Охладитель для полупроводниковых приборов

 

Изобретение может быть использовано для охлаждения радиоэлементов. Цель изобретения - улучшение массогабаритных характеристик охладителя и расширение его эксплуатационных возможностей - достигается тем, что охладитель имеет на крышке 3 корпуса электромагнит (ЭМ) 5 (соленоид с сердечником из ферромагнитного материала ) соединенный с цепью 10, Корпус 1 охладителя заполнен плавящимся веществом (ИВ) 2. В момент достижения ПВ 2 температуры плавления или большей включается цепь 10 ЭМ 5. При этом полюс ЭМ 5. примыкающий к крышке 3, совпадает с соответствующим полюсом пайбы из магнитного материала, установленной в центре пластины 8 с вырезами , к которой прикреплена пружина. Один виток одного ее конца жестко закреплен у основания корпуса. Возникающая отталкивающая сила обеспечивает давление пластины 8 на столб ИВ 2, обеспечивая непрерывно плотный контакт еще нерасплавившегося ПВ 2 с крышкой 3, на которой размещен радиоэлемент 4. После расплавления всего ПВ 2 работа радиоэлемента 4 заканчивается . Для восстановления пуска радиоэлемента 4 нужно вновь затвердить ПВ 2. Для этого на ЭМ 5 подают переменное напряжение. Пружина распрямляется и начинает колебания малой амплитуды относительно исходного состояния , ее витки оттесняют затвердевший у стенки тонкий плохотеплопроводный слой ПВ 2 внутрь корпуса 1, ГО /-о - (+; С S (Л 05 ю со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ВЫ ОИБЫ3

ПАтЕНтЮ- TLkhl- R

БИБЛИОТЕ1(bD

Ж

С5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463178/21 (22) 20,07.88 (46) 15,01.91. Бюл, Р 2 (72) А ° H.Жаров (53) 621.396.67.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 391761, кл. Н 05 К 7/20, 1976. (54) ОХЛАДИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬЖ

ПРИБОРОВ (57) Изобретение может быть использовано для охлаждения радиоэлементов.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных характеристик охладителя и расширение его эксплуатационных возможностей — достигается тем, что охладитель имеет на крышке 3 корпуса электромагнит (ЭМ) 5 (соленоид с сердечником из ферромагнитного материала), соединенный с цепью 10, Корпус

1. охладителя заполнен плавящимся веществом (ПВ) 2. В момент достижения

ПВ 2 температуры плавления или большей включается цепь 10 3М 5, При этом

ÄÄSUÄÄ 1621196 А1

Д1) И 05 К 7/20, Н 01 I- 23/34

2 полюс ЭМ 5. примыкающий к крышке 3, совпадает с соответствующим полюсом шайбы из магнитного материала„ установленной в центре пластины 8 с вырезами, к которой прикреплена пружина, Один виток одного е конца жестко закреплен у основания корпуса, Возникающая оттапкивающая сила обеспе° чивает давление пластины 8 на столб

ПВ 2, обеспечивая непрерывно плотный контакт еще нерасплавившегося ПВ 2 с крышкой 3, на которой размещен радиоэлемент 4. После расплавления всего

ПВ 2 работа радиоэлемента 4 заканчивается. Для восстановления пуска радиоэлемента 4 нужно вновь затвердить

ПВ 2, Для этого на ЭМ 5 подают переменное напряжение, Пружина распрямляется и начинает колебания малой амплитуды относительно исходного состояния, ее витки оттесняют затвердевший у стенки тонкий плохотеплопроводный слой ПВ 2 внутрь корпуса 1, 10 — — (-) давая доступ новым еще расплавленным массам к стенкам корпуса 1, на

1621196 внутренней поверхности которых и идет затвердевание, 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение предназначено для охлаждения радиоэлементов, например силовых полупроводниковых приборов, 10 работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме при неограниченном числе включений.

Цель изобретения — улучшение массовогабаритных характеристик и расширение эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 представлен предлагаемый охладитель, общий вид; .на фиг, 2 —; нафиг. 3 — 20 шайба с пластиной, общий вид; на фиг. 4 — то же, вид сверху.

Охладитель содержит корпус 1, который заполнен плавящимся веществом

2. На крышке 3 корпуса 1,на его оси, установлен (ввинчен) элемент 4, со- держащий электромагнит 5 (соленоид с сердечником иэ ферромагнитного материала) .

