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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Flüssigkeitskühler für Leistungshalbleiter
gemäß der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
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Leistungshalbleiter in Scheibenzellenbauform
oder in Waferform sind üblicherweise
in geeigneten Gehäusen
angeordnet, welche Elemente wie Kontakte, elektrische Leitungen,
zur anodenseitigen und kathodenseitigen Kontaktierung der Leistungshalbleiter
enthalten. Zur Kühlung
gelangen separate, mit den Leistungshalbleiter-Gehäusen verbundene Kühlgehäuse zum
Einsatz, wobei deren Wände
aneinander liegen und somit zwischen den genannten Gehäusen thermische Übergangswiderstände vorgegeben
sind, welche bei der Dimensionierung im Hinblick auf die geforderte
und/oder erreichbare Kühlleistung
zu berücksichtigen
sind. Veränderungen
der aneinander liegenden Gehäusewände bzw.
Gehäuseflächen können in
nachteiliger Weise zu Änderungen
der thermischen Übergangswiderstände und
zu einer reduzierten Kühlleistung
führen.
Die bisherigen separaten Kühlgehäuse erfordern
ferner einen zusätzlichen
Fertigungsaufwand und ein nicht unerhebliches Bauvolumen.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, den Flüssigkeitskühler für Leistungshalbleiter
mit geringem konstruktiven Aufwand dahingehend auszubilden, dass
der thermische Übergangswiderstand
reduziert und der Wärmeübergang
verbessert wird. Der Flüssigkeitskühler für diskrete
Leistungshalbleiter soll einen geringen Fertigungsaufwand erfordern
und bei kompakter Bauweise eine optimierte Kühlung des oder der Leistungshalbleiter
ermöglichen.
Der Flüssigkeitskühler und die
Kontaktierung des Leistungshalbleiters soll mit geringem Materialaufwand
erreicht und/oder mit wenigen Bauteilen realisiert werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt
gemäß der im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
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Erfindungsgemäß ist ein direkter Flüssigkeitskühler für diskrete
Leistungshalbleiter, insbesondere in Scheibenzellenbauform und in
Waferform, geschaffen, wobei ein unmittelbarer Wärmeübergang zwischen dem diskreten
Leistungshalbleiter und dem Kühlmedium
vorgegeben ist. Der Leistungshalbleiter ist grundsätzlich als
ein plattenförmiges
Element ausgebildet und insbesondere als Scheibenzelle oder Wafer
und wird nachfolgend als Leistungshalbleiter-Element bezeichnet,
dessen Seitenflächen
zumindest teilweise als Kathode bzw. Anode ausgebildet sind oder
mit diesen elektrisch verbunden sind. Das Leistungshalbleiter-Element
ist zwischen zwei Kontaktstücken
angeordnet, und zwar einem anodenseitigen sowie einem kathodenseitigen
Kontaktstück,
zwischen welchen ferner, vorzugsweise im wesentlichen in der gleichen
Ebene, in welcher der Leistungshalbleiter angeordnet ist, ein Isolierelement
angeordnet ist, insbesondere in Form eines Zentrierringes, welches
aus elektrisch nicht leitfähigem
Material besteht. Das Isolierelement und/oder der Zentrierring umgibt
das Leistungshalbleiter-Element und dient in bevorzugter Weise zu
dessen Fixierung, wobei das genannte Element vorteilhaft in einer
zentralen Ausnehmung des Zentrierelements bzw. Zentrierringes angeordnet
ist. Wenigstens das eine Kontaktstück, bevorzugt beide Kontaktstücke, enthalten
einen zum Element offenen Kühlkanal,
welcher durch die dem Kontaktstück
zugewandte Seitenfläche
des Elements begrenzt und/oder geschlossen ist, so dass ein unmittelbarer
Kontakt des durch den Kühlkanal
strömenden
Kühlmediums
mit dem Element vorhanden ist. Das Kühlmedium wird somit unter Vermeidung metalli scher
thermischer Übergangswiderstände näher bzw.
