DE1130077B - Hochspannungsgleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Halbleiterdioden - Google Patents

Hochspannungsgleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Halbleiterdioden

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DE1130077B DEP23866A DEP0023866A DE1130077B DE 1130077 B DE1130077 B DE 1130077B DE P23866 A DEP23866 A DE P23866A DE P0023866 A DEP0023866 A DE P0023866A DE 1130077 B DE1130077 B DE 1130077B
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Description

  • Hochspannungsgleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Halbleiterdioden Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsgleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Halbleiterdioden, die gemeinsam in einem hermetisch abgedichteten Behälter angeordnet sind, durch dessen Wandung wenigstens zwei Anschlüsse herausgeführt sind.
  • Bisher bekannte Hochspannungsgleichrichter, die für die gleichen Zwecke bestimmt sind, haben manche Nachteile. Ein solcher bekannter Gleichrichter besteht z. B. aus einem keramischen Rohr, in dem eine Anzahl von Siliziumkristallen mit einlegiertem pn-Übergang angeordnet sind.
  • An den äußeren Enden sind innerhalb des keramischen Rohres Aluminium-Abstandsstücke angeordnet, die mit dem nächsten Siliziumkristall in Kontakt sind. Auf der anderen Seite jedes der beiden Aluminium-Abstandsstücke ist je eine Feder vorgesehen, um eine mechanische Vorspannung auf die Siliziumkristalle zu übertragen. Ein Paar Metallkappen verschließen die äußeren Enden des Rohres. Die einzelnen Siliziumkristalle, die im Vergleich zum Innendurchmesser des keramischen Rohres einen kleinen äußeren Durchmesser aufweisen, sind jeweils auf einem scheibenförmigen metallischen Teil befestigt, dessen äußerer Durchmesser nur wenig kleiner ist als der innere Durchmesser des keramischen Rohres. Auf einer Seite jedes dieser Scheiben, die Siliziumkristalle tragen, ist eine scheibenförmige Bronzefeder angebracht, während jede dieser Scheiben auf der anderen Seite ein ringförmiges isolierendes Abstandsstück trägt, durch das der Siliziumkristall mit der nächsten Bronzefeder in Kontakt kommen kann. Auf diese Weise sind alle Siliziumkristalle elektrisch miteinander in Reihe geschaltet. Um eine Abdichtung dieser hier beschriebenen Anordnung zu erreichen, wird das keramische Rohr an den äußeren Enden metallisiert, und die an den Enden aufgesetzten Metallkappen werden aufgelötet.
  • Dieser bekannte Hochspannungsgleichrichter hat viele Nachteile. Die Abdichtung zwischen den Metallkappen und dem keramischen Rohr durch Verlötung begrenzt den Betrieb eines solchen Gleichrichters selbst für eine kurze Zeit auf Temperaturen unter 150° C. Weiterhin stellt diese Verlötung tatsächlich keine vollkommen hermetische Abdichtung dar, so Saß die Kenneigenschaften der Vorrichtung im Betrieb von einer Änderung der Luftfeuchtigkeit, der Temperatur und anderer Umgebungseinflüsse abhängig sind. Außerdem haben die vielen unter Druck stehenden Dberflächenberührungskontakte ein unbefriedigendes ; elektrisches Betriebsverhalten zur Folge, wenn der 31eichrichter mechanischen Erschütterungen, Vibrationen und einem ständigen Temperaturwechsel ausgesetzt ist. Diese Kontaktflächen neigen dazu, im Laufe der Zeit zerstört zu werden.
  • Der Hochspannungsgleichrichter gemäß der vorliegenden Erfindung überwindet diese Nachteile. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochspannungsgleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Halbleiterdicden für Spannungen über 1500 Volt herzustellen. Dabei soll der neue Hochspannungsgleichrichter verhältnismäßig klein und gegen Erschütterungen und Stöße unempfindlich sein. Ferner soll er auch unter erschwerten Betriebsbedingungen, wie z. B. bei starken mechanischen Erschütterungen, bei stark erhöhten Temperaturen oder bei starken Temperaturschwankungen zuverlässig arbeiten. Insbesondere soll dabei der neue Hochspannungsgleichrichter einen neuen Endverschluß aufweisen, der nicht nur eine hermetische Abdichtung ergibt, sondern auch in höchstem Grade zuverlässig ist.
