CS244080B1

CS244080B1 - Semiconductor unit with air cooling

Info

Publication number: CS244080B1
Application number: CS851713A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Hudecek; Jan Langhammer; Ivo Uxa
Original assignee: Frantisek Hudecek; Jan Langhammer; Ivo Uxa
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1985-03-12
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS171385A1

Abstract

Řešení ee týká polovodičové jednotky určené pro realizaci výkonových diodových a tyristorovýoh měničů. Řeší problém použiti oboustranného chladiče jako základního nosného elementu. Problém je vyřešen tím, že na oboustranném chladiči je připevněna dělená deska s labyrintovým posuvným spojem, spojená s přední deskou čtyřmi distančními sloupky. Mezi dělenou deskou a distančními sloupky a mezi distančními sloupky a přední deskou jsou vloženy pryžové podložky.The ee solution relates to a semiconductor unit designed for realization of power diode and thyristor drives. He's solving a problem using double sided radiator as the base carrier element. Problem it is solved by putting on a double sided radiator a divided plate with a labyrinth is attached sliding joint, attached to the front plate with four spacers. Between split plate and spacers and between the spacing posts and the front the plate is inserted rubber pads.

Description

Vynález se týká polovodičové .jednotky se vzduchovým chlazením, která obsahuje polovodičovou součástku s oboustranným chladičem a stahovací konstrukcí, komutační ochranu, velmi rychlou pojistku, spínací obvod a signální obvod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor air-cooled unit comprising a semiconductor component with a double-sided heatsink and a stripping structure, a commutating protection, a very fast fuse, a switching circuit, and a signal circuit.

Pro realizaci polovodičových měničů s paralelním a sériovým řazením diod nebo tyristorů se s výhodou používají polovodičové jednotky tvořící kompaktní blok pro montáž do rozvaděče. Polovodičové součástky použité v jednotkách musí být chlazeny. Při oboustranném chlazení polovodičových součástek je nutno splnit podmínku, že způsob upevnění oboustranného chladiče umožňuje tepelnou dilataci, aniž by docházelo ke změně přítlačné síly mezi oboustranným chladičem a polovodičovou součástkou. Dalším požadavkem je možnost snadné výměny polovodičové součástky bez demontáže dalších součástek polovodičové jednotky. Až dosud používané polovodičové jednotky vesměs nevyužívají oboustranného chladiče jako nosného elementu. Kompaktnost polovodičové jednotky je zajišťována nosnými díly., např. postranicemi nebo jenom základnou jednotky.For the realization of semiconductor converters with parallel and serial sequencing of diodes or thyristors, semiconductor units forming a compact block for mounting in a switchboard are preferably used. The semiconductor components used in the units must be cooled. In the case of two-way cooling of semiconductor devices, it is necessary to fulfill the condition that the way of fastening the two-way cooler allows thermal expansion without changing the contact force between the two-way cooler and the semiconductor device. Another requirement is the ability to easily replace the semiconductor device without removing the other components of the semiconductor unit. The semiconductor units used hitherto do not use a double-sided heat sink as a supporting element. The compactness of the semiconductor unit is ensured by supporting parts, eg siderails or only by the base of the unit.

Uvedené nedostatky odstraňuje polovodičová jednotka se vzduchovým chlazením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na oboustranném chladiči je připevněna dělená deska s labyrin2These drawbacks are overcome by the air-cooled semiconductor unit according to the invention, which is based on the fact that a split labyrinth plate is mounted on the double-sided heatsink.

244 080 tovým posuvným spojem, spojená s přední deskou čtyřmi distančními sloupky· Mezi dělenou desku a distanční sloupky a mezi distanční sloupky a přední desku jsou vloženy pryžové podložky.244 080 sliding joint, connected to the front plate with four spacers · Rubber washers are inserted between the split plate and the spacers and between the spacers and the front plate.

Polovodičová jednotka podle vynálezu umožňuje použít oboustranný chladič jako základní nosný element při zachování požadavku na jeho neomezenou tepelnou dilataci. Její konstrukční řešení současně umožňuje snadnou výměnu poškozené polovodičové součástky bez demontáže dalších součástek polovodičové jednotky.The semiconductor unit according to the invention makes it possible to use a double-sided heatsink as the basic support element, while maintaining the requirement for its unrestricted thermal expansion. At the same time, its design enables easy replacement of damaged semiconductor devices without removing other semiconductor unit components.

Příklad praktického provedení polovodičové jednotky podle vynálezu je znázorněn na obr. 1 a 2 přiloženého výkresu, kde na obr. 1 je celkový pohled na sestavu polovodičové jednotky a na obr. 2 je pohled na čelní stranu přední desky.An example of a practical embodiment of a semiconductor unit according to the invention is shown in Figs. 1 and 2 of the accompanying drawing, wherein Fig. 1 is an overall view of the semiconductor unit assembly and Fig. 2 is a front panel front view.

