Полупроводниковое охлаждающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (1 ) 01 1 23/ ЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТОР конструктор- аизводственматор" ССС1983ССС71. ОХЛАЖД еобразов ользован 5;4 ЧВ 42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ 21) 4801670/21(71) Специальное проектноское технологическое бюро Пного объединения "Трансфор(57) Изобретение относится ктельной технике и может быть в мощных компактных маслонаполненных преобразователях и тиристарных ключах. Цель изобретения - обеспечение равномерности охлаждения полупроводниковых приборов при одновременно уменьшении габаритов - достигается тем, что с двух противоположнь 1 х сторон блоков 5 и 6, установленных один над другим, размещены диэлектрические панели 7 и 8, в которых выполнены сквозные окна, Под верхним уровнем блоков окна выполнены в обеих перегородках, а под нижним уровнем - в одной из них. В межблочном пространстве каждой стойки расположены теплапроводящие перегородки 11, причем перегородки соседних стоек расположены зеркально. 1 3.п. ф-л ы, 2 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в мощных компактныхмаслонаполненных преобразователях, тиристорных ключах и коммутаторах.Известно полупроводниковое устройство, содержащее корпус с диэлектрическойжидкостью, погруженные в нее полупроводниковые приборы с охладителями, собранные в блоки, и трансформаторы, иполупроводниковое охлаждающее устройство, являющееся наиболее близким у изобретению, имеющее конструкцию блоков сразмещением их друг над другом.Недостатком первого устройства является то, что полупроводниковые приборы,расположенные вверху вертикально установленногоо блока, находятся в худших условиях, чем нижние, т,е. полупроводниковыеприборы в этом устройстве охлаждаютсянеравномерно.Во втором устройстве этому же недостатку подвержены блоки полупроводниковых приборов, расположенные друг наддругом, и для эффективного охлажденияблоков требуется значительное межблочноерасстояние, что в конечном итоге обуславливает увеличение габаритов и массы устройства в целом.Целью изобретения является обеспечение равномерности охлаждения полупроводниковых приборов при одновременномуменьшении габаритов,Цель достигается тем, что устройствоснабжено диэлектрическими панелями с окнами, попарно установленными с двух противоположных сторон блоков,расположенных один над другим с образованием единой стойки. Устройство имееттеплопроводящие перегородки, при этом водной из диэлектрических панелей каждойстойки выполнены два окна, расположенных над блоками каждого уровня, а в другойпанели - одно окно под блоками верхнегоуровня, Теплопроводящие перегородкиразмещены в межблочном пространствекаждой стойки по диагонали между противолежащими окнами панелей, причем теплопроводящие, перегородки смежныхстоек расположены зеркально одна относительно другой,Кроме того, корпус устройства имеет радиаторы, расположенные на его стенках дляобеспечения конвекции охлаждения;На фиг. 1 изображено устройство; нафиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Полупроводниковое охлаждающее устройство содержит корпус 1 с диэлектрической жидкостью 2, в которую погруженыполупроводниковые приборы 3 и охладите 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ли 4, собранные в блоки 5 и 6, расположенные друг над другом в два уровня. Устройство имеет диэлектрические панели 7 и 8 с окнами 9. Панели 7 и 8 попарно установлены с двух противоположных сторон блоков 5 и 6, расположенных один над другим с образованием единой стойки 10, между диэлектрическими панелями 7 и 8 которых имеются теплопроводящие перегородки 11. В панели 7 каждой стойки 10 выполнены два окна 9, расположенных под охладителями 4.1 и 4.2 блоков 5 и 6 каждого уровня, а в панели 8 - одно окно 9, расположенное под блоком 5, охладителем 4.1 на верхнем уровне блоков. Теплоотводящие перегородки 11 размещены в межблочном пространстве каждой стойки 10 по диагонали между противолежащими окнами 9 панелей 7 и 8, причем теплоотводящие перегородки 11 смежных стоек 10 расположены зеркально одна относительно другой. Кроме того, устройство имеет трансформаторы 12, высоковольтные вводы 13, шины 14, соединяющие вводы, например, по встречно-параллельной схеме соединения полюсов блоков 5 и 6, управляющие связи 15, блоки управления 16 и радиаторы 17, которые осуществляют охлаждение устройства и способствуют конвекционному перемещению потоков 18 масла 2 в баке 19 со всех четырех сторон стенок его корпуса 1 устройства.