unmittelbar an den Verlustleistungserzeuger, nämlich den diskreten Leistungshalbleiter
gebracht, so dass eine sehr effiziente Kühlung und eine im Vergleich
zu vorbekannten Bauformen erheblich erhöhte Stombelastbarkeit des Leistungshalbleiters erreicht
wird. Die bisher infolge separater Gehäuse aufgrund der Gehäusewände und
Zwischenflächen vorhandenen
thermischen Übergangswiderstände entfallen.
Da im Unterschied zu separaten Gehäusen keine Zwischenflächen vorhanden
sind, ist insoweit eine Änderung
des Wärmeübergangs,
beispielsweise aufgrund von korrosiven Einflüssen und Veränderungen
der aneinanderliegenden Zwischenflächen, nicht zu befürchten,
so dass eine hohe Langzeitkonstanz des optimierten Wärmeübergangs
gewährleistet
ist.
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Das anodenseitige Kontaktstück und ebenso das
kathodenseitige Kontaktstück
bestehen aus elektrisch leitfähigem
Material, wobei die bevorzugt glatte Außenseite des jeweiligen Kontaktstücks zur äußeren Kontaktierung
mittels entsprechender Kontaktelemente vorgesehen sind. Die dem
Leistungshalbleiter-Element zugewandte Innenfläche des oder der Kontaktstücke ist
mit dem Kühlkanal
bzw. den Kühlkanälen durchzogen,
wobei wenigstens ein dazwischenliegendes Kontaktteil vorgesehen
ist, welches den inneren elektrischen Kontakt zwischen dem Kontaktstück und dem
Leistungshalbleiter-Element gewährleistet.
Das innere Kontaktteil besteht aus elektrisch leitfähigem Material
und ist insbesondere das beim Einbringen des oder der Kühlmittelkanäle in das
Kontaktstück
stehengebliebene Teil, beispielsweise in Form von Rhomben, Quadraten,
Rechtecken, Dreiecken, Oval, Zylinder, Mäander oder ein- und auswärtslaufende
Spirale. Die innere Kontaktierung und die Verwirbelung des Kühlmediums
kann ferner durch elektrisch leitfähige Füllstoffe, welche zwischen dem
Kontaktstück
und dem Leistungshalbleiter-Element
angeordnet sind, erfolgen. Als derartige Füllstoffe seien hier insbesondere
elektrisch leitfähige
Metallwolle, Kugeln oder Bürsten
genannt. Es versteht sich, dass das wenigstens eine Kontaktstück, zweckmäßig beide
Kontaktstücke,
die Anschlüsse
für Leitungen
oder dergleichen zur Zuführung
und Abführung
des Kühlmediums
aufweisen.
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Die beiden Kontaktstücke sind
mittels geeigneter Verbindungselemente fest miteinander verbunden
und bevorzugt miteinander verspannt, welche insbesondere als Spannschrauben,
Gewindestangen oder dergleichen ausgebildet sind, wobei ferner Mittel
zur elektrischen Isolierung der beiden Kontaktstücke vorgesehen sind. Im Rahmen
der Erfindung kann der Flüssigkeitskühler in
Sandwich-Bauweise ausgebildet sein, wobei zusätzlich zu den beiden erläuterten
Kontaktstücken
und dem Leistungshalbleiter- Element
in analoger Weise wenigstens ein weiteres Kontaktstück sowie
wenigstens ein weiteres Leistungshalbleiter-Element übereinander
angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei derart übereinander angeordneten Leistungshalbleiter-Elementen
ist jeweils das weitere Kontaktstück vorgesehen, welches vorzugsweise
auf seinen beiden, dem jeweiligen Leistungshalbleiter-Element zugewandten
Seiten bzw. Innenflächen
den oder die Kühlkanäle sowie
die korrespondierenden Kontaktteile enthält, zwecks Kontaktierung mit
der Kathode bzw. Anode der anliegenden Leistungshalbleiter-Elemente.
