CH445650A - Halbleiterbauelement mit Kühlkörper - Google Patents

Description

  Halbleiterbauelement     mit        Kühlkörper       Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement, das  in einen Kühlkörper eingebaut, mit einer Sicherung in  Reihe und zu Schaltelementen parallel geschaltet ist.  



  In     Stromrichteranlagen    wird häufig eine Vielzahl von  derartigen Bauelementen in Gestalt von     ungesteuerten     oder gesteuerten Gleichrichtern (Dioden bzw.     Thyristo-          ren)    mit den erforderlichen Sicherungen und Schaltele  menten eingesetzt.  



  Zur schnellen Behebung von Störungen und damit  zur Erhöhung der Sicherheit einer     Stromrichteranlage     wird gemäss der Erfindung     vorgeschlagen,    an die Stirn  flächen des praktisch     quaderförmigen,    als tragendes Bau  teil gestalteten     Kühlkörpers    eine die Sicherung halternde  Frontplatte und eine hintere     Abdeckplatte,    an der min  destens eine die Schaltelemente und     zusätzlich        Über-          wachungselemerite    aufnehmende Tragplatte befestigt ist,  anzubauen.

   Für die Ausführung eines Halbleiterbauele  mentes als     Thyristor    kann parallel zu der Tragplatte eine  weitere, die Steuerelemente des     Thyristors    aufnehmende  Tragplatte mit     Hilfe    von in die     Abdeckplatte    eingesetz  ten     Abstandsbolzen    angeordnet werden. Durch Austausch  eines als Diode ausgeführten Halbleiterbauelementes  durch einen     Thyristor    und durch Hinzufügung der wei  teren Tragplatte lässt sich also     z.B.    ein     Diodenbaustein    in  einfacher Weise in einen     Thyristorbaustein    umwandeln.

    Dadurch ermässigen sich die Herstellungskosten sowie  die Kosten und der Platzbedarf für die Lagerhaltung.  Die Frontplatte, die     Abdeckplatte    und die Tragplatte  bzw. Tragplatten bestehen     zweckmässigerweise    aus Iso  lierstoff.     Vorteilhafterweise    werden als Tragplatten     Iso-          lierstoffplatten    mit vorgedruckter oder vorgefertigter  Schaltung für die Schaltelemente verwendet.     In    Weiter  bildung der Erfindung sind die Front- und die     Abdeck-          platte    derart bemessen, dass sie bei Anordnung mehrerer  Bauelemente über- und/oder nebeneinander einen Luft  führungskanal bilden.

   Mit Vorteil ist die Sicherung auf  die Frontplatte aufgebaut, so dass sie während des Be  triebes zugänglich ist und als Griff für den Ein- und  Ausbau dient.    Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus  führungsbeispiels eines Halbleiterbauelementes wird die  Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen       Fig.    1 ein Halbleiterbauelemente, das mit seinem       Kühlkörper    und den erforderlichen Schaltelementen zu  einem Baustein zusammengefasst ist, in geschnittener  Darstellung,       Fig.    2 eine Draufsicht auf den Baustein nach     Fig.    1,       Fig.3    und 4 je eine Seitenansicht des Bausteines  nach     Fig.    1.  



  Nach     Fig.    1 ist das Halbleiterbauelement eine Diode  1 bzw. ein     Thyristor    la     (gestrichelt    eingezeichnet). Das  Halbleiterbauelement ist beispielsweise aus Silizium und  in einer beliebigen Schaltung einer     Stromrichteranlage    an  geordnet. Die Diode bzw. der     Thyristor    befindet sich in  einem zylindrischen Gehäuse, dessen eine Deckfläche mit  einem     Gewindebolzen    2 versehen ist und durch dessen  andere Deckfläche ein Hauptleiter 3 bzw. eine Steuer  leitung 4 und ein Hauptleiter 3 hindurchgeführt sind.  Mit Hilfe des Gewindebolzens 2 ist das Halbleiterbau  element in den massiven Kern 5 eines     Kühlkörpers    einge  schraubt.

   Zur Verbesserung der Wärmeableitung sind an  den Kern 5     parallel    zueinander angeordnete Platten 6  derart angesetzt, dass ein     quaderförmiger        Kühlkörper     entsteht. An eine Stirnseite des     Kühlkörpers    ist eine  Frontplatte 7 aus Isolierstoff angebaut, an der Strom  schienen 8 und Anschlussstücke 9 zur Halterung einer  Sicherung 10 befestigt sind. Die Stromschienen 8 sind mit  einem Kontaktbügel 11 verbunden, der seinerseits mit  dem Gehäuse des Halbleiterbauelementes in Verbindung  steht. Der Hauptleiter 3 der Diode bzw. des Transistors  ist durch eine Aussparung 12 in der Frontplatte 7 ge  führt.

