проходит через полупроводниковые приборы 1 - 3. где выделяется тепло. В плотно прижатых к ним охладителях 4-8 нагревается жидкий теплоноситель, заполняющий испаритель 9; через некоторое время теплоноситель закипает и частично испаряется. Образовавшийся пар поступает в конденсатор 10, где конденсируется, отдавая тепло, а жидкий конденсат вновь возвращается в испаритель 9, замыкая цикл. Продолжающаяся передача тепла

Ё

00

СО О -N| СЛ СО

СО

от полупроводниковых приборов к охладителям вынуждает цикл повторяться. При необходимости замены полупроводникового прибора, например, 2, следует только ослабить с помощью гаек 19 и 20 болтовое соединение охладителей б и 7, вынуть прибор 2 и вставить новый, завернув гайки 19 и 20 до требуемого усилия. Во время этой процедуры остальные элементы полупроводникового блока остаются в статически неизменном состоянии. Кроме того, усилия сжатия каждого полупроводникого прибора могут быть (в зависимости .от необходимости) не одинаковые.

Использование предлагаемого технического решения в сравнении с прототипом обеспечивает; простоту монтажа, а также ремонта и обслуживания блока, разгрузку электрической силовой части в местах подвода токоподводящих элементов; сокращение габаритных размеров блока, лучшую теплопередачу от полупроводникового прибора к охладителю за счет изъятия токопро0

5

0

водящего элемента между ними и переноса его на упорную пластину, большее разнообразие вариантов и схем полупроводниковых блоков, более простую конструкцию.

Формула изобретения

1.Полупроводниковый блок, содержащий полупроводниковые приборы таблеточного типа, установленные симметрично оси сжатия в столб попеременно с охладителями и упорными пластинами, жестко закрепленными на охладителях и сжатые прижимным устройством, включающим пружины и элементы крепежа, отличающи- й с я тем/что с целью расширения эксплуатационных возможностей и упрощения конструкции, каждая пара охладителей снабжена индивидуальным прижимным устройством, сжимающим соседние по блоку, охладители.

2.Блок по п. 1.отличаю щи и с я тем, что токоподводящие элементы закреплены непосредственно на упорных пластинах.

Область использования: в силовых преобразователях электрофицированного транспорта. Сущность изобретения: прижатие силовых полупроводниковых приборов таблеточного типа°к охладителям производится с помощью упорных пластин, жестко установленных непосредственно на каждом охладителе или выполненных заодно целое с ним симметрично оси сжатия, причем каждая пара охладителей сжата индивидуальным прижимным устройством. На упорных пластинах непосредственно закрепляются токоподводящие элементы. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

2&

Фие,- 1

10

иг. Z

Редактор

Составитель А.Зайцев Техрей М.Моргентал

26

/А

г

Корректор М-Андрушенко