Силовой полупроводниковый модуль

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано в полупроводниковых выпрямителях или преобразователях, предназначенных для питания силовой цепи электроподвижного состава железных дорог. Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей, повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Модуль содержит таблеточные полупроводниковые приборы 1, установленные с охладителями 2 и расположенные по одной оси, проходящей через центр их круговой симметрии, стянутые прижимными устройствами 3. Модуль имеет М-образные каналы для охлаждающей жидкости, выполненные в корпусе охладителя 2 и расположенные параллельно каждой из четырех его граней, причем охладитель 2 выполнен в виде куба и приборы 1 установлены на одну или на несколько его граней. Охладитель 2 с приборами 1 и прижимными устройствами 3 стянуты вместе через диэлектрические вставки 5 и уплотнительные прокладки 6, имеющие каналы для протока охлаждающей жидкости через охладитель. В охладителе на одной из граней в местах пересечения каналов, образующих буквы М, выполнены трубки с наружным оребрением. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 1 25/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642583/24-07 (22) 27,01.89 (46) 30.12.90, Бюл. М 48 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад.

В.П.Образцова (72) А.Б.Буянов, И.Г.Киселев, И,В,Митрофанова и Л.И.Пушкарев (53) 621.314.632(088.8) (56) Патент Японии М 51-47580, кл. Н 01 L 23/34, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N 1170531, кл, Н 01 1 25/02, 1985, (54) СИЛОВОЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ

МОДУЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано в полупроводниковых выпрямителях или преобразователях, предназначенных для питания силовой цепи электроподвижного состава железных дорог, Цель изобретения — сниже Ы» 1617488 Al ние массогабаритных показателей, повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Модуль содержит таблеточные полупроводниковые приборы

1, установленные с охладителями 2 и расположенные по одной оси, проходящей через центр их круговой симметрии, стянутые прижимными устройствами 3. Модуль имеет

М-образные каналы для охлаждающей жидкости, выполненные в корпусе охладителя 2 и расположенные параллельно каждой из четырех его граней, причем охладитель 2 выполнен в виде куба и приборы 1 установлены на одну или несколько его граней. Охладитель 2 с приборами 1 и прижимными устройствами 3 стянуты вместе через диэлектрические вставки 5 и уплотнительные прокладки 6, имеющие каналы для протока охлаждающей жидкости через охладитель.

В охладителе на одной из граней в местах пересечения каналов, образующих буквы М, выполнены трубки с наружным оребрением.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1817488

15

?О

30

40

50

Изобретение относится к электрогехнике, а именно к силовои полупроводниковой преобразовательной технике, и может быть использовано в полупроводниковых выпрямителях или преобразователях, предназначенных для питания силовой цепи электроподвижного состава железных доро>.

Цель изобретения снижение массогабаритных показателей, повышение надежности путем повышения эффективности охлаждения и расширение функциональных воэможностей силового полупроводникового модуля

На фиг. 1 изображена схема расположения каналов в охладителе кубической формы на фиг. 2 силовой полупроводниковый модуль и распространенная электрическая схема одной фазы, реализованная в модуле; на фиг. 3 — компоновочное решение силового полупроводникового модуля, содержа>цего три фазы . на фиг.4 компоновочное решение разветвленного силового полупро»одникового модуля: на фиг. 5 — охладитель силового полупроводникового модуля, имеющий трубки с наружным оребрением.

Силовой полупроводниковыи модуль содержит таблеточные полупроводниковые приборы 1, угтановленные с охладителями

2 и расположенные по одной оси, проходящеи через центр их круговой симметрии. стянутые прижимными устройствами 3. Модуль имеет М-образные каналы 4 для охлаждающей жидкости, выполненные в корпусе охладителя 2 и расположенные параллельно каждой из четырех его граней, причем охладитель 2 выполнен в виде куба и полупроводниковые приборы 1 установлены на одну или несколько его граней, Кубические охладители 2 с полупроводниковь>ми приборами 1 и прижимными устройствами 3 стянугьl Вмес е через диэлектрические вставки

5 и уплотнительные прокладки 6, имеющие каналы 7 для протока охлаждающей жидкости через кубический охладитель 2 (фиг. 3 и фиг. 4). В кубическом охладителе 2 на одной иэ граней в местах пересечения каналов 4, образующих буквы М, выполнены трубки 8 с наружным оребрением (фиг. 5), Силовои полупроводниковый модуль работает следующим образом (фиг. 1 фиг.

1)

Теплота, выделяемая полупроводниковь<м прибором 1 при прохождении <ерез него тока нагрузки. передается через стенки граней куба охладителя 2, выполненного, например, из алюминиевого сг<лава АД-31, охлаждающеи жидкости, например воде. протекающей по М-образным лналам 4. и отводится Во Вне»> >< >о ю Гис те>1у

Отличием работы охладителя силового полупроводникового модуля, изображенного на фиг. 5, является то, что теплота от полупроводникового прибора 1 передается жидкому промежуточному теплоносителю, например фреону, находящемуся в M-образных каналах 4, который закипает, а образовавшийся пар по трубкам 8 поступает в оребренную часть охладителя, где отдает свою скрытую теплоту парообразования охлаждающему воздуху, обдувающему снаружи трубки 8. Образовавшийся конденсат стекает по трубкам 8 в М-образные каналы

4, и рабочий цикл замыкается.

У предлагаемого силового полупроводникового модуля (по сравнению с известными) повышена надежность (за счет повышения эффективности охлаждения полупроводниковых приборов) и уменьшены масса и габариты (за счет возможности разВития компоновочных решений на четырех гранях кубического охладителя), в результа>е чего экономятся цветные металлы(за счет уменьшения числа прижимных устройств); уменьшается количество и масса соединигельных шин, шлангов и штуцеров для охлаждающей жидкости и расширяются варианты компоновок (за счет развития модуля в сторону любой из четырех < ðàíåé кубического охладителя).

Формула изобретения

1. Силовой полупроводниковый модуль, содержащий таблеточн ые полупроводниковые приборы, установленные с охладителями и расположенные на одной оси, проходящей через центр их круговой симметрии, стянутые прижимными устройствами, отличающийся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей и повышения надежности путем повышения эффективности охлаждения. охладители выполнены в виде куба, в котором параллельно каждой из четырех его граней выполнены

M-образные каналы для охлаждающей жидкости, а полупроводниковые приборы установлены на одной или нескольких его гранях.

2. Модуль по п. 1. отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен диэлектрическими вставками и уплотнительными прокладками, в которых выполнены каналы для охлаждающеи жидкости, а охладители с прижатыми к ним полупроводниковыми приборами стянуты через упомянутые вставки и прокладки, 3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что на одной из граней охладителя в местах п > есечения каналов выполнены

>оубки с ><,>ружным оребрением.

1617488

Фиг. 1

Составитель О.Наказная

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор А.Ревин

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

Заказ 4121 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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