CN105470214A - 一种小功率可控硅夹具组件 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种小功率可控硅夹具组件，包括可控硅夹具、下散热铜板、上散热铜板、水冷块和可控硅器件；可控硅夹具，包括顶座、连接板、底座、连接螺杆、连接螺母、绝缘帽、压紧螺杆、压紧螺母和碟形垫片。两块水冷块分别设置在可控硅器件的上下表面；上散热铜板设置在可控硅器件的上方的水冷块的上表面上；下散热铜板设置在可控硅器件的下方的水冷块的下表面下；可控硅夹具通过底座和连接板夹持固定下散热铜板和上散热铜板。本发明的一种小功率可控硅夹具组件，通过特殊设计的夹具，将散热片和水冷块夹持固定在可控硅器件的两侧，通过紧贴在可控硅器件两侧的水冷块中的水循环，以水冷的方式对工作状态的可控硅器件进行冷却，保证了可控硅器件的正常运行。

Description

一种小功率可控硅夹具组件
技术领域
本发明涉及一种用于电子元器件领域的小功率可控硅夹具组件。
背景技术
可控硅组件是变频电源或其它类似设备必须使用的重要组件。通过组件，电源可以实现设备要求的交流电整流和直流电逆变的功能。同时通过可控硅组件也可以实现对大功率可控硅运行期间的浪涌保护、大容量存储功率器件的放电、直流平衡和电气线路中的防逆向反冲等功能。
做为一个功率器件，可控硅组件在电气线路中通常都会一直处于大电流、高电压的工作状态，期间可控硅会产生大量的热，如何很好的把热量传递出去，是直接关系到可控硅器件的自身寿命和整个电气系统的可靠性。由于体积和成本限制，可控硅本身的自然散热是无法达到使用要求的，如何辅助可控硅进行散热，是保障可控硅正常工作的必要条件，是目前技术人员的主要目标。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种小功率可控硅夹具组件，它的结构紧凑，能够通过水冷的方式辅助可控硅在工作状态下进行散热。
实现上述目的的一种技术方案是：一种小功率可控硅夹具组件，包括可控硅夹具、下散热铜板、上散热铜板、水冷块和可控硅器件；
所述可控硅夹具，包括顶座、连接板、底座、连接螺杆、连接螺母、绝缘帽、压紧螺杆、压紧螺母和碟形垫片；两个所述连接螺杆自上而下依次穿过所述顶座和所述连接板的两端，和所述底座的两端螺纹连接；所述连接螺母设置在所述顶座的顶面上，锁紧所述连接螺杆；所述绝缘帽套接在所述连接螺母外；所述压紧螺杆自下而上贯通所述顶座的中央，并通过所述压紧螺母锁紧；六片所述蝶形垫片弧面向下的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的下方；四片所述蝶形垫片弧面向上的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的下方、六片弧面向下的蝶形垫片的上方；一片所述蝶形垫片弧面向上的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的上方压紧螺母的下方。
所述下散热铜板为长方形，其上开设有连接螺杆螺孔。
所述上散热铜板为L形，所述上散热铜板的长轴水平设置，其上开设有连接螺杆螺孔；所述上散热铜板的短轴竖直向上设置。
所述水冷块为盒形，在盒体的两侧分别设有一个进水口和一个出水口。
两块所述水冷块分别设置在所述可控硅器件的上下表面；所述上散热铜板设置在所述可控硅器件的上方的水冷块的上表面上；所述下散热铜板设置在所述可控硅器件的下方的水冷块的下表面下；所述可控硅夹具通过底座和连接板夹持固定所述下散热铜板和所述上散热铜板。
进一步的，所述连接螺母和所述压紧螺母下分别设有平垫。
进一步的，所述水冷块的内部设有水循环管道。
