CN2779619Y - 一种平板型电力电子半导体器件组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平板型电力电子半导体器件组件，包括：螺杆、螺母、平板型电力电子半导体器件、散热器；绝缘垫、顶块、弹簧压块、压紧架和压紧螺丝。螺杆将两个压紧架串连，两个压紧架之间安装有散热器，两两散热器之间安装平板型电力电子半导体器件，散热器与压紧架之间安装绝缘垫块，其中一端绝缘垫块与压紧架直接相连，另一端压紧架与绝缘垫之间有一叠型弹簧组，弹簧压块穿过叠型弹簧组伸出压紧架，弹簧压块与绝缘垫之间有一顶块，压紧螺丝经弹簧压块压紧在顶块上。优点在于：使电力电子半导体器件与散热器之间具有符合其工作要求且稳定的压力，提高了使用寿命。

Description

一种平板型电力电子半导体器件组件

技术领域

本实用新型属于半导体器件应用技术领域，特别是提供了一种平板型电力电子半导体器件组件，适用于在大功率电机变频调速用变流功率装置以及无功补偿装置中使用。

背景技术

平板型电力电子半导体器件是指管壳为平板型的整流二极管、快恢复二极管、门极可关断晶闸管、绝缘门极双极型晶体管、集成门极换向晶闸管、双相晶闸管、相控晶闸管(普通晶闸管)等电力电子半导体器件。

现有技术中，平板型电力电子半导体器件组件分为风冷冷却和水冷冷却两种。中国专利ZL 00234403.3《一种采用风冷冷却的晶闸管变流功率装置》中，公开了一种晶闸管功率元件组件，采用的晶闸管为平板型管壳。其上套有绝缘套的螺杆将散热器和位于散热器两端的压块相串接，两两散热器之间安装晶闸管，散热器与压块之间安装绝缘垫。晶闸管功率元件组件安装在该装置柜体内风道中，柜体上开设有进风口，安装在柜体上方的风机经集风器与柜体内的风道上端相通。工作时，晶闸管产生的热量传至散热器，再由风机产生的强风将散热器上的热量带走，以使晶闸管保持在100℃以下的正常工作温度。对于某些大功率电力电子半导体器件组件，当风冷不能满足工作要求时，需采用水冷冷却。水冷平板型电力电子半导体器件组件安装在柜体内，冷却水循环系统通过给排水主管将循环冷却水引入柜体内，分别与位于平板型电力电子半导体器件组件两侧的分水管相连，分水管经各个支管与各散热器的进出水口相连。水冷平板型电力电子半导体器件组件冷却强度大，特别适用于电压3KV-10KV、功率500KVA以上的大功率电机变频调速用变流功率装置及无功补偿装置中使用。

平板型电力电子半导体器件组件无论是采用风冷冷却还是水冷冷却，平板型电力电子半导体器件与散热器之间的传热效果直接影响其使用寿命。要保持良好的散热效果，平板型电力电子半导体器件与散热器之间必须保持稳定的压力。现有平板型电力电子半导体器件组件在使用过程中，会因个别零件的变形改变平板型电力电子半导体器件与散热器之间的压力。另外，装配时，平板型电力电子半导体器件与散热器之间的压力是靠用测力扳手拧紧压紧螺丝实现的，由于压紧螺丝的制造精度不同，螺丝在经螺纹孔拧紧的过程中产生的摩擦力不同，造成测力扳手的测力误差，使得平板型电力电子半导体器件与散热器之间的压力与工作要求不符，影响散热效果。若要使平板型电力电子半导体器件与散热器之间的压力符合工作要求，就要在平板型电力电子半导体器件组件中增加测力装置，使得结构复杂，制造成本上升。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种平板型电力电子半导体器件组件，能够使平板型电力电子半导体器件与散热器之间具有与其工作要求相符的稳定的压力，以提高平板型电力电子半导体器件乃至整个组件的使用寿命，且结构简单可靠。

本实用新型包括：螺杆、螺母、平板型电力电子半导体器件、散热器；绝缘垫、顶块、弹簧压块、压紧架和压紧螺丝。螺杆11将两个压紧架串连，两个压紧架之间安装有散热器，两两散热器之间安装平板型电力电子半导体器件，散热器9与压紧架3、13之间安装绝缘垫块8、12，其中一端的绝缘垫块与压紧架直接相连，另一端的压紧架3与绝缘垫8之间有一叠型弹簧组5，弹簧压块6穿过叠型弹簧组5伸出压紧架3，弹簧压块6与绝缘垫8之间有一顶块7，压紧螺丝4经弹簧压块6压紧在顶块7上。

本实用新型所述的弹簧压块6的外圆面上加工有一凹槽，垫片1能插入弹簧压块6的凹槽内，其端面与压紧架3外端面平行且紧密接触。所述的弹簧压块6具有内螺纹，其外圆与压紧架3上的导向孔为间隙配合。

本实用新型所述的散热器9为水冷散热器或风冷散热器。

本实用新型所述的平板型电力电子半导体器件(10)是管壳为平板型的整流二极管、快恢复二极管、门极可关断晶闸管、绝缘门极双极型晶体管、集成门极换向晶闸管、双相晶闸管、相控晶闸管电力电子半导体器件中的任意一种。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

