Полупроводниковый выпрямитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХаацмэлщкзижРЕСПУБЛИН 9 Н 01 Ь 25 02 ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ыь Май за ААРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3458390/24-.07 (22) 25.06.82 (46) 28.0284. Бюл. 9 8 (72) И.Г. Киселев, А.Б. Буянов и С.И. Степанов (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад, В,Н. Образцова (53) 621314.632(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 645225 кл. Н 01 Ь 25/02, 19772. Патент Японии У 25299/77, кл. 99(5)С 4, 1977. (54)(57) 1, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, выполненный в виде модуля, содержащий по крайней мере один охладитель, снабженный испарителем, в котором установлен один полупроводниковый прибор, иоребренным конденсатором, жестко закрепленным к испарителю, прижимное устройство иЮ.,ЯО 1076984 А токопроводящие шины, о т л и ч а ющ н й с я тем, что, с целью упрощения устройства и снижения его массо- габаритных показателей, испаритель выполнен иэ токопроводящего.материала с отверстием в одной из боковых стенок, в котором через герметизиру-, ющую прокладку смонтирована крышка иэ токопроводящего материала, полупроводниковый прибор установлен непосредственно между внутренней стенкой испарителя и указанной криакой, а прижимное устройство и токопроводявие шины расположены снаружи испарителя.2. Выпрямитель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, чтог с целью повышения эффективности теплообмена на внутренней стенке испарителя, к которой прижат полупроводниковый прибор, выполнены вертикальные параллельные канавки.Нолупроводннковый выпрямитель (Фиг. 1) работает следующим образомПри прохождении тока через полупроводниковые приборы 1 н них выделяется тепло, вызывая их нагрев, От полупроводниковых приборов 1 тепло передается промежуточному теплоносителю, залитому в испарители 3, вызывая его кипение на наружной поверхности полупроводниковых приборов 1, Образовавшийся пар поднимается в конденсаторы 4, где конденси" руется, передавая тепло через стенку конденсаторов 4 к охлаждающей среде, смынающ"й наружную поверхность конденсаторов 4, Конденсат иэ конденсаторов 4 по его стенкам стекает внонь н испарители 3, замыкая тем самым Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструированию.и изготовлению полупроводниковых вы-прямителей, и может быть использовано в ныпрямительных установкахтепловозов и электровозов, а такжев различных силовых цепях,Известен полупроводниковый выпрямитель, выполненный н виде модуля,содержащий кремниевые таблеточныеприборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребреннымиконденсаторами, жестко закрепленными к испарителям, причем на каждомиспарителе установлено два конденсатора под углом 15-20 друг к другу в плоскости, перпендикулярнойнаправлению воздушного потока Г 13.Недостатком указанного полупроводникового выпрямителя являетсянедостаточно высокая эффективность 20охлаждения полупроводниковых приборов,Наиболее близким к предлагаемомуявляется полупроводниковый ныпрямитель, выполненный в виде модуля, 25содержащий охладитель, снабженныйиспарителем, в котором установленодин полупроводниковый прибор, иоребренным конденсатором, жесткозакрепленным к испарителю, прижимное, 30устройство и токопроводящие шины 21.В указанном выпрямителе испаритель выполнен из электроизолирующего материала и в каждом иэ них установлены шины и прижимное устройство,поэтому при сборке выпрямителя изнескольких модулей потребуется П -прижимных устройств и дополнительнаяошиновка, что усложняет устройствои его массогабаритные показатели,Цель изобретения - упрощениеустройства, снижение его массогабаритных показателей, повышение эфФективности теплообмена.Поставленная цель достигается тем, 45что н полупроводниковом выпрямителе,выполненном н виде модуля, содержащем по крайней мере один охладитель,снабженный испарителем, в которомустановлен один полупроводниконыйприбор, и оребренным конденсатором,жестко закрепленным к испарителю,прижимное устройство и токопроводящие шины, испаритель выполнен изтокопроводящего материала с отверстием в одной из боковых стенок, н котором череэ герметизирующую прокладку смонтирована крышка из токопроводящего материала, полупроводниковыйприбор установлен непосредственномежду внутренней стенкой испарителя 6 Ои укаэанной крышкой, а прижимноеустройство и токопроводящие шинырасполсжены снаружи испарителя,На внутренней стенке испарителя,к которой прижат полупронодниконый 65 прибор, могут быть выполнены вертикальные параллельные канавки.На фиг. 1 показан полупроводниковый ныпрямитель, разрез; на фиг.2 выпрямитель другого возможного исполнения, разрез; на фиг. 3 - крышка испарителя с канавками.Полупроводниковый выпрямитель (фиг, 1) содержит таблеточные полупроводниковые приборы 1 и охладители 2, снабженные испарителями 3 и оребренными конденсаторами 4, жестко закрепленными к испарителям 3, крышка испарителей 5 с изоляционными прокладками 6. Причем полупроводниковые приборы 1 установлены внутри каждого испарителя 3 посредством прижатия одной стороны корпуса полупронодникового прибора 1 к внутренним стенкам испарителей 3, а со второй стороны - к крышкам испарителей 5. Охладители 2 и полупроводниковые приборы 1 сжаты с помощью шпилек 7, траверс 8, ихоляторов 9. Подвод и отвод тока осуществляется через токопронодящие шины 10На фиг. 2 изображен полупроводниковый выпрямитель другого исполнения которыЯ имеет охладители 2, снабженные испарителями 3 и оребренными конденсаторами 4, жестко закрепленными к испарителям 3, кремниевые структуры 11 с термокомпенсаторами 12. Причем кремниевые структуры 11 понупроводниковых приборов 1 со своими термокомпенсаторами 12 прижаты с одной стороны к внутренней стенке одного испарителя 3, а с другой стороны к внешней стенке второго испарителя 3. Между испарителями устанонлена изоляционная прокладка 6, а к крайнему испарителю прижата дополнительно крышка 5для повышения эффективности теплообмена на поверхностях, к которым прижаты полупроводниковые приборы, по всей их высоте выполнены вертикальные параллельные канавкифиг,3).1076984 ив,З ставитель ННестеренкохред И.АсталошКорректор А. Повх едактбр А. Власенко Тираж 683 дписно ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Иосква, Ж, Раушска /5Эакаэ 762/50 филиал ППП Патентф, г, ужгород, ул. Проектная испарительно-конденсациониый циклвнутри охладителей 2,Предлагаемый полупроводниковый выпрямитель позволяет собирать блоки иэ любого числа полупроводниковых приборов, сжимаемых общим прижимным устройством, при этом его компактность в 1,5-2 раза выше, чем у прототипа. Требуется одно прижимное устройство, а у прототипа число их равно числу полупроводниковых приборов, вес предлагаемого выпрямителя в 1,5-2.раза ниже, не требуется дополнительная ошиновка блока, в то время, как у блока из устройств прототипа требуются дополнительные соединительные шины. Преимуществами полупроводниковогЬвыпрямителя являются малая массаустройства с одним полупроводниковьм прибором по сравнению с прототипом, большая надежность с точкизрения герметизации устройства, таккак отсутствуют места герметизациитокопроводящих шин, кроме того, проще осуществляется сборка устройстваменьше требуется операций при его 10 сборке, нет специальных теплоотводящих элементов, их функцию выполняютстенки испарителя и крышка испарителя.Таким образом, предлагаемыйолу проводниковый выпрямитель, проще известного и имеет меньшие массогабаритные показатели.