Полупроводниковый преобразователь

Авторы патента:

H01L25/02 - Блоки, состоящие из нескольких отдельных полупроводниковых или других приборов на твердом теле (приборы, состоящие из нескольких элементов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее H01L 27/00; блоки фотоэлектрических элементов H01L 31/042; генераторы с использованием солнечных элементов или солнечных батарей H02N 6/00; детали сложных блоков устройств, рассматриваемых в других подклассах, например детали блоков телевизионных приемников, см. соответствующие подклассы, например H04N; детали блоков из электрических элементов вообще H05K)

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - упрощение конструкции , технологии сборки, повыщение загрузки по току полупроводниковых приборов , повыщение КПД. Поставленная цель достигается тем, что внутри корпуса 1 размещена камера 4, имеющая окна 5 для прохождения охлаждающего воздуха. В ка.мере 4 располжены сборные силовые щины постоянного и переменного тока. Сборные силовые шины своими отводами 17 соединены с силовыми выводами 19 столбов 8 полупроводниковых приборов. Охлаждающий воздух поступает в камеру 4 с тех сторон камеры , где расположены столбы 8 полупроводниковых приборов. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК!

5 4 Н 01 1 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4102285/24-07 (22) 20.05.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) Л. Д. Овсяникер, В. И. Кальной и А. Ф. Плющ (53) 621.315 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 957449, кл. Н 05 К 7/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1027848, кл. Н 01 L 23/34, 1985. (54) ПОЛ УПРОВОД НИ КОВЫ Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

„„SU„„1388960 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции, технологии сборки, повышение загрузки по току полупроводниковых приборов, повышение КПД. Поставленная цель достигается тем, что внутри корпуса 1 размешена камера 4, имеющая окна 5 для прохождения охлаждающего воздуха. В камере

4 располжены сборные силовые шины постоянного и переменного тока. Сборные силовые шины своими отводами 17 соединены с силовыми выводами 19 столбов 8 полупроводниковых приборов. Охлаждающий воздух поступает в камеру 4 с тех сторон камеры, где расположены столбы 8 полупроводниковых приборов. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1388960

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим преобразователям.

Целью изобретения является упрощение конструкции, технологии сборки, повышение загрузки по току полупроводниковых приборов, повышение КПД.

На фиг. 1 показан полупроводниковый преобразователь,со снятой дверью; на фиг. 2 вЂ” сечение А вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3вЂ” изоляционная рамка с р,асположенным в ней столбом полупроводниковых приборов; на фиг. 4 вЂ” заглушка; на фиг. 5 вЂ” камера, поперечный разрез.

Полупроводниковый преобразователь представляет собой конструкцию, собранную в шкафу, и состоит из корпуса 1 прямоугольной формы с двумя дверьми 2. Сверху корпуса 1 расположен охлаждак)щий элемент 3. Внутри корпуса 1 размещена камера 4, имеющая окна 5 для прохождения охлаждающего потока 6 воздуха. В зоне окон 5 к камере 4 прикреплены изоляционные рамки 7, в которых зафиксированы столбы 8 полупроводниковых приборов. Изоляционня рамка 7 выполнена П-образной формы с перегородками 9, образующими каналы 10, в которых расположены испарители 11 теплоотводов 12 столбов 8 полупроводниковых приборов, при этом перегородки 9 выполняк т также роль электрического изолятора между двумя испарителями 11 теплоотводов 12 столбов 8 полупроводниковых приборов.

Изоляционная рамка 7 представляет собой рамку из изоляционного материала с перегородками 9, причем расстояние между перегородками 9 выбрано большим диаметра испарителя 11 теплоотвода 12 для того, чтобы охлаждающий поток 6 воздуха, проходя через канал 10, созданный перегородками 9 изоляционной рамки 7, более полно омывал ребра конденсаторов теплоотводов 12 столбов 8 полупроводниковых приборов. Количество перегородок 9 в рамке 7 на единицу меньше, чем теплоотводов 12. На боковых стенках изоляционной рамки 7 со стороны перегородок 9 имеются пазы для фиксации полупроводниковых приборов. В камере 4 расположены сборные силовые шины 13 и 14 постоянного тока и шина 15 переменного тока, проходящие через заглушку 16 камеры 4. Сборные силовые .шины своими отводами 17, проходящими через дополнительные окна 18 камеры 4, соединены с силовыми выводами 19 столбов 8 полупроводниковых приборов. Заглушка 16 камеры 4 выполнена в виде вогнутой пирамиды с основанием в виде многоугольника и числом сторон, равным числу сторон камеры 4, на которых расположены столбы 8 полупроводниковых приборов, так как поступление воздуха 6 в камеру 4 должно быть с тех сторон камеры 4, где расположены столбы 8 полупроводниковых приборов.