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Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
angegeben.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, ohne
dass insoweit eine Beschränkung
erfolgt. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung des Flüssigkeitskühlers mit integriertem Leistungshalbleiter-Element,
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2 Einzelteile
des Flüssigkeitskühlers und
das Leistungshalbleiter-Element,
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3 das
kathodenseitiges Kontaktstück
mit kathodenseitiger Kanalführung,
kathodenseitiger Isolierung, Isolierrohren und Spannschrauben,
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4 das
kathodenseitiges Kontaktstück gemäß 3 mit zusätzlich aufgesetztem
Zentrierring,
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5 das
kathodenseitiges Kontaktstück gemäß 4 mit zusätzlich aufgesetztem
Leistungshalbleiter-Element in Form einer Scheibenzelle,
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6 das
kathodenseitiges Kontaktstück gemäß 5 und zusätzlich das
anodenseitige Kontaktstück,
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7 den
Flüssigkeitskühler mit
integriertem Leistungshalbleiter-Element gemäß 6, jedoch mit dem auf das kathodenseitige
Kontaktstück aufgesetzten
anodenseitigen Kontaktstück,
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8 den
Flüssigkeitskühler gemäß 7 mit zusätzlich angeordneter
anodenseitiger Isolierung.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung den komplett montierten Flüssigkeitskühler mit
einem ersten kathodenseitigen Kontaktstück 1 und einem zweiten
anodenseitigen Kontaktstück 2, zwischen
welchen ein Isolierelement 4, vorzugsweise in Form eines
Zentrierringes, angeordnet ist. Das erste und das zweite Kontaktstück 1, 2 sind
im wesentlichen plattenförmig
ausgebildet und bestehen aus elektrisch leitfähigem Material, während das
Isolierelement 4 aus elektrisch nicht leitfähigem Material besteht
und bevorzugt gleichfalls als Platte ausgebildet ist. Das erste
Kontaktstück 1 weist
eine bevorzugt glatte Oberfläche 6 auf, über welche
mit hier nicht weiter dargestellten Kontaktelementen, wie beispielsweise
Bürsten,
Federelementen oder dergleichen, der äußere anodenseitige Stromkontakt
bewerkstelligt wird. Entsprechend ist die in der Zeichnung nicht
sichtbare äußere Oberfläche des
ersten kathodenseitigen Kontaktstücks 1 ausgebildet
und analog mit Kontaktelementen für den äußeren kathodenseitigen Stromkontakt
versehen. Die Kontaktstücke 1 und 2 weisen
jeweils einen Anschluss 8, 10 für Leitungen
eines Kühlmittelsystems
auf. Die beiden Kontaktstücke 1, 2 sowie
das dazwischen angeordnete plattenförmige Isolierelement 4 sind
mittels Verbindungselementen 12 miteinander verbunden und gegeneinander
verspannt. Wie ersichtlich, sind die Verbindungselemente 12 insbesondere
als in den vier Eckbereichen der Kontaktstücke 1, 2 angeordnet Schraubbolzen
und Muttern ausgebildet, wobei die Schraubbolzen korrespondierende
Bohrungen in den Eckbereichen der Kontaktstücke 1, 2 und
des Isolierelements 4 durchdringen. Die Verbindungselemente 12 sind
bezüglich
der Kontaktstücke 1, 2 elektrisch isoliert
angeordnet und/oder ausgebildet. So sind die Schraubbolzen vorzugsweise
jeweils von einer Isolierhülse 18 aus
elektrisch nicht leitfähigem
Material umgeben. Des Weiteren sind auf der äußeren Oberfläche 6 des
anodenseitigen Kontaktstücks 2,
insbesondere plattenförmige
Isolierstreifen 14, 15 derart vorgesehen, dass
die Muttern bezüglich
der Oberfläche 6 des
anodenseitigen Kontaktstücks 2 isoliert sind.