  • Gemäß der Erfindung ist jede der in Reihe geschalteten Halbleiterdioden für sich in einer hermetisch abgeschlossenen, an ihrem einen Ende mit einem Minus- und an ihrem anderen Ende mit einem Pluspol versehenen zylindrischen Umhüllung angeordnet, wobei die Halbleiterdioden so Seite an Seite liegen, daß ungleichnamige Pole einander benachbart sind und die benachbarten Pole derart mittels Verschweißung elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, daß die Halbleiterdioden eine kompakte Baueinheit bilden. Die zylindrische Umhüllung für die einzelnen Halbleiterdioden besteht zweckmäßig in an sich bekannter Weise aus einem Glasröhrchen, dessen Enden durch eingeschmolzene Metallkappen abgedichtet sind. Entsprechend einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die aus den Halbleiterdioden bestehende Baueinheit von einer Kunststoffhülle eingeschlossen, die mit Füllmaterial aus Kunststoff gefüllt und an ihren Enden mit einem Paar elektrisch mit der aus den Halbleiterdioden bestehenden Baueinheit verbundener Metallkappen hermetisch abgeschlossen ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jede der Halbleiterdioden in entsprechenden Ausnehmungen eines Magazins aus Isoliermaterial angeordnet. Die Kunststoffhülse und das Magazin für die Halbleiterdioden können aus einem Kunststoff bestehen, der ein Polymerisat von Trifluorchloräthylen ist, während als Füllmaterial ein Epoxykunstharz dienen kann.
  • Die neuen die Erfindung kennzeichnenden Merkmale sowie weitere Vorteile der Erfindung werden besser verständlich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen. Dabei zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eines Hochspannungsgleichrichters, Fig.2 eine vergrößerte teilweise Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht des Gleichrichters nach Fig. 1 während eines Zwischenschrittes in der Herstellung, Fig. 5 eine vergrößerte Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in Fig. 6 und Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Gleichrichterbaugruppe, wie sie innerhalb des Gleichrichters in Fig. 6 eingebaut ist.
  • In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Hochspannungsgleichrichter dargestellt, der in einem relativ dünnwandigen Kunststoffrohr 10 eingebaut ist. Dieses Rohr wird vorzugsweise aus einem Kunstharz, wie z. B. einem mit Füllstoffen versehenen Epoxyharz hergestellt. Ein für diesen Zweck besonders brauchbares Epoxyharz enthält 12 fl/o Silizium als Füllstoffanteil: Andererseits können auch geschichtete, mit Epoxyharz imprägnierte Glasfasergewebe oder mit Melaminharz getränkte Glasfaserschichtgewebe oder ähnliche Materialien zur Herstellung des Rohres 10 verwendet werden. Hermetisch abdichtend sind an beiden Enden des Rohres 10 zwei Messingendkappen 11 und 12 aufgesetzt, die mit einer Nickelschicht von etwa 0,051 bis 0,076 mm überzogen sein können. Die Wandstärke der Kappen 11 und 12 beträgt ungefähr 0,25 mm. Innerhalb jeder dieser Endkappen 11. und 12 sind aus geschichtetem, mit Epoxyharz imprägniertem Glasfasergewebe bestehende Manschetten 13 und 14 angeordnet, die am besten aus Fig. 2 zu erkennen sind. Diese Manschetten 13 und 14 füllen den Zwischenraum zwischen den Abschlußkappen 11 und 12 und der Außenwand des Rohres 10 aus. Je eine kleine Bohrung 15 oder 16 von etwa 1 mm ist innerhalb einer eingedrückten Vertiefung 17 bzw. 18 am Ende der Kappe 11 bzw. 12 vorgesehen. Die aktiven Bauelemente des Hochspannungsgleichrichters bestehen aus einer Anzahl von in Glasröhrchen mit angeschmolzenen Metallkappen hermetisch abgedichtet eingeschlossenen Siliziumgleichrichtern 22. Diese Gleichrichter 22 bestehen alle aus einem zylinderförmigen Glasröhrchen 23, in die ein Paar Metallmanschetten 24 aus einem mit Glas leicht verschmelzbaren Stahl eingesetzt sind. Die Manschetten 24 sind an das zylinderförmige Glasröhrchen angeschmolzen, um zwischen beiden eine hermetische Abdichtung zu erzielen. Ein Paar Metallbolzen 25 und 26 sind in die Metallhülsen 24 eingesetzt, um das Gehäuse des einzelnen Gleichrichters fertigzustellen. Ein Siliziumkristall mit einem pn-übergang ist an den Bolzen 25 und 26 angeschlossen und stellt das aktive elektrische Element für die Gleichrichtung dar.
