Полупроводниковый блок

 

ЛОЛУПРОВОДНИКОВЬЕ БЛОК, содержащий силовые полупроводниковые элементы, закрепленные между радиаторами с клинообразными ребрами охлаждения на их внешних сторонах, и диэлектрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешних сторон с образованием вентиляционного канала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, диэлектрические прокладки вьтолнены с клинообразными ребрами, расположенньими межпу клинообразными ребрами охлаждения радиаторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3410333/18-21 (22) 22.03.82 (46) 07.09.84. Бюл. Р 33 (72) З.С.Иоспа, В.П.Феоктистов н О.Г.Чаусов (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта и Таллинский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический завод им. М.И.Калинина (53) 621.396.67.7 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ M - 148966,, кл. Н 01 L. 23/40, 1977 (прототип). (др H 01 4 23/34 H 05 К 7/2 (54) (57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЬЙ БЛОК, содержащий силовые полупроводниковые элементы, закрепленные между радиаторами с клинообразными ребрами охлаждения на их внешних сторонах, и диэлектрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешних сторон с образованием вентиляционного канала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектиьности охлаждения, диэлектрические прокладки выполнены с клинообразными ребрами, расположенными межпу клинообразными ребрами охлаждения радиаторов.

) l12

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным преобразователям электроэнергии с принудительным воздушным охлаждением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является блок, с од ержащий силовые полуп ро водниковые вентили, укрепленные на внешней стороне установленных в ряд и изолированных друг от друга радиаторов с оребрением на внутренней стороне, а также диэлектрические прокладки, установленные вдоль радиаторов с их внешней и внутренней сторон и образующие вентиляционный канал U g 15

Недостаток известного блока состоит в том, что в случае использования радиаторов с ребрами треугольного сечения воздушный поток в межреберных пространствах радиаторов распределя- 20 ется неравномерно — ближе к основаниям ребер, где воздушный канал .сужен, скорость воздуха снижается, а ближе к концам ребер, где канал шире, скорость выше средней. Такое 25 распределение скоростей не отвечает оптимальным условиям охлаждения ребер, согласно которым скорость воздуха должна бьггь больше у основания и меньше у конца ребра. Аналогичное ЗО распределение скоростей должно быть

I и в случае прямоугольных ребер .

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковом блоке, содержащем силовые полупроводниковые элементы, закрепленные между радиато-. рами с клинообразными ребрами охлаждения на их внешних сторонах, и ди- 40 электрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешних сторон с образованием вентиляционного канала, диэлектрические прокладки выпапнены с клинообразными ребрами, расположенными между клинообразными ребрами охлаждения радиаторов.

На фиг. 1 представлен полупроводниковый блок (вид — вдоль направления воздушного потока), на фиг. 2 — се- 50 чение А-А на фиг. 1 (вид — поперек направления воздушного потока).

Блок содержит силовые полупроводниковые приборы I укрепленные при помощи прижимных устройств 2, услов- 55 но показанных стрелками, на внешней стороне установленных в ряд радиаторов 3. Каждый радиатор 3 имеет

2 пластину 4 с ребрами 5. Радиатор 3 представляет собой цельную конструкцию, изготавливаемую из алюминиевого сплава способом точного литья или . протяжки.

С внутренней и внешней сторон радиаторов 3 блока укреплены диэлектрические прокладки 6 и 7, например из стеклотекстолита. Прокладка 6 представляет собой плоскую пластинку, к которой при помощи винтовых соединений (не показаны) привинчены-пластины 4 радиаторов 3. При этом по центру каждого радиатора в прокладке 6 предусмотрены круглые отверстия

8 для установки в них приборов 1.

Прокладка 7 с наружной стороны имеет плоскую поверхность 9, а со стороны, обращенной к ребрам 5, эта прокладка имеет оребрение. Соответствующие ребра 10 и t1 расположены соответственно в межреберных пространствах радиаторов 3 и в просгранствах между соседними радиаторами 3.

Ребра 10 имеют клинообразное сечение, а ребра 11 — закругленную форму, повторяющую форму пространства между соседними радиаторами 3.

Крепление прокладок 7 может осуществляться разными способами — при помощи винтов непосредственно к радиаторам 3 йли при помощи шпилек с дистанционными втулками к прокладкам

6. Прокладки 6 и 7 образуют вентиляционный канал, через который при помоши вентилятора продувают воздух

12, охлаждающий радиаторы 3. При этом теплоотдача происходит, в основном, с поверхности ребер 5.

Таким образом, тепло, выделяющееся в приборе 1, передается радиатору

3, а через его ребра 5 — охлаждающему воздуху. Интенсивность теплоотдачи ребро-воздух зависит от скорости движения воздуха и от разницы температур поверхности радиатора и воздуха.

Температура ребра 5 максимальна у

erо основания и минимальна у его конца. Для достижения максимальной эффективности охлаждения необходимо, чтобы скорость движения воздуха у основания ребер 5 была максимальной, а у их концов — минимальной. Это достигается за счет ребер 10, которые вводятся в межреберные пространства радиатора 3. За счет наличия ребер

10 сечение воздушного канала в основания ребер 5 получается максимальным

Составитель С.Дудкин

Техред И.Асталош

Редактор Г.Волкова

Корректор Е.Сирохман

Заказ 6462/38 Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 111 и охлаждающий воздух .здесь движется быстрее. У концов ребер 5 канал сужается и здесь воздух движется медленее. За счет этого теплопередача становится более эффективной, чем при отсутствии ребер 10.

Ребра 11 выполняют аналогичные функции в межрадиаторном пространстве.

Кроме того, ребра 10 и 11 снижают 1О турбулентность движения воздуха при переходе его из межреберного пространства одного радиатора 3 в межреберное пространство другого радиатора 3, т.е. следующего радиатора по

2445 4 направлению воздушного потока 12, Турбулентность снижается sa счет того, что ребра 10 и 11 разделяют межрадиаторное пространство на отдельные каналы.

Технико-зкономическая эффективность изобретения определяется улучшением распределения скоростей воздушного потока в межреберных пространствах радиаторов, а также в межрадиаторных пространствах блоков, что приводит к повышению эффективности охлаждения полупроводниковых приборов.