Полупроводниковый блок

/34, Н 05 К 7/ ГОСП ИЯ ЗОБРЕ ОПИСА ВТОРСНОМУ ЕТЕЛЬСТ кл радиаторов АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Московский ордена Ленина иордена Трудового Красного Знамениинстйтут инженеров железнодорожногтранспорта и Таллинский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический завод им. М.И.Калинина(54) (57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЬ 1 Я БЛОК, содержащий силовые полупроводниковыеэлементы, закрепленные между радиаторами с клинообразными ребрамиохлажцения на их внешних сторонах,и диэлектрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешнихсторон с образованием вентиляционного канала, отличающийсятем, что, с целью повышения эффектиьности охлаждения, диэлектрическиепрокладки выполнены с клинообразными ребрами, расположенными междуклинообразными ребрами охлаждения) 12Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным преобразователям электроэнергии с принудительным воздушным охлаждением.Наиболее близким по технической 5сущности к предлагаемому являетсяблок, содержащий силовые полупроводниковые вентили, укрепленные на внешней стороне установленных в ряд иизолированных друг от друга радиаторов с оребрением на внутренней стороне, а также диэлектрические прокладки, установленные вдоль радиаторов с их внешней и внутренней сторони образующие вентиляционный канал Д 3 15Недостаток известного блока состоит в том, что в случае использованиярадиаторов с ребрами треугольногосечения воздушный поток в межреберныхпространствах радиаторов распределяется неравномерно - ближе к основаниям ребер, где воздушный каналсужен, скорость воздуха снижается,а ближе к концам ребер, где каналшире, скорость выше средней. Такое 25распределение скоростей не отвечаетоптимальным условиям охлаждения ребер, согласно которым скорость воздуха должна бьггь больше у основанияи меньше у конца ребра. Аналогичное З 0распределение скоростей должно быть1и в случае прямоугольных ребер.Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.Поставленная цель достигаетсятем, что в полупроводниковом блоке,содержащем силовые полупроводниковыеэлементы, закрепленные между радиаторами с клинообразными ребрами охлаждения на их внешних сторонах, и диэлектрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешних сторон с образованием вентиляционногоканала, диэлектрические прокладкивыпапнены с клинообразными ребрами, 45расположенными между клинообразнымиребрами охлаждения радиаторов,На фиг, 1 представлен полупроводниковый блок (вид - вдоль направления воздушного потока)ф на фиг, 2 - се чение А-А на фиг. 1 (вид - поперек направления воздушного потока).Блок содержит силовые полупроводниковые приборы 1, укрепленные при помощи прижимных устройств 2, услов но показанных стрелками, на внешней стороне установленных в ряд радиаторов 3. Каждый радиатор 3 имеет 44 г2пластину 4 с ребрами 5. Радиатор 3 представляет собой цельную конструкцию, изготавливаемую из алюминиевого сплава способом точного литья илипротяжки.С внутренней и внешней сторонрадиаторов 3 блока укреплены диэлектрические прокладки б и 7, напримериз стеклотекстолита. Прокладка 6представляет собой плоскую пластинку,к которой при помощи винтовых соединений (не показаны) привинчены пластины 4 радиаторов 3, При этом поцентру каждого радиатора в прокладке б предусмотрены круглые отверстия8 для установки в них приборов 1.Прокладка 7 с наружной стороныимеет плоскую поверхность 9, а состороны, обращенной к ребрам 5, этапрокладка имеет оребрение. Соответствующие ребра 10 и 11 расположенысоответственно в межреберных пространствах радиаторов 3 и в просгранствах между соседними радиаторами 3.Ребра 10 имеют клинообразное сечение, а ребра 11 - закругленную форму,повторяющую форму пространства междусоседними радиаторами 3,Крепление прокладок 7 может осуществляться разными способами - припомощи винтов непосредственно к радиаторам 3 йли при помощи шпилек сдистанционными втулками к прокладкам6. Прокладки 6 и 7 образуют вентиляционный канал, через который припомоши вентилятора продувают воздух12, охлаждающий радиаторы 3. При этомтеплоотдача происходит, в основном,с поверхности ребер 5.1Таким образом, тепло, выделяющееся в приборе 1, передается радиатору3, а через его ребра 5 - охлаждающемувоздуху. Интенсивность теплоотдачиребро-воздух зависит от скорости движения воздуха и от разницы температур поверхности радиатора и воздуха.Температура ребра 5 максимальна уего основания и минимальна у егоконца. Для достижения максимальнойэффективности охлаждения необходимо,чтобы скорость движения воздуха уоснования ребер 5 была максимальной,а у их концов - минимальной. Этодостигается за счет ребер 10, которь 1 евводятся в межреберные пространстварадиатора 3. За счет наличия ребер10 сечение воздушного канала в основания ребер 5 получается максимальнымоставител ехред И,А Редактор Г.Волкова аказ 6462 Тираж 682дарственного изобретений и -35, Раушская ПодписР ВНИИПИ Г по дел 113035, Москвамитета С ткрытий. аб д,ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 л 3 111 и охлаждающий воздух .здесь движется быстрее. У концов ребер 5 канал сужается и здесь воздух движется медленее. За счет этого теплопередача становится более эффективной, чем при отсутствии ребер 10.Ребра 11 выполняют аналогичные функции в межрадиаторном пространстве.Кроме того, ребра 10 и 11 снижают 1 О турбулентность движения воздуха при переходе его из межреберного пространства одного радиатора 3 в межреберное пространство другого радиатора 3, т.е, следующего радиатора по 2445 4направлению воздушного потока 12, Турбулентность снижается за счет того, что ребра 10 и 11 разделяют межрадиаторное пространство на отдельные каналы. Технико-зкономическая эффективность изобретения определяется улучшением распределения скоростей воздушного потока в межреберных пространствах радиаторов, а также в межрадиаторных пространствах блоков, что приводит к повышению эффективности охлаждения полупроводниковых приборов. С.Дудкиналош Корректор Е.Сирохман