  • Beim Zusammenbau wird eine Gruppe solcher Gleichrichter 22 Seite an Seite mit geringem Abstand voneinander so angeordnet, daß ihre Längsachsen. parallel verlaufen. Dabei sind benachbarte Gleichrichter jeweils gegensinnig gepolt, so daß die Kathode der einen Gleichrichterzelle gegenüber der Anode der nächsten Gleichrichterzelle liegt usw. Die Gleichrichter werden dann durch kurze Stücke Nickeldraht 27, dessen Durchmesser etwa 0,5 bis 0,75 mm beträgt, miteinander in Reihe geschaltet. An den nicht angeschlossenen Anschlußklemmen der außenliegenden Gleichrichterzellen ist jeweils ein Draht 28 angeschweißt, der länger ist als die Drähte 27. Die Drähte 28 sind so abgebogen, daß die von den Gleichrichterzellen abgelegenen Enden koaxial mit der durch die Reihenanordnung der Dioden verlaufenden Linie liegen, wie sich dies am besten aus Fig. 2 ergibt.
  • Die aus den miteinander verbundenen Gleichrichterzellen 22 und den daran angeschlossenen Anschlußdrähten 28 bestehende Baugruppe wird dann in dem Hohlrohr 10 in senkrechter Lage, wie in Fig. 4 gezeigt, angebracht. Eine kurze, aus Epoxyharz bestehende Kappe 31, deren äußerer Durchmesser im wesentlichen gleich dem inneren Durchmesser des Rohres 10 ist, wird am Boden des Rohres eingesetzt, so daß die äußere Oberfläche der Kappe 31 mit dem Ende des Rohres 10 abschließt. Anschließend wird eine vorgeformte Silikongummikappe 33 um das untere Ende des Rohres 10 herum angeordnet. Der Innendurchmesser der Kappe 33 ist wenig kleiner als der äußere Durchmesser des Rohres 10, so daß sich beim Aufsetzen der Kappe 33 ein dichter Verschluß ergibt. Es ist klar, daß die Kappe 33, die etwas elastisch ist, über das Ende des Rohres 10 gezogen werden kann. Eine kleine Bohrung 33a ist in der Kappe 33 in der Verlängerung der Mittelachse des Rohres 10 vorgesehen und dient zur Aufnahme des unteren Anschlußdrahtes 28, während gleichzeitig ein im wesentlichen vollständiger Verschluß der Unterseite des Rohres 10 gewährleistet ist. Ein zweites Silikongummiteil 34 in Form eines Trichters wird über das Rohr 10 geschoben. Der Trichter 34 weist eine Bohrung 34a auf, die etwas größer als der äußere Durchmesser des Rohres 10 ist. Dann wird das Epoxyharz in den Trichter 34 eingegossen und füllt alle Zwischenräume im Rohr 10 aus, die nicht durch die Gleichrichtergruppe eingenommen werden. Als besonders geeignet hat sich ein Epoxygießharz mit einstellbarer Biegsamkeit erwiesen. Die gesamte Anordnung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, wird dann in einen Ofen eingebracht und einem Unterdruck von etwa 508 bis 635 mm Quecksilbersäule zwei- bis dreimal ausgesetzt, bis es völlig mit Harz gefüllt ist. Nach Herausnehmen dieser Anordnung aus dem Ofen wird überschüssiges Epoxyharz von der Oberfläche des Rohres entfernt, und eine zweite Kappe 35 wird innerhalb des gegenüberliegenden Endes des Rohres 10 eingesetzt, solange die Epoxyharzfüllung 36 in Fig. 2 noch nicht ausgehärtet ist. Die Anordnung wird dann in einem Aushärteofen für etwa 3 Stunden einer Temperatur von etwa 150° C angesetzt. Dann wird die Anordnung aus dem Ofen herausgenommen und abkühlen gelassen.
