Радиоэлектронное устройство

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и технологичности конструкции путем обеспечения индивидуального двустороннего теплосъема с полупроводниковых вентилей. Каждый токопровод-охладитель с контактным элементом для электрического соединения с источником постоянного тока выполнен в виде Z-образной секции. Каналы ее горизонтальных участков соединены между собой перепускными трубопроводами и образуют замкнутый контур для потока охлаждающей жидкости в одной плоскости. Канал ее наклонного участка соединен с каналом ее нижнего горизонтального участка посредством соединительных каналов, перпендикулярных каналам ее горизонтальных участков. Установочные площадки для полупроводниковых вентилей размещены на наклонных участках Z-обраэных секций. Токопровод-охла , дитель 2 с контактным элементом для с Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтоеСКоьЮ СвидаткльСтву

ЯЪ

1Я

Ж

СЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4439654/21 (22) !7.02.88 (46) 15.01.9). Бюл. М 2 (71) Свердловский Филиал Центрального проектного конструкторскотехнологического бюро "Электротехмонтаж" и Трест "Электроуралмонтаж" (72) А.А.Карлагин и Н,К,Васильев (53) 621.396.67.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1356044, кл. Н 01 L 23/34, 13,04.83, . Авторское свидетельство СССР

Ф 1074423, кл. H 01 L 23/34, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 57 1679, кл. Н 01 L 23/34, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 531?20, кл. Н О! L 23/46, 1976. (54) РАДИОЭЛККТРОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение эФФективности охлаждения и тех„„SU„„1621195 (g)g Н 05 К 7/20, Н 01 L 23/46

2 нологичности конструкции путем обеспечения индивидуального двустороннего теплосъема с полупроводниковых вентилей. Каждый токопровад-охладитель с контактным элементом для электрического соединения с источником постоянного тока выполнен в виде Е-образной секции. Каналы ее горизонтальных участков соединены между собой перепускными трубопроводами и образуют замкнутый контур для потока охлаждающей жидкости s одной плоскости. Канал ее наклонного участка соединен с каналом ее нижнего горизонтального участка посредством соединительных каналов, перпендикулярных каналам ее горизонтальных участков, Установочные площадки для полупроводниковых вентилей размещены на наклонных участках

Z-образных секций. Токопровод-охла,дитель 2 с контактным элементом для

1621195 электрического соединения с источником переменного тока выполнен в виде набора трубопроводов, Z-образные секции установлены зеркально одна отно5 сительно другой, а трубопроводы набора - между Z-обраэнь!ми секциями параллельно между собой в одной плоскости напротив установочных площаИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для охлаждения силовых полупроводниковых с приборов и статических преобразо- . вателей на их основе.

2G

Цель изобретения - повышение эффективности процесса охлаждения и технологичности конструкции путем обеспечения индивидуального двустороннего теплосъема с полупроводнико25 вых вентилей, На фиг. 1 изображено радиоэлектрон- ное устройство, общий вид; на фиг. 2вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — токопровод-охладитель для соединения с источником постоянного тока, аксонометрия; на фиг. 4 — то же, вид спере-. ди; на фиг. 5 узел I на фиг. 2; на фиг. 6 — узел II на фиг. 2.

Радиоэлектронное устройство содер-

1 . жит токопроводы-охладители 1 и 2 соответственно переменного и постоянного тока с каналами для охлаждающей жидкости и полупроводниковые вентили 3, которые расположены между токопроводами-охладителями переменного и постоянного тока, что обеспечивает двусторонний теплосъем с каждого полупроводникового вентиля 3 (фиг. 2).

Токопроводы-охладители 2 постоянного тока выполнены Z-образной формы (фиг. 3) с перепускными трубопрово- 5О дами 4, соединяющими верхний и нижний горизонтальные участки 5 и 6. Наклонный участок 7 соединен с нижним горизонтальным участком 6 соединитель-, ными каналами 8 и снабжен установочными площадками в виде пластин 9,с

55 центрирующими.пазами для установкИ полупроводниковых вентилей 3, Токопроводы-охладители 2 постоянног . тока док их наклонных участков, перпен- . дикулярно их горизонтальным участкам и соединены с ними с образованием пространственного замкнутого контура для потока охлаждающей жидкости в нескольких параллельных плоскостях.

6 з.п. ф-лы, 6 ил. снабжены штуцерами 10 для установки изоляционных втулок 11 и контактными пластинами 12 для подключения источника постоянного тока, Токопроводы-охладители 1 переменного тока также снабжены штуцерами

10, контактными пластинами 13 для подключения источника переменного то» ка и контактными пластинами 9 с центрирующими пазами для установки полупроводниковых вентилей 3, 11РН сборке устройства вентили 3 устанавливают между токопроводамиохладителями 1 и 2 переменного и постоянного тока в центрирующие пазы контактных пластин 9, а токопроводыохладители 1 и 2 стягивают крепежными элементами, например, при помощи прижимных пластин 14, шпилек 15 и гаек 16, Токопроводы-охладители 1 и 2 переменного и постоянного тока соответственно, соединенные между собой изоляционными втулками 11, образуют замкнутый контур для циркуляции охлаждающей жидкости, Устройство работает следующим образ ом, 1

Замкнутый контур, образованный пблыми токопроводами-охладителями

1 и 2 переменного и постоянного тока, заполняется .охлаждающей жидкостью через заливную горловину 17, например, трансформаторным маслом.