   In der Frontplatte ist ausserdem eine Prüfbuchse  13 vorgesehen, so dass beispielsweise die Zündimpulse  während des Betriebes überprüft werden können     (Fig.    4).  Auf der anderen Stirnfläche des Kühlkörpers ist eine Ab  deckplatte 14 aus Isolierstoff befestigt. Der     Abdeckplatte     14 ist eine weitere     Isolierstoffplatte    15 zugeordnet, auf  der die für den Betrieb des Halbleiterbauelementes als  Diode erforderlichen Schaltelemente,     z.B.    ein Kondensa-           tor    16, Widerstände 17 bis 20, ein spannungsabhängiger  Widerstand 21     (Varistor)    und ein Relais 22 befestigt sind.

    Das Relais dient in Verbindung mit einem Widerstand  und dem     Varistor    zur     Überwachung    der Sicherung. Wird  die Diode 1 durch einen     Thyristor    la ersetzt, so können  die erforderlichen Schaltelemente für die Steuerung des       Thyristors,    beispielsweise Steuerübertrager 23, 24 und  ein weiterer Kondensator auf einer weiteren Isolierstoff  platte 27 angeordnet werden, die mit Hilfe von Abstands  bolzen 28, 29 ebenfalls an der hinteren     Abdeckplatte    14       befestigt    werden.

   Auf diese Weise lässt sich aus einem       Diodenbaustein    ohne Schwierigkeiten ein     Thyristorbau-          stein    zusammensetzen. Auf der hinteren     Abdeckplatte    14  ist beispielsweise eine Messerleiste 30 angeordnet, an der  die Steuerleitung 4 eines     Thyristors    la und die zu den  Schaltelementen des Steuerteils führenden Leitungen an  geschlossen sind.  



  Wenigstens die hintere     Abdeckplatte    ist beispiels  weise mit Aussparungen 31 versehen, die die Führung  und Zentrierung des Bausteines beim Einschieben in ein  Schrankgerüst übernehmen. Werden in einen Schrank  oder in ein Gerüst mehrere Bausteine über- und/oder  nebeneinander     angeordnet,    so entsteht ein     Luftführungs-          kanal,    der durch die Frontplatten 7 und die hinteren Ab  deckplatten 14 begrenzt ist.

       Vorteilhafterweise    überragen  die Frontplatte 7 und die hintere     Abdeckplatte    14 das  aus dem Kühlkörper hervorstehende Anschlussende der  Diode     bzw.    des     Thyristors,    so dass das Halbleiterbau  element gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist,  wenn der Baustein aus     einer        Gleichrichteranlage    ausge  baut ist. Die auf der Frontplatte angeordnete Sicherung  oder eine stattdessen eingesetzte Kurzschlussflasche kann  zum Ein- und Ausbau des Bausteines als Griff benutzt  werden. Durch die Anordnung der Sicherung auf der  Frontplatte ist eine Auswechselung der Sicherung mög  lich, ohne dass der Baustein ausgebaut werden muss.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Halbleiterbauelement, das in einen Kühlkörper ein gebaut, mit einer Sicherung in Reihe und zu Schaltele menten parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stirnflächen des praktisch quaderförmigen, als tragendes Bauteil gestalteten Kühlkörpers (5, 6) eine die Sicherung (10) halternde Frontplatte (7) und eine hin tere Abdeckplatte (14), an der mindestens eine die Schalt- und zusätzlich Überwachungselemente aufnehmende Tragplatte (15) befestigt ist, angebaut sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Halbleiterbauelement nach Patentanspruch mit einem Thyristor, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der Tragplatte (15) eine weitere, die Steuerelemente des Thyristors (la) aufnehmende Tragplatte (27) mit Hilfe von in die Abdeckplatte (14) eingesetzten Abstands bolzen (28, 29) angeordnet ist. 2. Halbleiterbauelement nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Frontplatte (7), die Ab deckplatte (14) und die Tragplatte (15) bzw. Tragplatten (15, 27) aus Isolierstoff bestehen. 3.

   Halbleiterbauelement nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Frontplatte (7) und die Abdeckplatte (14) das aus dem Kühlkörper herausra gende Ende des Halbleiterbauelementes (l, la) über ragen. 4. Halbleiterbauelement nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (14) und die Frontplatte (7) mit Führungselementen (31) versehen sind, zum Zwecke, in Führungsschienen eines Gerüstes einer Stromrichteranlage angeordnet zu werden. 5.

   Halbleiterbauelement nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Frontplatte (7) und die Abdeckplatte (14) derart bemessen sind, dass sie bei Anordnung mehrerer Bauelemente über und/oder neben einander einen Luftführungskanal bilden. 6. Halbleiterbauelement nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass in der Frontplatte (7) eine Prüfbuchse (13) angeordnet ist. 7. Halbleiterbauelement nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Sicherung (10) derart aus gebildet ist, dass sie als Griff für den Ein- und Ausbau des Bauelementes dient.