Analog hierzu ist an der äußeren Oberfläche des
ersten kathodenseitigen Kontaktstücks 1 eine kathodenseitige
Isolierung vorgesehen.
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Wie nachfolgend erläutert wird,
ist zwischen den beiden Kontaktstücken 1, 2,
insbesondere in der Ebene des Isolierelements bzw. Zentrierringes 4,
das Leistungshalbleiter-Element angeordnet, wobei das Leistungshalbleiter-Element
mit seinen beiden dem ersten Kontaktstück 1 bzw. dem zweiten
Kontaktstück 2 zugewandten
Oberflächen
bzw. der Kathode und der Anode in direktem elektrischen Kontakt
mit Teilen der zugewandten Innenflächen des ersten und zweiten
Kontaktstücks 1, 2 steht.
Erfindungsgemäß ist das
Leistungshalbleiter-Element in dem Flüssigkeitskühler integriert. Betrachtet
man die Kontaktstücke 1, 2 als
Bestandteile des Gehäuses
des Leistungshalbleiters, so ist umgekehrt erfindungsgemäß der Flüssigkeitskühler in
das Gehäuse
des Leistungshalbleiter-Elements integriert. Erfindungsgemäß ist mittels
der Kontaktstücke 1, 2 ein
gemeinsames Gehäuse
einerseits für
das Leistungshalbleiter-Element
und andererseits für
den Flüssigkeitskühler geschaffen.
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2 zeigt
nebeneinander die Einzelteile des Flüssigkeitskühlers vor der Montage. Mit
dem ersten kathodenseitigen Kontaktstück 1 sind bereits die
Verbindungselemente bzw. deren Schraubbolzen oder Spannschrauben 16 verbunden,
welche jeweils von einer Isolierhülse 18 umgeben sind.
Die Isolierhülsen 18 sind
als Rohre oder Schläuche
ausgebildet und bestehen aus, hinsichtlich der an den Konstaktstücken 1, 2 anliegenden
Spannung, durchschlagfestem Material. Alternativ können zur
Isolierung der Kontaktstücke 1, 2 die
Spannschrauben oder Gewindestangen 16 aus insbesondere
faserverstärktem Kunststoff
bestehen. Die in der Zeichnung erkennbare Innenfläche 20 des
ersten Kontaktstücks 1 enthält einen
teilweise offenen Kühlkanal 21, 22,
welcher hier als eine in die Innenfläche 20 eingebrachte
zum Leistungshalbleiter-Element offene, mäanderförmige bzw. ringförmige Nut
ausgebildet ist. Die zwischen den offenen Nuten bzw. Kühlkanälen stehen
gebliebenen Teile 23 des Kontaktstücks 1 sind die Kontaktteile
für den
Stromübergang
auf das Leistungshalbleiter-Element. Die offene Nut bzw. Nuten stehen
mit den Anschlüssen 8, 10 für die Zuführung und
Ableitung des Kühlmediums
in Verbindung. Das Isolierelement 4 ist im wesentlichen
ringförmig
ausgebildet und weist in seinen vier Eckbereichen jeweils eine Bohrung 24 derart
auf, dass das Isolierelement 4 auf das erste Kontaktstück 1 aufgelegt
werden kann, wobei die Verbindungselemente 12, insbesondere
deren Isolierhülse 18,
durch die genannten Bohrungen 24 hindurchgeführt sind.
Das Isolierelement 4 enthält ferner eine zentrale Ausnehmung 26,
welche auf die radialen Außenabmessungen
des Leistungshalbleiter-Elements 28 abgestimmt ist.