进一步的，所述下散热铜板的远离所述水冷盒的一端上开设有一个连接通孔；所述上散热铜板的短轴上开设有一个连接通孔。
本发明的一种小功率可控硅夹具组件，包括可控硅夹具、下散热铜板、上散热铜板、水冷块和可控硅器件；所述可控硅夹具，包括顶座、连接板、底座、连接螺杆、连接螺母、绝缘帽、压紧螺杆、压紧螺母和碟形垫片；两个所述连接螺杆自上而下依次穿过所述顶座、所述连接板的两端，和所述底座的两端螺纹连接；所述连接螺母设置在所述顶座的顶面上，锁紧所述连接螺杆；所述绝缘帽套接在所述连接螺母外；所述压紧螺杆自下而上贯通所述顶座的中央，并通过所述压紧螺母锁紧；六片所述蝶形垫片弧面向下的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的下方；四片所述蝶形垫片弧面向上的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的下方、六片弧面向下的蝶形垫片的上方；一片所述蝶形垫片弧面向上的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的上方压紧螺母的下方。所述下散热铜板为长方形，其上开设有连接螺杆螺孔。所述上散热铜板为L形，所述上散热铜板的长轴水平设置，其上开设有连接螺杆螺孔；所述上散热铜板的短轴竖直向上设置。所述水冷块为盒形，在盒体的两侧分别设有一个进水口和一个出水口。两块所述水冷块分别设置在所述可控硅器件的上下表面；所述上散热铜板设置在所述可控硅器件的上方的水冷块的上表面上；所述下散热铜板设置在所述可控硅器件的下方的水冷块的下表面下；所述可控硅夹具通过底座和连接板夹持固定所述下散热铜板和所述上散热铜板。本发明的一种小功率可控硅夹具组件，通过特殊设计的夹具，将散热片和水冷块夹持固定在可控硅器件的两侧，通过紧贴在可控硅器件两侧的水冷块中的水循环，以水冷的方式对工作状态的可控硅器件进行冷却，保证了可控硅器件的正常运行。
附图说明
图1为本发明的一种小功率可控硅夹具组件的结构示意图；
图2为本发明的一种小功率可控硅夹具组件的正视图；
图3为本发明的一种小功率可控硅夹具组件的可控硅夹具的结构示意图；
图4为本发明的一种小功率可控硅夹具组件的可控硅夹具的顶座及压紧螺杆部分结构的爆炸图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1图2，本发明的一种小功率可控硅夹具组件，包括可控硅夹具1、下散热铜板2、上散热铜板3、水冷块4和可控硅器件5。
请参阅图3和图4，可控硅夹具1，包括顶座11、连接板12、底座13、连接螺杆14、连接螺母15、绝缘帽16、压紧螺杆17、压紧螺母18和碟形垫片19；两个连接螺杆14自上而下依次穿过顶座11和连接板12的两端，与底座13的两端螺纹连接；连接螺母15设置在顶座11的顶面上，锁紧连接螺杆14；绝缘帽16套接在连接螺母15外；压紧螺杆17自下而上贯通顶座11的中央，并通过压紧螺母18锁紧；六片蝶形垫片19弧面向下的套接在压紧螺杆外，位于顶座11的下方；四片蝶形垫片19弧面向上的套接在压紧螺杆17外，位于顶座11的下方、六片弧面向下的蝶形垫片19的上方；一片蝶形垫片19弧面向上的套接在压紧螺杆17外，位于顶座11的上方压紧螺母18的下方。连接螺母15和压紧螺母18下分别设有平垫10。
下散热铜板2为长方形，其上开设有连接螺杆螺孔，下散热铜板2的远离水冷盒的一端上开设有一个连接通孔。
上散热铜板3为L形，上散热铜板3的长轴水平设置，其上开设有连接螺杆螺孔；上散热铜板3的短轴竖直向上设置，其上开设有一个连接通孔。
