Силовой беспотенциальный модуль

Область применения: преобразователи электрической энергии: выпрямители, инверторы, преобразователи частоты, преобразователи переменного тока в постоянный, преобразовательная техника электроподвижного состава.

Техническим результатом изобретения является конструкция модуля, в котором основание выполнено с выступами, контуры которых повторяют контуры металлизации контактируемых металлокерамических плат, а высота выступов не менее величины изоляционного промежутка металлокерамических плат.

Предлагаемая полезная модель позволяет увеличить циклостойкость модуля на 25% и увеличить срок службы модуля при токовом циклировании.

Полезная модель относится к конструкции силовых модулей с высоким напряжением изоляции до 13 кВ на основе диодов, транзисторов и может использоваться в высоковольтной преобразовательной технике для различных отраслей промышленности и транспорта.

Известна конструкция силового модуля с повышенным напряжением изоляции включающим теплопроводящее основание с напаянными молибденовыми пластинами, к которым припаяны металлокерамические платы с напаянными полупроводниковыми элементами. На металлокерамические платы напаяны силовые вывода. Модуль собран в пластмассовом корпусе, и залит гелеобразным кремнийорганическим компаундом [1].

Модули с высоким напряжением изоляции эксплуатируются в циклических режимах. При токовом циклировании модулей в паяных соединениях образуются трещины из-за напряжений сдвига, генерируемых разницей в температурных коэффициентах растяжения между металлокерамической платой и молибденовой пластиной, а также между молибденовой пластиной и основанием.

Недостатком данной конструкции является относительно невысокая циклостойкость и как результат недостаточный срок службы модуля при эксплуатации при больших перепадах температуры.

Целью полезной модели является повышение циклостойкости и увеличение срока службы модулей при токовом циклировании.

Поставленная задача решается с помощью конструкции модуля, состоящим из последовательно соединенного основания, металлокерамических плат, кристаллов, силовых выводов, установленных в корпусе. Причем основание выполнено с выступами, контуры которых повторяют контуры металлизации контактируемых металлокерамических плат, а высота выступов должна быть не менее величины изоляционного промежутка металлокерамических плат.

На Фиг.1 представлена конструкция силового модуля. Основание (1) с выступами соединено с металлокерамическими платами (2), на которых размещены параллельно соединенные полупроводниковые кристаллы (3). На металлокерамические платы напаяны силовые вывода (4). Модуль собран в пластмассовом корпусе (5) и залит гелеобразным компаундом (6).

На Фиг.2 представлена периферийная часть конструкции. Металлокерамическая плата (2), имеющая металлизацию (7) соединена с выступом (8) на основании, причем контуры выступов повторяют контуры соприкосаемой металлизации металлокерамической платы, и кроме того величина высоты выступа "a" должна быть не менее величины промежутка "b" от края металлокерамической платы до края металлизации.

Техническим результатом полезной модели является увеличение циклостойкости модуля на 25% и увеличение срока службы модулей при токовом циклировании.

Источник информации

[1] Патент "Силовой беспотенциальный модуль с повышенным напряжением изоляции" RU 2274928 C2.

1. Силовой беспотенциальный модуль, состоящий из последовательно соединенного основания, металлокерамических плат, кристаллов, силовых выводов, установленных в корпусе, отличающийся тем, что основание выполнено с выступами, контуры которых повторяют контуры металлизации контактируемых металлокерамических плат, а высота выступов не менее величины изоляционного промежутка от края металлокерамической платы до края металлизации.

2. Силовой беспотенциальный модуль по п.1, отличающийся тем, что основание выполнено из металломатричного композиционного материала AlSiC.