Крьппка 3 может быть выполнена из 30 немагнитного материала или в месте установки электромагнита 5 в крьппке

3 может быть выпслнено окно из не" магнитного материала. ,Внутрь кбрпуса 1 введена пружина

6, закрепленная у основания корпуса одним витком одного ее конца в пазах

7 корпуса. Пружина 6 прилегает к стенкам корпуса 1. К другому концу пружины 6 прикреплена пластина 8 с,40 вырезами, в центре которой закрепле- на магнитная шайба 9 с магнитньпчи по-; люсами Н и Б. Упругость пружины 6 .выбрана минимальной, только для преодоления сопротивления расплавлен- 45 кого парафина распрямлению пружины 6.

В исходном положении, показанном на фиг. 1, пружина находится в ненапряженном состоянии. Охладитель через электромагнит 5 соединен с цепью 10.

Охладитель работает следующим об-, разом, В процессе работы радйоэлемента 4 выделяемое им тепло идет сначала на разогрев плавящегося вещества 2, а затем на его плавление. В момент достижения плавящимся веществом 2 температуры плавления или несколько большей включается цепь 10 электромагнита 5 такой полярностью, что полюс электромагнита 5, примыкающий к крышке 3, совпадает с соответствующим полюсом шайбы 9. Возникающая отталкивающая сила обеспечивает давление пластины 8 на столб плавящегося вещества 2, обеспечивая непрерывно плотный контакт еще нерасплавившегося вещества 2 с крышкой 3, на которой размещен радиоэлемент 4. Уже расплавившееся вещество 2 вдоль стенки переходит в освободившуюся за пластиной область. Это обеспечивает высокоэффективный отбор тепла от радиоэлемента в процессе работы. После расплавления всего вещества 2 работа радиоэлемента 4 заканчивается. Начинается процесс восстановления устройства для повторного пуска прибора, т.е. затвердевание плавящегося вещества 2. B этом режиме на электромагнит 5 подают переменное напряжение, при этом пружина 6 распрямляется и начинает колебания малой амплитуды относительно исходного состояния.

Частота переменного напряжения, подаваемого на электромагнит, подбирается такой, чтобы пружина имела

1-3 колебания в секунду..

В процессе колебаний витки пружины 6, примыкающие к стенке корпуса 1, оттесняют затвердевший у стенки тонкий плохо теплопроводный слой плавящегося вещества 2 внутрь корпуса 1, давая доступ новым еще расплавленным массам к стенкам корпуса 1, на внутренней поверхности которых и идет затвердевание.

Описанный процесс существенно повышает эффективность эатвердевания вещества, а следовательно, уменьшает время восстановления устройства до повторного пуска. Вырезы в пластине 8 предусмотрены для прохождения плавящегося вещества в процессе ноле-. баний. формула изобретения

1. Охладитель для полупроводниковых приборов, содержащий корт ус из теплопроводного материала с устано. 1621196

Фиг, Г вочной площадкой на внешней поверхности его основания и крышку,, герметично. соединенную с корпусом с образованием полости между ними, запол неннои плавящимся в еществом, о т—

5 личающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и расширения эксплуатационных воэможностей, он снабжен электромагнитом, установленным на крышке корпуса, пластиной с вырезами и закрепленной на ней шайбой из магнитного материала и пружиной, расположенной в корпусе и жестко закрепленной одним витком одного ее конца у основания корпуса, а крышка выполнена из немагнитного материала, причем пластина с вырезами и шайбой из магнитного материала уста- . 2О новлена в корпусе между крышкой и другим концом пружины и закреплена на ней с воэможностью взаимодействия с электромагнитом и пружиной с обеспечением из возвратно-поступательного 25 перемещения в направлении, перпенди-.. кулярном основанию корпуса, и контакта витков пружины с внутренней поверхностью стенок корпуса.

2. Охладитель по п. l, о т л и— ч а ю шийся тем, что корпус выполнен из немагнитного материала.

3. Охладитель по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что в качестве плавящегося вещества использован парафин.

4. Охладитель по пп. 1 — 3, о т— л и ч а ю шийся тем, что пластина .с выр зами и шайбой из магнитного материала обращена шайбой в сторону основания и выполнена иэ магнитного материала.

5. Охладитель по пп. 1 — 3, о т— л и ч а ю шийся тем, что пластина с вырезами и шайбой иэ немагнитного материала обращена шайбой в сторону крышки, причем в пластине со стороны крышки выполнен глухой паз, в котором размещена шайба, Составитель А. Попова

Техред Л.Олийнык Корректор О. Ципле

Редактор А. Лежнина

Заказ 4256 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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