Полупроводниковый преобразователь Советский патент 1980 года по МПК H01L23/34 H05K7/20 

(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано в преобразовательных устройствах для питания электропривода как низковоль ного, так и высоковольтного, а также для питания мощньк радиопереданхцих устройств в технике связи, для питания высокочастотных устройств в техн ке связи, для питания высокочастотных сварочных установок в металлурги ческой и машиностроительной промышле ности . Известен полупроводниковый преоб(Ра ователь, в котором венти.пятор., расположенный внизу шкафа/ подает ох лазедающий воздушный поток в шахту, образуемую радиаторами- силовых тиристоров. Непосредственно над шахтой с радиаторами смонтированы блоки с аппаратурой системы управления, защиты и сигнализации }. Однако в такой конструкции преобразователя ухудшаются условия охлаждения аппаратуры блоков системы управления, защиты и сигнализации, смонтированных надшахтой с радиаторами ввиду того, что отработанный воздушный поток имеет температуру. в значительной мере превышающую температуру, необходимую для обеспечения нормальной работы аппаратуры блоков системы управления, защиты и сигнализации. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции - достигается тем, что полупроводниковый преобразователь, содержащий ижаф, вентильные блоки, блоки управления, защиты, сигнализации и распределения импульсов, а также фазную ошиновку с выводами и вентилятор, снабжен воздухораспределителем с отверстиями в боковых стенках и верхней крышке и воздуховодами, установленньми на крышке воздухораспределителя соосно отверстиям в ней, причем вентильные блоки размещены в воздуховодах, на выходе которых установлены выводы фазной ошиновки, а блоки защиты, сигнализации и распределения импульсов расположены на внешней стороне воздуховодов над блоками управления, закрепленными на боковых стенках воздухораспределителя напротив отверстий в них, а вентильные блоки сформированы вентилями одной фазы.

На фиг. 1 дан общий вид преобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Полупроводниковый преобразователь содержит икаф 1 управления и один или несколько силовых шкафов 2, выполненных с перегородками 3 для установки элементов преобразователя. Каркас силового шкафа 2 в верхней и нижней части выполнен с жалюзями для подачи охлаждающего воздуха в преобразователь и выброса его в окружакадую среду. Перегородка 3 является одновременно верхней стенкой корпуса возг духораспределителя 4. Верхняя стенка корпуса воздухораспределителя 4 сиабжена отверстиями. На ней в местах их расположения установлены вертикально воздуховоды 5 с размещенными в них вентильньми блоками, сформированные вентилями одной фазы, закрепленг ные с помощью крепежных элементов 6. Вйздухораспредель 4 и корпуса воэяуховоды 5 образуют совместно .индивидуальные каналы дпя охлаждения полупроводников приборов, совранных поочередно с охладителями.

Воздухораспределитель 4 со единен с нагнетающей вентиляционной системой 7. Воздуховоды 5 установлены на воздухораспределителе 4 пэ три в ряд с передней и задней стороны силового шкафа 2. Яа воздуховодах 5 закреплены блоки завд1ты и сигнализации 8 и бломи 9 распределения импульсов управления. Блоки 9 распределения импульсов управления закреплены стационарно, а блоки 8 защиты и сигнализации выполнены псжоротнцми, что осуществляется посредством шарнирного соединения 10. Блоки 8 выполнены поворотньми для обеспечения доступа к элементам воздуховода 5 и элементам защиты, сигнализации и распределения импульсов управления, что одновременно обеспечивает и компактность устройства . В боковых стенках воздухораспределителя 4 дополнительно выполнены отверстия 11, над котсчз1 1и непосредственно установлены блоки 12 управления. Над кажднм из воздуховодов 5 соосио с ними подвешены делители тока 13, например, тороидальной форма, каждый из которых электрически связан с соответствующим воздуховодом 5. Выводы 14 делителей тока 13 являются непосредствен но силовыми фазны1-1и выводами полупроводникового преобразователя.

При включении полупроводникового преобразователя воздуховоды 5 интенсивно нагреваются. Для обеспечения нормального режима их работы необходимо осуществлять постоянный отвод тепла от них. Для этого из вентиляционной системы 7 поток охлаждающего воздуха подают в воздухораспределитель 4 через отверстия в верхней стенке 3 в воздуховоды 5. Проходя с определенной скоростью через теплоотводящие поверхности охладителей полупроводниковых приборов вентильных блоков 5, поток охлаждающего воздуха обеспечивает их интенсивное охлаждение. Выбрасываемые потоки охлаждающего воздуха омывают выводы 14 фазной ошиновки и делителя тока 13, подвешенные над воздуховодами 5, обеспечивая их интенсивное охлаждение. Через дополнительные отверстия 11, выполненные в боковых стенках корпуса воздухораспределителя, часть потока охлаждающего воздуха подается на нагретые части блока 12 управления, охлажяая его и, поднимаясь вверх, осуществляет обдув элементов блока защиты,сигнализации и распределения И1«1ульсов управления,тем самым обеспечивая, наряду с естественным охлаждением этих элементов, усиленный конвектный теплообмен. Отработанные потоки охлаждающего воздуха через жалюзи верхней крышки силового ржафа 2 выбрасываются в окружающую среду.

Формула изобретения

с целью повышения эффективности охлаждения и упрощения конструкции, он снабжен воздухораспределителем с отверстиями в боковых стенкгис и верхней кры1Ш е и воздуховодами, установленными на кры1ике воздухораспределителя соосно отверстиям в ней, причем вентильные блоки размещены в воздуховодах, на выходе которых установлены выводы фазной оишновки, а блоки зашиты, сигнализации и распределения импульсов расположены на внешней стороне воздуховодов над блокё1ми управления, закрепленными на боковых стенках воздухораспределителя напротив отверстий.

Источники информации, принятые во внимание 11ри экспертизе 1. Колоратюк В.Яу Резинский С.Р, Евзеров И.Х. Тиристорные преобразователи ТП/ТВ, AT, ATP, Энергия, М., 1978, стр. ; 73, 75 (прототип).