  • Anschließend werden die beiden Kunststoffmanschetten 13 und 14, die auf ihrem Umfang und an den Endflächen mit dem gleichen Epoxyharz überzogen sind, in die Endkappen 11 und 12 eingebracht, und die Endkappen mit den eingepreßten Manschetten werden dann in einen Ofen eingesetzt und für etwa '.= Stunde auf etwa 75° C erwärmt. Diese aus Endkappe und Manschette bestehenden Teile werden dann aus dem Ofen herausgenommen und. abkühlen gelassen. Anschließend wird innerhalb der Endkappen ein Überzug aus Epoxyharz angebracht, worauf die Endkappe auf die äußeren Enden des Rohres 10 aufgeschoben werden. Dann wird die gesamte Vorrichtung wiederum in einen Ofen eingebracht und für etwa '. Stunde auf eine Temperatur von 65,5° C erwärmt. Dann wird die gesamte Anordnung aus dem Ofen herausgenommen und abkühlen gelassen, worauf überschüssiges Harz von den Bohrungen 15 und 16 entfernt wird, durch die die Drähte 28 hindurchtreten. Die Anschlußdrähte 28 werden dann innerhalb von 0,8 mm von den Endflächen der Kappen 11 und 12 umgebogen. Das kurze Stück der Drähte 28 liegt dann gegen die Bodenfläche der Vertiefungen 17 und 18 an. Anschließend werden die Drähte mit der Kappe verlötet, wodurch der Hochspannungsgleichrichter fertiggestellt ist. Ein Lötmetall, das für diesen Zweck besonders brauchbar ist, besteht zu 95 % aus Zinn und zu 5 % aus Antimon.
  • In Fig.5 ist eine weitere Ausführungsform eines Gleichrichters gezeigt. Der einzige Unterschied zwischen dem Gleichrichter der Fig. 1 und 2 und dem in Fig.5 dargestellten Gleichrichter liegt in der Ausbildung der Endkappen 40 und 41. Diese Endkappen enthalten keine Kunststoffmanschette und sind statt dessen so geformt, daß die Kappen mit einem Flansch 46 am Kunststoffrohr 10 unmittelbar anliegen. Der Innenraum 42 der Metallkappen 40 und 41 hat einen Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser des Rohres ist. Am geschlossenen Ende 43 der Kappen ist in der Mitte eine im allgemeinen kegelförmige Bohrung 44 vorgesehen, deren Durchmesser ungefähr dem Durchmesser des Drahtes 28 entspricht. Die Seitenwände 45 der Bohrung sind geneigt, um eine bessere Abdichtung zu geben, wenn das Kunststofffüllharz 36 eingefüllt wird. Am anderen Ende der Kappe ist ein in radialer Richtung sich nach innen erstreckender Flansch 46 vorgesehen. Der Flansch 46 hat einen Innendurchmesser, der ungefähr gleich dem Außendurchmesser des Rohres 10 ist. Dadurch entsteht ein Hohlraum 47, der ebenfalls durch den einzufüllenden Kunststoff ausgefüllt wird, wenn das Rohr 10, wie im Zusammenhang mit den Fig.1 und 2 beschrieben, mit Kunststoffharz ausgefüllt wird. Am Ende des Hohlraumes 47 in der Nähe des geschlossenen Endes 43 befindet sich eine Abschrägung 50. Betrachtet man nunmehr die Fig. 6 und 7, so sieht man dort eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im allgemeinen ist diese Ausführungsform konstruktiv ähnlich aufgebaut wie die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform. Der Gleichrichter besteht ebenfalls aus einem Rohr oder einer Hülse 70 aus Kunststoff. Obgleich ein Epoxyharz oder mit Glasfasern verstärkte Kunstharze für das Rohr 70 Verwendung finden können, so wurde doch vorzugsweise ein Kunststoff verwendet, der ein Polymer von Trifluorchloräthylen ist. Die Eigenschaften dieses Materials sind wie folgt: Es besitzt einen außerordentlich hohen Widerstand gegen chemische Einflüsse, eine sehr geringe Feuchtigkeitsabsorption, eine sehr hohe Druckfestigkeit, einen weiten Betriebstemperaturbereich von -195 bis -i- 200° C, eine hohe Schlagfestigkeit sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen. Das Material kann einen wesentlichen Wärmeschock aushalten und hat ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, d. h. hohe dielektrische Durchschlagsfestigkeit sowie eine hohe Lichtbogenbeständigkeit. Das Rohr 70 ist an den Enden an einer Schulter 51 auf einen kleineren Außendurchmesser abgesetzt. Diese Teile mit verringertem Durchmesser 52 sind über ihre gesamte Länge mit einem Gewinde 53 versehen. Trotz der Verringerung des Außendurchmessers des Rohres 70 an den Enden bleibt der Innendurchmesser des Rohres über die gesamte Länge gleich.