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Das Leistungshalbleiter-Element 28 ist
als Scheibenzelle oder Wafer ausgebildet, wobei anstelle der hier
kreisförmigen
Außenkontur
selbstverständlich
auch eine andere vorgegeben sein kann und die zentrale Ausnehmung 26 des
Isolierelements 4 korrespon dierend hierzu ausgebildet ist.
Das Leistungshalbleiter-Element 28 ist im wesentlichen
als eine Scheibe oder Platte ausgebildet und enthält zwei
einander geenüberliegende
Seitenflächen,
welche zumindest teilweise als Kathoden bzw. Anoden ausgebildet
sind und/oder mit der im Inneren des Leistungshalbleiter-Elements 28 angeordneten
Kathode sowie Anode elektrisch leitend verbunden sind. Die anodenseitige
Seitenfläche 29 ist
in 2 sichtbar, während die
kathodenseitige Seitenfläche
hinter der Zeichenebene liegt. In vorteilhafter Weise ist das Isolierelement 4 als
ein Zentrerring ausgebildet, in dessen zentrale Ausnehmung 26 das
Leistungshalbleiter-Element 28 einsetzbar ist und insbesondere zentrierbar
ist. Das über
den Umfang in bevorzugter Weise geschlossene Isolierelement 4 bzw.
der Zentrierring besteht aus elektrisch nicht leitfähigem Material
und ist nach der Montage des Flüssigkeitskühlers zwischen
den beiden Kontaktstücken 1, 2 eingespannt.
Zusätzlich
erfolgt mittels des Isolierelements und/oder Zentrierrings 4,
welcher das Leistungshalbleiter-Element 28 bevorzugt vollständig über den
Umfang des umgibt, erfindungsgemäß eine Abdichtung nach
außen,
wodurch zuverlässig
ein Austritt des Kühlmediums
unterbunden wird. Das Isolierelement bzw. der Zentrerring 4 besitzt
somit eine Doppelfunktion, nämlich
zum einen die elektrische Isolierung der beiden Kontaktstücke 1 und 2 sowie
zum anderen die Abdichtung des oder der Kühlkanäle 21, 22 nach
außen.
Zusätzlich
oder alternativ kann im Rahmen der Erfindung ein zusätzliches,
ringförmiges
Dichtelement zwischen dem ersten und zweiten Kontaktstück 1 und 2 vorgesehen
sein, welches das Leistungshalbleiter-Element 28 und die
diesem zugewandten innen liegenden Kühlkanäle radial außen umgibt.
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Das zweite anodenseitige Kontaktstück weist
in seiner Innenfläche 30 entsprechend
des ersten Kontaktstücks 1 ebenfalls
als offene Nuten ausgebildete Kühlkanäle 31, 32 auf.
Erfindungsgemäß sind nach
der Montage des Flüssigkeitskühlers die offenen
Nuten 21, 22 des ersten Kontaktstücks 1 ebenso
wie die offenen Nuten 31, 32 des zweiten Kontaktstücks 2 mittels
der jeweiligen zugewandten Seitenflächen des plattenförmigen Leistungshalbleiter-Elements 28 geschlossen,
wobei das durch die derart geschlossenen Kühlkanäle 21, 22 sowie 31, 32 strömende Kühlmedium
direkt an die jeweiligen Seitenflächen des Leistungshalbleiter-Elements 28 gelangt,
wodurch ein optimierter Wärmeübergang
sichergestellt ist. Die zwischen den offenen Nuten 21, 22 bzw. 31, 32 des
ersten Kontaktstücks 1 bzw.
des zweiten Kontaktstücks 2 stehengebliebenen,
vorhandenen Teile 23 bzw. 33 liegen unmittelbar
an den zugewandten Seitenflächen
des Leistungshalbleiter-Elements 28 an und gewährleisten
den direkten inneren elektrischen Kontakt der beiden Kontaktstücke 1, 2 mit
dem Leistungshalbleiter-Element 28. Auch das zweite Kontaktstück 2 enthält Anschlüsse 8, 10 für die Anschlußleitungen
des Kühlsystems.