Na obr. 1 je polovodičová součástka £ umístěná mezi částmi oboustranného chladiče i , k nimž je přitlačena stahovací konstrukcí 2· ^Na oboustranném chladiči 3. v prostoru vymezeném oboustranným chladičem i a dělenou deskou £ js zašroubováno teplotní čidlo 21 · Na oboustranný chladič i js přišroubována dělené deska £ s labyrintovým posuvným spojem £. Dělená deska £ je spojena čtyřmi distančními sloupky £ s přední deskou 2· Pryžové podložky 8 jsou vloženy mezi dělenou desku £ a distanční sloupky 6 a mezi distanční sloupky 6 a přední desku 2· V prostoru mezi dělenou deskou 4 a přední deskou 2 jsou umístěny komu? tační ochrana, složená z kondenzátorů 5 a šesti odporů 10. spínací obvod 11, signální obvod 12 a narážka 18, která klíčuje nezáměnnost polovodičových jednotek různé polarity. Neohebný elektrický vodivý vývod 19 z oboustranného chladiče i je přiveden k zadní části levé montážní matice 16 . Ohebný elektrický vodivý vývod 20 je připojen k velmi rychlé pojistce 1£, umístěné na čelní straně přední desky 2·In FIG. 1, a semiconductor device is placed between £ sided cooler and to which is pressed against the clamping construction 2 · sided cooler 3. ^In the space defined by the split-sided cooler ia £ js screwed plate temperature sensor 21 · At sided cooler and bolted split js a plate 6 with a labyrinth sliding joint 6. The split plate 4 is connected by four spacers 4 to the front plate 2. ? A protection circuit, consisting of capacitors 5 and six resistors 10. a switching circuit 11, a signal circuit 12 and a stop 18, which key the non-interchangeability of semiconductor units of different polarity. The rigid electrical conductive outlet 19 from the two-way cooler 1 is fed to the rear of the left mounting nut 16. The flexible electrical conductor terminal 20 is connected to a very fast fuse 18 located on the front side of the front plate.

Na obr. 2 jsou v horní části přední desky 2 umístěny dvě volně otočné montážní matice 16 s vnitřním šestihranem a dvě velmi rychlé pojistky 13. Otvorem v přední desce 2 j® prostrčen ohebný vývod 14, který je zakončen vícepólovou zástrčkou 1§. Polarity polovodičové jednotky je vyznačena na štítku 17 umístěném mezi montážními maticemi 16 .In Fig. 2, two free-turning hexagon socket nuts 16 and two high-speed fuses 13 are located at the top of the front plate 2. A flexible terminal 14 is inserted through the opening in the front plate 2 and terminates in a multipole plug 16. The polarity of the semiconductor unit is indicated on a label 17 located between the mounting nuts 16.

244 080244 080

Při výměně polovodičové součástky 2 postačí uvolnit stahova cí konstrukci J oboustranného chladiče J,· Oddálení polovin obou stranného chladiče 2 umožňuje v dostatečné míře pružné uložení distančních sloupků 6 v dělené desce á a v přední desce 2· labyrintový posuvný spoj 2 dělené desky J umožňuje nejen tepelnou ~ dilataci, ale i pružné nastavení šířky polovodičové jednotky pro vymezení mezer při montáži polovodičové jednotky do chladicí ho systému rozvaděče, a to bez ohledu na výrobní toleranci oboustranného chladiče i·When replacing the semiconductor component 2, it is sufficient to loosen the clamping structure J of the two-sided heatsink J, · The separation of the halves of both side heatsinks 2 allows the spacers 6 to be sufficiently resilient. thermal expansion, but also flexible adjustment of the width of the semiconductor unit to define gaps when mounting the semiconductor unit into the cooling system of the switchboard, regardless of the manufacturing tolerance of the double-sided heatsink;

Polovodičová jednotka podle vynálezu je určena pro realizaci výkonových diodových a tyristorových měničů při velkém počtu paralelně nebo sériově zapojených diod nebo tyristorů.The semiconductor unit according to the invention is intended to realize power diode and thyristor converters with a large number of diodes or thyristors connected in parallel or in series.

Claims

An air-cooled semiconductor unit comprising a semiconductor component with double-sided heatsink and pull-down structure, commutating protection, ultra-fast fuse, switching circuit and signal circuit, characterized in that a split plate (4) with labyrinth sliding connection (4) 5) connected to the front plate (7) by four spacers (6), with rubber pads (8) inserted between the split plate (4) and the spacers (6) and between the spacers (6) and the front plate (7) .