Блок силового преобразователя
Использование: коммутация обмоток реверсивных электродвигателей. Сущность: для расширения области применения для коммутации обмоток реверсивных электродвигателей, повышения эффективности теплоотвода и обеспечения мониторинга состояния теплонагруженных радиоэлектронных компонентов в блок силового преобразователя, содержащий теплопроводный корпус, печатную плату с установленным на ней теплонагруженным радиоэлектронным компонентом, выводы которого отогнуты под прямым углом в сторону, противоположную теплоотводящему основанию его корпуса, размещены в сквозных отверстиях печатной платы и распаяны на ее контактных площадках, теплоотводящее основание корпуса радиоэлектронного компонента скреплено с корпусом блока с обеспечением теплового контакта между ними, а в печатной плате выполнены технологические окна, обращенные к точкам крепления теплоотводящего основания радиоэлектронного компонента к корпусу блока, дополнительно введены n-1 теплонагруженных радиоэлектронных компонентов (число n в зависимости от типа электродвигателя может быть равным 4, 6, 8) и датчик температуры, а теплопроводный корпус снабжен отверстиями и его внешняя поверхность выполнена с возможностью закрепления на дополнительном радиаторе. Теплонагруженные радиоэлектронные компоненты и датчик температуры установлены на теплопроводный корпус с обеспечением теплового контакта между ними и корпусом. Общее количество технологических окон, выполненных в печатной плате, равно n.
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к силовым преобразовательным устройствам и может быть использована, например, в системах электропривода.
Известен инвертор (US 2007/0025087), содержащий печатную плату с установленными на ней теплонагруженными элементами, корпус, теплопроводное основание которого имеет две боковые стенки, в каждой из которых предусмотрены отверстия для установки теплонагруженных элементов и радиаторы. Печатная плата с теплонагруженными элементами крепится к теплопроводному основанию винтами. Недостатком данного инвертора является то, что вертикальное расположение теплонагруженных элементов существенно увеличивает габариты инвертора. Отсутствие датчика температуры не позволяет проводить мониторинг состояния тепловыделяющих элементов.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является радиоэлектронный блок (RU 2105441 С1), содержащий теплопроводный корпус, закрепленную в корпусе блока печатную плату с установленным на ней теплонагруженным радиоэлектронным компонентом с планарными выводами, корпус которого снабжен теплоотводящим основанием. Выводы теплонагруженного радиоэлектронного компонента отогнуты под прямым углом в сторону, противоположную теплоотводящему основанию его корпуса, размещены в сквозных отверстиях печатной платы и распаяны на ее контактных площадках со стороны, противоположной стороне установки радиоэлектронного компонента. Теплоотводящее основание корпуса радиоэлектронного компонента скреплено с корпусом блока с обеспечением теплового контакта между ними, при этом между печатной платой и корпусом блока установлены крепежные втулки, а в печатной плате выполнены технологические окна,
обращенные к точкам крепления теплоотводящего основания его корпуса к корпусу блока.
Недостатком данного радиоэлектронного блока является то, что он содержит один силовой элемент (теплонагруженный радиоэлектронный компонент) и не может быть использован в системах реверсивного электропривода, так как одного силового электрорадиоэлемента недостаточно для коммутации обмоток реверсивных электродвигателей, кроме того, конструкция блока не позволяет закреплять теплопроводный корпус блока на дополнительном радиаторе для повышения эффективности теплоотвода, а отсутствие датчика температуры не позволяет проводить мониторинг состояния теплонагруженных радиоэлектронных компонентов.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является расширение области применения блока для коммутации обмоток реверсивных электродвигателей, повышение эффективности теплоотвода и обеспечение мониторинга состояния теплонагруженных радиоэлектронных компонентов.
Технический результат достигается тем, что в электронный блок, содержащий теплопроводный корпус, закрепленную в корпусе блока печатную плату с установленным на ней теплонагруженным радиоэлектронным компонентом, корпус которого снабжен теплоотводящим основанием, выводы радиоэлектронного компонента отогнуты под прямым углом в сторону, противоположную теплоотводящему основанию его корпуса, размещены в сквозных отверстиях печатной платы и распаяны на ее контактных площадках со стороны, противоположной стороне установки радиоэлектронного компонента, а теплоотводящее основание корпуса радиоэлектронного компонента скреплено с корпусом блока с обеспечением теплового контакта между ними, при этом между печатной платой и корпусом блока установлены крепежные втулки, а в печатной плате выполнены технологические окна, обращенные к точкам крепления теплоотводящего основания радиоэлектронного компонента к корпусу блока, дополнительно введены n-1 теплонагруженных
радиоэлектронных компонентов, датчик температуры, в качестве теплонагруженных радиоэлектронных компонентов использованы силовые транзисторы, общее количество выполненных в печатной плате технологических окон равно n, дополнительно введенные теплонагруженные радиоэлектронные компоненты установлены аналогично первому теплонагруженному радиоэлектронному компоненту, датчик температуры установлен на теплопроводный корпус с обеспечением теплового контакта между ними, а теплопроводный корпус снабжен отверстиями и его внешняя поверхность выполнена с возможностью закрепления на дополнительном радиаторе.