结构简单的碟形弹簧组的采用，既可在安装调试时，保证平板型电力电子半导体器件与散热器之间的压力与工作要求相符，又可在使用中零件变形时起压力补偿作用，保证平板型电力电子半导体器件与散热器之间具有稳定的压力，避免了因压力变化而增加平板型电力电子半导体器件损坏，从而提高平板型电力电子半导体器件乃至整个组件的使用寿命。弹簧压块和垫片的配合使用，不仅能更加方便、准确的标定压力，而且能便于更换半导体器件。压紧螺丝与标定装置在组件的同一端，有利于装配操作者观察和调节。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。其中，垫片1、螺母2、压紧架3、13、压紧螺丝4、碟形弹簧组5、弹簧压块6、顶块7、绝缘垫块8、12、散热器9、平板型电力电子半导体器件10和螺杆11。

图2为图1的右视图。

具体实施方式

图1、图2为本实用新型的一种实施方式。螺杆11将两个压紧架3、13串连，两个压紧架3、13之间安装有散热器9，两两散热器9之间安装平板型电力电子半导体器件10，散热器9与压紧架3、13之间安装绝缘垫块8、12。绝缘垫块8与弹簧压块6之间有一压块7，压紧架3内侧与弹簧压块6之间安装碟形弹簧组5，弹簧压块6具有内螺纹，压紧螺丝4经弹簧压块6压紧在顶块7上。弹簧压块6穿过压紧架3，垫片1插入弹簧压块6外圆上的凹槽内，垫片1的表面平行且紧贴于压紧架3的外表面。

安装本电力电子半导体器件组件之前，先将碟形弹簧组5用压力机测量其在所需工作压力下的变形距离，根据此变形距离即可确定弹簧压块6外圆面上凹槽的加工位置。安装时，将整个平板型电力电子半导体器件组件按图1组装好，拧紧压紧螺丝4，使碟形弹簧组5经压紧架3的导向孔向外移动，调节压紧螺丝，直至垫片1恰好能够插入弹簧压块6外圆上的凹槽内，此时即可认为施加于平板型电力电子半导体器件10上的压力达到了所要求的工作压力。

当需要更换平板型电力电子半导体器件10或时，先将垫片1插入弹簧压块6外圆上的凹槽内，反向旋出压紧螺丝4。此时碟形弹簧组5就被锁在弹簧压块6与压紧架3之间，继续保持工作时变形量不变，而在弹簧压块6与电力电子半导体器件10和散热器9等部分之间就出现了一个间隙，间隙大小等于碟形弹簧组5的变形量。利用此间隙即可方便的更换平板型电力电子半导体器件10或散热器9。

工作时，平板型电力电子半导体组件安装在柜体中，构成大功率电机变频调速用变流功率装置或无功补偿装置。碟形弹簧组的采用，使平板型电力电子半导体器件与散热器之间具有符合其工作要求且稳定的压力，不会因压力的变化而增加热阻导致平板型电力电子半导体器件损坏。从而提高了平板型电力电子半导体器件的使用寿命。

本实施例中，平板型电力电子半导体器件可以是管壳为平板型的整流二极管、快恢复二极管、门极可关断晶闸管、绝缘门极双极型晶体管、集成门极换向晶闸管、双向晶闸管、相控晶闸管等中的任意一种。所采用的散热器既可以是风冷散热器，也可以是水冷散热器。

Claims (5)

1.一种平板型电力电子半导体器件组件，包括螺杆、螺母、平板型电力电子半导体器件、散热器；绝缘垫、顶块、弹簧压块、压紧架和压紧螺丝；其特征在于：螺杆(11)将两个压紧架串连，两个压紧架之间安装有散热器，两两散热器之间安装平板型电力电子半导体器件，散热器(9)与压紧架(3、13)之间安装绝缘垫块(8、12)，其中一端的绝缘垫块与压紧架直接相连，另一端的压紧架(3)与绝缘垫(8)之间有一叠型弹簧组(5)，弹簧压块(6)穿过叠型弹簧组(5)伸出压紧架(3)，弹簧压块(6)与绝缘垫(8)之间有一顶块(7)，压紧螺丝(4)经弹簧压块(6)压紧在顶块(7)上。

2.根据权利要求1所述的平板型电力电子半导体器件组件，其特征在于：所述的弹簧压块(6)的外圆面上加工有一凹槽，垫片(1)能插入弹簧压块(6)的凹槽内，其端面与压紧架(3)外端面平行且紧密接触。

3.根据权利要求1或2所述的平板型电力电子半导体器件组件，其特征在于：所述的弹簧压块(6)具有内螺纹，其外圆与压紧架(3)上的导向孔为间隙配合。

4.根据权利要求1所述的平板型电力电子半导体器件组件，其特征在于：所述的散热器(9)为水冷散热器或风冷散热器。

5.根据权利要求1所述的平板型电力电子半导体器件组件，其特征在于：所述的平板型电力电子半导体器件(10)是管壳为平板型的整流二极管、快恢复二极管、门极可关断晶闸管、绝缘门极双极型晶体管、集成门极换向晶闸管、双相晶闸管、相控晶闸管电力电子半导体器件中的任意一种。

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