Полупроводниковое преобразовательное устройство Советский патент 1977 года по МПК H01L25/02 

На чертеже приведен одан из возможных вариантов предложенного устройства в виде одной ячейки.

Устройство содержит резистор 1, дроссель 2, полупроводниковые приборы 3, теплопроводные кожухи 4, металлические вставки 5, канал 6 для прохождение хладагента, компаунд 7,

Теплопроводящие элементы (резисторы 1 и дроссели 2) разделены на группы и окружены теплопроводящими кожухами 4, либо каждый элемент в отдельности, либо группа однородных элементов. Кожухи 4 имеют непосредственный контакт со стенками канала 6 для прохождения хладагента Металличе(жие вставки 5, являющиеся охладителями полупроводниковых приборов, выходят за пределы компаунда 7, которым залита большая их часть. Металлические вставки либо имеют непосредственньш контакт со стенками канала 6, либо расположены вблизи от канала, в зависимости от необходимости потенциального разделения. Пол5Шроводниковые приборы присоединены к охладителям вне компаунда. Все пространство между резисторами 1, дросселем 2 и кожухами 4, а также между каналом 6, охладителем 5 и кожухом 4 залито теплопроводным электроизоляционым компаундом 7.

Хладагент, проходя по каналу 6 и соприкасаясь непосредствено или через небольшой слой компаунда с охладителями, отбирает и уносит выделяемую тепловую энергию элементами 1,2 и 3.

Разделение тепловьщеляющих элементов 1 и 2 на группы кожухами 4 позволяет снизить их взаимное влияние на температурный режим друг друга. Кроме того, кожухи, охватывающие тепловыделяюпще элементы 1 и 2, позволяют резко снизить выделение тепла в окружающую атмосферу.

Компаунд 7, окружающий все элементы конструкции, кроме полупроводниковых приборов 3, позволяет снизить и выровнять температуру отдельных элементов конструкции за счет улучшения

условий охлаждения, а его высокие электроизоляционные качества позволяют располагать тепловыделяющие элементы с различным потенциалом на минимальном расстоянии друг от друга и охладителей, не нарушая при этом электрической прочности всей конструкции в целом и ее отдельных частей. Кроме того, компаунд 7, закрывая снаружи все элементы 1, 2, 4, и 6, создает пылевлагозащищенную конструкцию.

Таким образом, интенсивное охлаждение всех тепловьщеляющих элементов преобразовательного блока высокоэффективными хладагентами, например Деионизованной водой, позволяет увеличить удельные нагрузки отдельных элементов, т.е. сократить расход активных материалов или заменить их менее дефицитными, а также повысить надежность всего устройства. Кроме того, все это в совокупности позволяет резко сократить габариты.

20

Формула изобретения

Полупроводниковое преобразовательное устройство, содержащее тепловыделяющие элементы и канал для прохождения хладагента, залитые компаундом, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности охлаждения, тепловыделяющие элементы по группам окружены теплопроводными кожухами, соединенными со стенками канала, вблизи которого расположены металлические вставки, выходящие за пределы компаунда для присоединения полупроводниковых приборов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США Г 3275921, кл. 317-234,1966.

2.Патент США №2766409, кл. 317-234, 1960 (прототип).