Устройство работает следующим образом.Из блока управления 16 через световоды по управляющим связям 15 управляющие импульсы подаются на трансформаторы 12, откуда сформированные нужной формы импульсы в зависимости от схемы соединения блоков 5 и 6 и их назначения управляют открытием - запиранием полупроводниковых приборов 3. Предлагаемая конструкция также может быть реализована в тиристорных ключах большой мощности, управление блоками тиристоров которых происходит через трансформаторы 12, первичные обмотки которых выполняют роль ограничительных элементов защитных цепочек, а вторичные обмотки трансформаторов - роль управляющих цепей. Охлаждение тиристоров происходит через охладители 4, которые(каждый) состоят из двух частей и своими контактными поверхностями примыкают к анодной и катодной поверхностям тиристора, Каждая часть охладителя 4 представляет собой массивную, выполненную из высокотеплопроводного материала деталь с развитой наружной поверхностью в виде ребер, причем ребра расположены вдоль потока охлаждающей диэлектрической жидкости -1734134 35 40 45 50 55 трансформаторного масла 2. Масло 2 из донной части корпуса 1, поднимаясь конвекционным потоком 18,через нижнее окно 9 панели 7, проходит через охладители 4.2 блока 6 тиристоров 3. Далее при помощи перегородки 11 поток 18 масла 2 отклоняется в окна 9 панели 8, выходит за пределы 5 стойки 10 мимо охладителей 4,1 блока 5 тиристоров 3 вверх для осуществления повторного цикла конвекции через радиаторы 17, вниз к донной части корпуса устройства. Охлаждение охладителей 4.1 блока 5 тири сторов осуществляется через верхнее окно 9 панели 7, где при помощи другой стороны перегородки 11 поток 18 масла не смешивается с потоком масла уже подогретым охладителем 4.2 блока 6 и, перемещаясь вверх, 15 охлаждает охладители 4,1 блока 5 тиристоров 3, выходит через них далее вверх и через радиаторы 17 вниз к донной части устройства для нового цикла конвекции. Описанные направления потоков, охлаждающие блоки 20 5,6 (фиг. 1), поднимаются в корпусе при одновременном перемещении потоков 18 между стойками 10 (фиг. 2) и стенками 20 корпуса 1.Эффективность предлагаемого устрой ства заключается в том, что теплоотводящие перегородки, выполненные из диэлектрического материала, образующие раздельные для верхнего и нижнего уровня блоков тиристоров каналы для прохождения охлаждаю щего их масла, позволяет максимально приблизить эти блоки друг к другу, при этом равномерно охлаждая их, а следовательно, и полупроводниковые приборы, в результате чего достигается эффективная работа устройства при оптимальных массогабаритных показателях,Формула изобретения 1. Полуп роводн и ко все охлажда ющее устройство, содержащее корпус с диэлектрической жидкостью, погруженные в нее полупроводниковые приборы с охладителями, собранные в блоки, размещенные один над другим по крайней мере в два уровня, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерности охлаждения полупроводниковых приборов при одновременном уменьшении габаритов, оноснабжено диэлектрическими панелями с окнами, попарно установленными с двух противоположных сторон блоков с образованием единой, стойки, и теплоотводящими перегородками, при этом в одной из диэлектрических панелей каждой стойки выполнено два окна, расположенных под блоками каждого уровня, во второй диэлектрической панели - одно окно под блоком верхнего уровня, а теплопроводящие перегородки размещены в межблочном пространстве каждой стойки по диагонали между противолежищими окнами панелей, причем теплопроводящие перегородки смежных стоек расположены зеркально одна относительно другой.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно имеет радиаторы, расположенные на стенках корпуса.1734134 40 оставитель В,Ярышехред М.Моргентал О. Кундрик Кор дактор Н.Швыдкая роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1672 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская нэб 4/5