Zur anodenseitigen Isolierung sind die Isolierstreifen 14, 15 vorgesehen,
welche nach der Montage auf der Außenseite des zweiten Kontaktstücks 2 aufliegen und
mittels Muttern 34 sowie Unterlegscheiben 36 über die
Außengewinde
der Spannschrauben 16 festgelegt sind. Analog erfolgt die
kathodenseitige Isolierung an der Außenfläche des ersten Kontaktstücks 1.
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Anhand der 3 bis 8 wird
der Aufbau und die Montage des Flüssigkeitskühlers mit dem integrierten
Leistungshalbleier-Element 28 weiter erläutert. Gemäß 3 enthält das erste Kontaktstück 1 in der
Innenfläche 20 die
als nach oben offene Nuten 21, 22 und die stehen
gebliebenen Kontaktteile 23. Durch die Bohrungen 24 des
ersten Kontaktstücks 1 sind
die vier Spannschrauben 16 mit den dieselben umgebenden
Isolierhülsen 18 hindurchgeführt. An der
hinter der Zeichenebene liegenden äußeren Oberfläche des
ersten Kontaktstücks 1 sind
die Isolierstreifen angeordnet ebenso wie die auf die Außengewinde
der dortigen Enden der Spannschrauben 16 geschraubten Muttern.
Das erste Kontaktstück
weist erfindungsgemäß einen
bevorzugt zentralen Zentrierstift 38 auf, welcher um einen
vorgegebenen Betrag über
die Innenfläche 20 vorsteht.
Das Leistungshalbleiter-Element 28 enthält eine korrespondierende Ausnehmung,
in welche der Zentrierstift 38 eingreift. Wie bereits erläutert, stehen
die Anschlüsse 8, 10 über im Inneren
des ersten Kontaktstifts 1 angeordnete und hier nicht weiter
dargestellte Bohrungen mit den Nuten 21, 22 derart
in Verbindung, dass das Kühlmedium
die Nuten bzw. Kühlkanäle 21, 22 durchströmen kann.
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Gemäß 4 ist der Zentrierring 4 auf
das erste Kontaktstück 1 aufgesetzt
und gemäß 5 ist das Leistungshalbleiter-Element 28 in
die zentrale Ausnehmung 26 des Zentrierringes 4 eingesetzt.
Das Leistungshalbleiter-Element 28 enthält gemäß 5 eine zentrale Ausnehmung 40,
in welche nach der weiteren Montage ein korrespondierender Zentrierstift
des zweiten Kontaktstücks
eingreift. Entsprechend enthält
das Leistungshalbleiter-Element 28 in der hier nicht erkennbaren
rückwärtigen Seitenfläche gleichfalls
die bereits erwähnte
Ausnehmung für
den in 4 dargestellten
Zentrierstift 38 des ersten Kontaktstücks 1.
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6 zeigt
zusätzlich
zu dem anhand 5 erläuterten
Montagezustand neben dem ersten Kontaktstück 1 das zweite Kontaktstück 2 mit
den offenen Nuten 31, 32 und den stehen gebliebenen
Kontaktteilen 33 im Bereich der Innenfläche 30. Zur weiteren Montage
wird das Kontaktstück 2 um
180° gedreht und
auf das erste Kontaktstück 1 aufgesetzt,
wobei die Innenfläche 30 dem
Leistungshalbleiter-Element 28 zugewandt ist und wobei
der zentrale Zentrierstift 42 des zweiten Kontaktstücks 2 in
die zentrale Ausnehmung 40 des Leistungshalbleiter-Elements 28 eingreift.
Es sei ausdrücklich
festgehalten, dass die axialen Längen
der beiden Zentrierstifte 38, 42 derart vorgegeben
sind, dass deren einander zugewandten Enden einen hinreichend großen Abstand
zur Vermeidung von Spannungsüberschlägen aufweisen. Vorteilhaft
ist zwischen den genannten Enden eine Isolierung vorgesehen.