Технические решения предлагаемого блока силового преобразователя поясняются чертежами, представленными на фиг.1 и фиг.2. Блок силового преобразователя содержит печатную плату 1, теплопроводный корпус 2 блока, n силовых транзисторов 3 (в данном примере число n равно шести) с выводами 4 и теплоотводящим основанием 5, крепежные втулки 6, датчик 7 температуры. Печатная плата 1 содержит отверстия 8 для распайки выводов силовых транзисторов и n технологических окон 9 (в данном примере число n равно шести).
Печатная плата 1 с силовыми транзисторами 3 устанавливается на основание теплопроводного корпуса 2 блока с помощью крепежных втулок 6. Теплопроводный корпус 2 блока содержит отверстия 10 для крепления дополнительного радиатора. Наружная часть основания теплопроводного корпуса 2 блока обработана с возможностью обеспечения теплового контакта с дополнительным радиатором.
Особенности установки силовых транзисторов 3 и датчика 7 температуры на основание теплопроводного корпуса 2 блока поясняются фиг.2. Силовые транзисторы 3 устанавливаются теплоотводящим основанием 5 через диэлектрические прокладки 11 на основание теплопроводного корпуса 2 блока под печатной платой 1 и крепятся к основанию теплопроводного корпуса 2 блока винтами 12 сквозь технологические окна 9 в печатной плате 1, через диэлектрический проходной изолятор 13. Датчик 7 температуры клеится
к планке 14, которая устанавливается с помощью винтов 15 на основание теплопроводного корпуса 2 блока.
Введение дополнительных теплонагруженных радиоэлектронных компонентов (силовых транзисторов) позволяет осуществлять коммутацию обмоток электродвигателей. Например, при n равном шести (фиг.1) транзисторы образуют трехфазный мост, позволяющий реализовывать реверсивный электропривод с коммутацией обмоток трехфазного двигателя переменного тока; при n равном четырем транзисторы образуют однофазный мост, позволяющий реализовывать реверсивный электропривод постоянного тока; при n равном восьми транзисторы образуют два однофазных моста, позволяющих реализовывать реверсивный двухфазный электропривод. Наружная часть основания теплопроводного корпуса, обработанная с возможностью обеспечения теплового контакта, позволяет установить дополнительный радиатор посредством отверстий, предусмотренных в теплопроводном корпусе блока, что обеспечивает повышение эффективности теплоотвода. Датчик температуры обеспечивает мониторинг состояния теплонагруженных радиоэлектронных компонентов, что может быть использовано для зашиты от перегрева.
Анализ предложенных технических решений показывает, что заявляемая полезная модель практически реализуема и обеспечивает достижение нового технического результата.
1. Блок силового преобразователя, содержащий теплопроводный корпус, закрепленную в корпусе блока печатную плату с установленным на ней теплонагруженным радиоэлектронным компонентом, корпус которого снабжен теплоотводящим основанием, выводы радиоэлектронного компонента отогнуты под прямым углом в сторону, противоположную теплоотводящему основанию его корпуса, размещены в сквозных отверстиях печатной платы и распаяны на ее контактных площадках со стороны, противоположной стороне установки радиоэлектронного компонента, а теплоотводящее основание корпуса радиоэлектронного компонента скреплено с корпусом блока с обеспечением теплового контакта между ними, при этом между печатной платой и корпусом блока установлены крепежные втулки, а в печатной плате выполнены технологические окна, обращенные к точкам крепления теплоотводящего основания радиоэлектронного компонента к корпусу блока, отличающийся тем, что в блок силового преобразователя дополнительно введены n-1 теплонагруженных радиоэлектронных компонентов, датчик температуры, в качестве теплонагруженных радиоэлектронных компонентов использованы силовые транзисторы, общее количество выполненных в печатной плате технологических окон равно n, дополнительно введенные теплонагруженные радиоэлектронные компоненты установлены аналогично первому теплонагруженному радиоэлектронному компоненту, датчик температуры установлен на теплопроводный корпус с обеспечением теплового контакта между ними, а теплопроводный корпус снабжен отверстиями и его внешняя поверхность выполнена с возможностью закрепления на дополнительном радиаторе.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число n равно 4.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число n равно 6.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что число n равно 8.