水冷块4为盒形，在盒体的两侧分别设有一个进水口和一个出水口；水冷块4的内部设有水循环管道。水冷块4通过管道与水温冷却设备连接。
两块水冷块4分别设置在可控硅器件5的上下表面；上散热铜板3设置在可控硅器件5的上方的水冷块4的上表面上；下散热铜板2设置在可控硅器件5的下方的水冷块4的下表面下；可控硅夹具1通过底座13和连接板12夹持固定下散热铜板2和上散热铜板3。压紧螺杆17通过蝶形垫片19中储存的作用力向下压紧连接板12。
本发明的一种小功率可控硅夹具组件，用两块专门设计的水冷块4将一个可控硅器件5夹在中间，可控硅器件5两导电接触面分别和水冷块4接触。水冷块4内部加工有水循环管道，以供水循环流通。设备通电工作时，设备配套的水系统同步开始工作，水冷块4做为内部循环冷却水系统的一个水路，一直有冷却水通过。可控硅器件5通过与水冷块4接触，将热传递给水冷块4，水冷块4的热量通过内部循环水系统带走，温度升高的水通过专业冷却设备将水再次冷却，在进行新的循环。此种设计科学合理、运行可靠、效率高且成本低廉。
本发明的一种小功率可控硅夹具组件，通过可控硅夹具1，实现将水冷块4和可控硅器件5紧密结合在一起，可保证水冷块4和可控硅器件5良好接触，即使接触电阻尽可能小，保证可控硅器件5和水冷块4接触面产生的热量尽可能小。压紧螺杆17和套接在压紧螺杆17外的蝶形垫片可以提供使需要水冷块4和可控硅器件5紧密接触所需要的足够大的压力。
如果表面承受压力大于其极限压力，可控硅本身就会变形和损坏，无法正常工作。蝶形垫片19所存储和释放的力可以满足设计要求。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种小功率可控硅夹具组件，包括可控硅夹具、下散热铜板、上散热铜板、水冷块和可控硅器件，其特征在于，
所述可控硅夹具，包括顶座、连接板、底座、连接螺杆、连接螺母、绝缘帽、压紧螺杆、压紧螺母和碟形垫片；两个所述连接螺杆自上而下依次穿过所述顶座和所述连接板的两端，与所述底座的两端螺纹连接；所述连接螺母设置在所述顶座的顶面上，锁紧所述连接螺杆；所述绝缘帽套接在所述连接螺母外；所述压紧螺杆自下而上贯通所述顶座的中央，并通过所述压紧螺母锁紧；六片所述蝶形垫片弧面向下的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的下方；四片所述蝶形垫片弧面向上的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的下方、六片弧面向下的蝶形垫片的上方；一片所述蝶形垫片弧面向上的套接在所述压紧螺杆外，位于所述顶座的上方压紧螺母的下方；
所述下散热铜板为长方形，其上开设有连接螺杆螺孔；
所述上散热铜板为L形，所述上散热铜板的长轴水平设置，其上开设有连接螺杆螺孔；所述上散热铜板的短轴竖直向上设置；
所述水冷块为盒形，在盒体的两侧分别设有一个进水口和一个出水口；
两块所述水冷块分别设置在所述可控硅器件的上下表面；所述上散热铜板设置在所述可控硅器件的上方的水冷块的上表面上；所述下散热铜板设置在所述可控硅器件的下方的水冷块的下表面下；所述可控硅夹具通过底座和连接板夹持固定所述下散热铜板和所述上散热铜板。
2.根据权利要求1所述的小功率可控硅夹具组件，其特征在于，所述连接螺母和所述压紧螺母下分别设有平垫。
3.根据权利要求1所述的小功率可控硅夹具组件，其特征在于，所述水冷块的内部设有水循环管道。
4.根据权利要求1所述的小功率可控硅夹具组件，其特征在于，所述下散热铜板的远离所述水冷盒的一端上开设有一个连接通孔；所述上散热铜板的短轴上开设有一个连接通孔。
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