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7 zeigt
den Flüssigkeitskühler nach
dem Aufsetzen des zweiten, anodenseitigen Kontaktstücks 2 auf
das erste Kontaktstück 1 und
das Leistungshalbleiter-Element. Es ist von besonderer Bedeutung,
dass die Isolierhülsen 18 über die äußere Oberfläche 6 des
zweiten Kontaktstücks 2 mit
einem vorgegebenen Betrag überstehen,
und zwar in der Größenordnung
von einigen Millimetern und/oder der Dicke der nachfolgend an der äußeren Oberfläche 6 zwecks
Isolierung anzuordnenden Isolierstreifen. Die Isolierhülsen ragen
somit in die zugeordneten Bohrungen der Isolierstreifen hinein,
wobei aufgrund des genannten Überstandes
eine Fixierung der Isolierstreifen oder Isolierstoffplatten gewährleistet
ist. Entsprechend ragen die Isolierhülsen 18 über die äußere Oberfläche des
kathodenseitigen ersten Kontaktstücks 1 hinaus, wobei
analog die dort vorhandenen Isolierstreifen oder Isolierplatten
fixiert werden und im Bereich der Spannschrauben bzw. Gewindestangen
ein Spannungsüberschlag
zuverlässig
unterbunden wird. Nach dem Aufsetzen der Isolierstreifen 14, 15 gemäß 8 auf die äußere Oberfläche 6 des zweiten
Kontaktstücks 2 erfolgt
in einem letzten Montageschritt das Aufsetzen der in 2 dargestellten Unterlegscheiben
und das Aufschrauben der Gewindemuttern auf die Außengewinde
der Spannschrauben 16. Das Festziehen der Gewindemuttern 34 erfolgt
mit einem vorgegebenen Drehmoment, um eine definierte Verspannung
der beiden Kontaktstücke 1, 2 und
des zwischen diesen angeordneten Leistungshalbleiter-Elements zu
gewährleisten.
Die Vorspannung wird insbesondere unter Berücksichtigung der im Betrieb
der Leistungshalbleiter-Elemente sich ergebenden Temperaturänderungen
vorgegeben, damit auch in extremen Betriebszuständen eine feste Verspannung
der beiden Kontaktstücke 1, 2 und
ferner eine funktionssichere kathodenseitige und anodenseitige Kontaktierung
des Leistungshalbleiter-Elements 28 mit den zugeordneten
inneren Kontakteilen der beiden Kontaktstücke 1, 2 und
schließlich
auch eine funktionssichere Abdichtung der Kühlkanäle gewährleistet ist.
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- 1
- erstes,
kathodenseitiges Kontaktstück
- 2
- zweites,
anodenseitiges Kontaktstück
- 4
- Isolierelement/Zentrierring
- 6
- äußere Oberfläche von 2
- 8,
10
- Anschluss
- 12
- Verbindungselement
- 14,
15
- Isolierstreifen/Isolierplatte
- 16
- Spannschraube/Gewindestange
- 18
- Isolierhülse
- 20
- Innenfläche von 1
- 21,
22
- offene
Nut/Kühlkanal
in 20
- 23
- stehen
gebliebener Teil von 1
- 24
- Bohrung
in 4
- 26
- zentrale
Ausnehmung in 4
- 28
- Leistungshalbleiter-Element
- 29
- anodenseitige
Seitenfläche
von 28
- 30
- Innenfläche von 2
- 31,
32
- offene
Nut/Kühlkanal
in 30
- 33
- stehen
gebliebener Teil von 1
- 34
- Mutter
- 36
- Unterlegscheibe
- 38
- Zentrierstift
von 1
- 40
- zentrale
Ausnehmung in 28
- 42
- Zentrierstift
von 2