2с

Импульсные устройства и другие блоки узлов систем управления защиты и сигнализации в полупроводниковом преобразователе размещены следующим образом: импульсные устройства 20 расположены непосредственно у полупроводниковых приборов (что исключает внешние влияния на управление полупроводниковыми приборами), блоки 21 защиты от перенапряжения и блоки 22 сигнализации размещены в нижней части со стороны дверей 2 корпуса 1.

Полупроводниковый преобразователь работает следующим образом.

Переменное напряжение подается на шину 15 переменного тока. Переменный ток, пройдя через отводы 17 сборной силовой шины 15, поступает на столб 8 полупроводниковых приборов, преобразованный из переменного в постоянный ток поступает чере3 отводы 17 на сборные силовые шины 13 и 14 постоянного тока, полупроводникового преобразователя. Для удаления выделенного тепла во время работы полупроводникового преобразователя охлаждающий поток 6 воздуха, проходя через окна, находящиеся в дверях 2, попадает в зону расположения столбов 8 полупроводниковых приборов, далее охлаждающий поток воздуха, распределяясь по высоте корпуса 1, попадает в каналы 10, созданные перегородками 9 изоляционной рамки 7, и, омывая теплоотводы 12 столбов 8 полупроводниковых приборов, через окна 5 попадает в камеру 4.

В камере 4 уже подогретый выделенным теплом работающего полупроводникового преобразователя поток 6 воздуха, поступающий из зон расположения столбов 8 полупроводниковых приборов, смешивается и, подхваченный работающим охлаждающим элементом 3, выбрасывается наружу из полупроводникового преобразователя.

Полупроводниковый преобразователь имеет упрощенную конструкцию за счет исключения дополнительных шкафов для размещения в них сборных силовых шин постоянного и переменного тока, импульсных устройств и других систем управления, повышенную загрузку по току полупроводниковых приборов за счет образования упорядоченного потока воздуха на каждый полупроводниковый прибор и равномерного отвода подогретого воздуха, а также повышенный

КПД за счет уменьшения аэродинамического сопротивления потока воздуха при переходе из горизонтального направления в вертикальное.

1. Полупроводниковый преобразователь, содержащий корпус с верхним и нижним основаниями, размещенные в нем полупроводниковые приборы с охладителями, выполненными в виде тепловых труб, испарители

1388960

КвЂ”

S вЂ” (5 конл.+, ) изот ) S

А вЂ” К, V д Фиг. 1 которых зажаты между полупроводниковыми приборами с возможностью образования нескольких параллельных столбов, охлаждающий элемент, установленный на верхнем основании, сборные силовые шины, отличаюу1цйгя тем, что, с целью упрощения конструкции, технологии сборки, повышения загрузки по току полупроводниковых приборов, он снабжен камерой с заглушкой и окнами, расположенными в корпусе между параллельными столбами, изоляционными рамками с зафиксированными в них столбами полупроводниковых приборов, закрепленными около окон, сборными силовыми шинами, расположенными в камере вдоль ее продольной оси и перпендикулярно к сборным шинам, и проходящими через окна отводами, соединенными с выводами полупроводниковых приборов, при этом поперечное сечение А камеры определяется из зависимости где S вЂ” площадь окна камеры, около которого установлен столб полупроводниковых приборов;

v вЂ” скорость охлаждающего потока воздуха, проходящего между ребрами конденсаторов теплоотводов столбов полупроводниковых приборов;

V вЂ” скорость потока воздуха в камере на входе в охлаждающий элемент; и вЂ” количество столбов полупроводниковых приборов, расположенных по высоте корпуса полупроводникового преобразователя;

К вЂ” коэффициент, учитывающий изменение аэродинамических параметров камеры и определяемый из зависимости где S. вЂ” площадь, занимаемая конденсаторами теплоотводов одного столба полупроводниковых приборов;

5 .«. вЂ” площадь сечения перегородок изоляционной рамки, находящихся между конденсаторами теплоотводов столба полупроводниковых приборов.

2. Преобразователь по и. 1, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения КПД, заглушка камеры выполнена в виде вогнутой пирамиды с основанием в виде многоугольника с числом сторон, равным числу сторон расположения столбов полупроводниковых приборов.

l388960

Рие 5

Составитель Б. Иванов

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ I 525/54 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 (3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4