Силовой полупроводниковый модуль

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение надежности и улучшение ремонтоспособности. Поставленная цель достигается тем, что силовой полупроводниковый модуль состоит из пароводяного теплообменника 1, соединенного с герметичной керамической емкостью 2, частично заполненной промежуточным теплоносителем 3, в который погружены силовые полупроводниковые структуры 4 и расположенные между ними теплоотводящие элементы 5, закрепленные на внутренней поверхности емкости 2 эластичными зацепками 6. Полупроводниковые структуры 4 и теплоотводящие элементы 5 соединены прижимным устройством, состоящим из шайб 7, двух пружин, болта 9 и двух гаек 10. Вьщеляемое структурами 4 тепло передается теплоотводящим элеентам 5, на поверхностях которых закипает промежуточный теплоноситель 3. При замене вьш1едщих из строя полупроводниковых структур 4 последняя извлекается из соответствующих эластичных зацепок 6, при этом остальные структуры и теплоотводяш 1е элементы остаются на своих местах. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. а (С (Л со О5 СО со iOO /г,f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 H 01 Ь 25/00

- ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО

Cb

САР

СЮ

Ю 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4061497/24-07 (22) 24.03.86 (46) 30,12.87. Бюл. N 48 (71) Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева (72) В.M.Êàëèêàíoâ, В.M.Áàáàéëoâ, А,Т.Туник, 10.А.Фомин, Е.С.Червяков, H.È.ßêèâ÷èê и А.Н.Думаневич (53) 621.315 (088,8) (56) Патент ЕПВ 9 0102654, кл. Н Oi L 25/14, 1984.

Патент США и 3573574, кл. 357-79, 1971. (54) СИЛОВОЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МОДУЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности и улучшение ремонтоспособности. Поставленная цель достигается тем, что силовой полупроводниковый модуль состоит из пароводяного теплообменника 1, соединенного

SU, 1363328 А 1 с герметичной керамической емкостью

2, частично заполненной промежуточным теплоносителем 3, в который погружены силовые полупроводниковые структуры 4 и расположенные между ними теплоотводящие элементы 5, закрепленные на внутренней поверхности емкости 2 эластичными зацепками 6.

Полупроводниковые структуры 4 и теплоотводящие элементы 5 соединены прижимным устройством, состоящим из шайб 7, двух пружин, болта 9 и двух гаек 10. Выделяемое структурами 4 тепло передается теплоотводящим элеентам 5, на поверхностях которых закипает промежуточный теплоноситель 3, При замене вышедших из строя полупроводниковых структур 4 последняя извлекается из соответствующих эластичных зацепок 6, при этом остальные структуры и теплоотводящие элементы остаются на своих местах.

1 з.п. ф — лы, 2 ил.

1 13633

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям с охлаждающими приспособлениями.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение ремонтоспособности.

На фиг. 1 изображен силовой полупроводниковый модуль, общий вид; на фиг. 2 — схема закрепления полупрово- 10 дниковых структур и теплоотводящих элементов эластичными зацепками.

Силовой полупроводниковый модуль состоит из пароводяного теплообменника 1, соединенного с герметичной 1 керамической емкостью 2, частично ,заполненной промежуточным теплоносителем 3, например, фреоном-113, в который погружены силовые полупроводниковые структуры 4, Полупроводниковые 20 структуры и поочередно расположенные между ними теплоотводящие элементы 5, выполненные в виде капиллярно-пористых дисков со сквозными радиальными пароотводящими каналами, закреплены 25

»а внутренней поверхности емкости с помощью эластичных зацепок 6, изготовленных из самовулканизирующегося компаунда. Для улучшения доступа промежуточного теплоносителя к теплоот- 30 водящим элементам эластичные зацепки 6 выполнены в виде полуколец с радиальными вырезами. Полупроводниковые структуры 4 и теплоотводящие элементы 5 соединены с помощью внешнего прижимного устройства, состоящего из двух опорных шайб 7, двух пружин

8, болта 9, и двух гаек 10. В целях исключения механического повреждения герметичной емкости токосъемные шины 40

11 присоединены к ней с помощью сильфонов 12.

Силовой полупроводниковый модуль работает следующим образом.

При прохождении через силовые 45 полупроводниковые структуры 4 электрического тока выделяемое структурами тепло передается теплоотводящим элементам 5. Лег*окипящий промежуточный теплоноситель 3 закипает на поверхностях элементов 5, его пары поднимаются к пароводяному теплообменнику 1, конденсируются, и конденсат стекает в емкость 2.

При возникновении необходимости замены одной или нескольких полупроводниковых структур 4, вышедших из строя, с помощью гаек 10 внешнего прижимного устройства снижается усилие сжатия, вышедшая из строя полупроводниковая структура извлекается из соответствующих эластичных зацепок 6, остальные структуры и теплоотводящие элементы остаются на своих местах благодаря закреплению в зацепках. Новая структура монтируется путем простого введения в те же зацепки.

Использование изобретения позволит повысить эффективность охлаждения путем непосредственного омывания жидким теплоносителем полупроводниковой структуры, повысить нагрузочную способность модуля, снизить внутреннее тепловое сопротивление отдельных полупроводниковых структур за счет отказа от традиционного корпуса.

Кроме того, предлагаемая конструкция силового полупроводникового модуля с испарительным охлаждением позволяет резко снизить трудоемкость и время ремонтных работ по замене ,вышедших из строя полупроводниковых структур.

Формула изобретения

1. Силовой полупроводниковый модуль, содержащий пароводяной теплообменник, соединенный с герметичной емкостью, силовые полупроводниковые структуры, теплопроводящие элементы и общее прижимное устройство, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения ремонтоспособности, силовые полупроводниковые структуры закреплены на внутренней поверхности герметичной емкости эластичными защелками, при этом прижимное устройство расположено снаружи.

2. Модуль по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения механического повреждения герметичной емкости, токосъемные шины присоединены к ней через сильфоны.

1363328

Ю/2. 2

Составитель Б.Иванов

Техред Л.Олейник Корректор Л.Патай

Редактор Л.Веселовская

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6370/46

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