При прохождении электрического тока от токопроводов-охладителей 1 переменного тока через полупроводниковые вентили 3 и токопроводы-охладители 2 постоянного тока происходит наг- рев полупроводниковых вентилей 3 и токопроводов 1 и 2 в местах установки вентилей, при этом нагревает95 участке °

1О

20

50

5 1621! ся охлажцающая жидкость в полых токопроводах охладителях 1 и 2 и начинается ее естественное перемещение вверх за счет разности температур, 5

По перепускным трубопровоцам 4 жндкость из верхнего горизонтального участка 5 Z-образных токопроводов-охладителей 2 постоянногс тока поступает в нижний горизонтальный участок б, при этом происходит охлаждение жидкости, после чего лждкость вновь поднимается по соединительным каналам 8 к местам установки вентилей 3.

Таким образом осуществляется непрерывное охлажцение полупроводниковых вентилей 3 за счет естественной циркуляции охлажцающей жидкости по замкнутому контуру.

В предлагаемом устройстве используется естественная циркуляция охлаждающей жидкости, что обеспечивает равномерный теплосъем от вентилей, Кроме того, конструкция устройства упрощена и повышена технологичность ее изготовления.

Изобретение может быть использовано в конструкциях полунроводниковых преобразователей, выполненных по мостовой схеме с установкой одного или нескольких вентилей в плече моста, и при изготовлении выпрямител ных установок для прогрева силовых транс—

35 форматоров.

Площадь поперечного сечения S канала наклонного участка 7 Z-образной секции равна площади поперечного сечения S соединительного канала 8, подведенного к последнему вентилю 3, установленному по направлению потока охлаждающей жидкости в канале.наклонного участка 7 (например, для данного устройства число вентилей составляет 3). Количество вентилей

3, расположенных на наклонном участ.ке Е-образного канала, может быть увеличено на величину, кратную трем.

Величина площади поперечного сечения соединительного канала 8

Я

S =-- --- --ш э где Бо — площадь поперечного сечения канала в наклонном участке

7 Z-образной секции, мм

n †. количество полупроволниковых вентилей 3;

m — порядковый номер полупроводниковых вентилей в направлении потока охлаждающей жидкости в наклонном

Формула изобретения

1, .Радиоэлектронное устройство, содержащее полупроводниковые вентили таблеточного типа, параллально установленные и изолированные между собой токопроводы-охладители с каналами для охЖюкдающей жидкости, с контактными элементами для электрическoro соединения. одного из них с источником переменного тока, а других — с источником постоянного -ока и с установочными площадками на их противолежащих поверхностях, на которых установлены с возможностью теплового и электрического контакта полупроводниковые вентили, одинаково ориентированные своими одноименными электродами относительно одних и тех же соответствующих токопроводов-охладителей и электрически соединенные с ними, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса охлаждения и технологичности конструкции путем обеспечения индивидуального двустороннего. теплосъема с каждого полупроводникового вентиля, каждый токопровод-охладитель с контактным элементом для электрическoro соединения с источником постоянного тока выполнен в виде Z îáразной секции, каналы горизонтальных участков которой соединены между собой перепускными трубопроводами с образованием замкнутого контура для потока охлаждающей жидкости в одной плоскости, а канал наклонного участка — с каналом нижнего горизонтального участка посредством соединительных каналов, перпендикулярных каналам ее горизонтальных участков, установочные площадки размещены на наклонных участках Z — образных секций, а токопровод-охладитель с контактным элементом для электрического соединения с источником переменного тока выполнены в виде набора трубопроводов, причем Z-образные секции установлены зеркально одна относительно другой, а трубопроводы набора — между Z-образными секциями параллельно между собой в одной

7 1621195 9 шения

Sy ) = -- m

r ф ъ 1

Iia плоскости напротив установочных площадок их наклонных участков, перпендикулярно их горизонтальным участкам и соединены с ними с образованием пространственного замкнутого контура для потока охлаждающей жидкости в нескольких параллельных плоскостях.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что угол нак" лона каналов наклонных участков

Z-образных секций относительно каналов их горизонтальных участков равен 45 + 5О.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что соединительные каналы каждой Z-образной секции размещены с шагом, равным шагу размещения установочных площадок наклонных участков указанных секций, и размещены напротив их соответствующих полупроводниковых вентилей.

4. Устройство по п. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что соединительные каналы Z-образных секций выполнены с разными по величине площадями их поперечных сечений, увеличивающимися в направлении потока

- охлаждающей жидкости в каналах нак-, о лонных участков указанных Z-образных секций, 5. Устройство по пп. 3 и 4, о т— л и ч а ю щ е е с я тем. что величина S площади поперечного сечения каждого с.оединч тель ногo K c .>>a>Ip. Z Ã>á- разных секций Db>i;HpaeTcH из соотногде ".,о — площадь поперечного сечения канала наклон:--ого участка Z-соразной секции. >г1," и — количество полупроводник >вентилей HF-; наклони;.ом участке Z-образчой секции; ш — порядковый номер и->лупроводнико>3orc вентиля в направлении потока охлажцающей жидкости в канале наклонного участка, причем количество соедини гелъных::;а- налов каждой Е-образной секции равно количеству установочных площадок ее наклонного участка. а количество полупроводниковых вентилей кратно трем, 6. Устрайстго по пп, 1 — 3, о т л и ч a ю щ е е с я тем. что установочн >е плошадки токопрозодов-охладителей выполнены в виде пла тин с центрируищими па.зями> В которых раз мешены полупроводниковые вентили, 7. Устройство по пп, 1 — 3 и 6, 0 I л и ч а ю щ е е с я тем... что в качестве охла»дающей жидкости использовано трансформаторное масло.

162 t 195

Составитель А. Попова

Техред Л.Олийнык Корректор О. Ципле

Редактор А. Лежнина

Заказ 4256 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский, комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101