  • Ein aus Kunststoff bestehendes Bauteil 56, das am besten aus Fig. 8 zu erkennen ist, weist eine Anzahl von durchgehenden Bohrungen zur Aufnahme der einzelnen Gleichrichterzellen 71 auf. Die Durchmesser der Bohrungen in der Baugruppe sind so gewählt, daß die Gleichrichter im wesentlichen mit Preßsitz eingesetzt werden. Dieses Bauteil kann aus einem beliebigen Kunststoff hergestellt werden, der chemisch inert, relativ stark und zäh ist und einen hohen Temperaturbereich aushält. Ein Material, das für diesen Zweck besonders zufriedenstellend arbeitet, ist das obengenannte Trifluorchloräthylenpolymerisat. Die einzelnen Gleichrichterzellen werden in das Bauteil 56 jeweils mit entgegengesetzter Polung eingesetzt, so daß die Anode einer Gleichrichterzelle gegenüber der Kathode der nächsten Gleichrichterzelle liegt. Sind alle Gleichrichter oder Dioden 71 eingesetzt, dann werden die Anschlußkappen der Dioden in der aus Fig. 5, 6 und 8 erkennbaren Weise miteinander verbunden, so daß alle Gleichrichter in Reihe geschaltet sind. Die Anschlußleitungen 63 werden dann an den äußeren Dioden, an denen keine Verbindungsleitungen 64 angeschlossen sind, angeschweißt. Diese Drähte 63 werden, wie bei 60 gezeigt, umgebogen, so daß sich ihre Enden koaxial mit der Mittellinie der Baugruppe erstrecken. Nunmehr wird die Baugruppe in die Hülse oder das Rohr 70 von Fig. 6 eingesetzt. Zwei Metallendkappen 54 und 55, die ein Innengewinde aufweisen, werden auf die mit Gewinde versehenen Endflansche der Hülse aufgeschraubt, nachdem ein Dichtungsmaterial; wie z. B. ein Epoxyharz, auf die Windungen aufgetragen worden ist, um eine hermetische Abdichtung zwischen dem Rohr und den Endkappen sicherzustellen. Dann werden die Endkappen fest angezogen, um auch noch eine Druckabdichtung mit den Schultern 51 zu erzielen. Die so zusammengebaute Einheit wird dann zum Aushärten und Auspolymerisieren des Epoxyharzes auf eine Temperatur von 80 bis 90° C für etwa 30 Minuten erwärmt, um eine wirksame hermetische Abdichtung zwischen den Kappen und dem Rohr herzustellen. Einer der Anschlußdrähte 63, der, wie bei 60 dargestellt, umgebogen ist und in der Bohrung 61 der Endkappe liegt, wird nun, wie bei 62 zu sehen, umgebogen, worauf die Bohrung mit einem hochschmelzenden Lötmetall, das beispielsweise aus 95 % Zinn und 5 % Antimon besteht, verschlossen wird, um eine hermetische Abdichtung der Kappe zu erreichen. Da die andere Kappe noch nicht verlötet ist, wird die ganze Anordnung in eine Vakuumkammer eingebracht und Epoxyharz der oben beschriebenen Art mit einem Druck von etwa einer Atmosphäre durch die Bohrung in der Kappe 55 eingefüllt, die noch nicht verlötet ist. Dann wird das Epoxyharz 57 in einem zweistufigen Verfahren ausgehärtet, wobei beim ersten Verfahrensschritt, bei dem die Anordnung für etwa 16 Stunden auf ungefähr 80° C erwärmt wird, zunächst eine Vorpolymerisation erreicht wird. Anschließend wird zum Auspolymerisieren die Temperatur für etwa 3 Stunden auf etwa 150° C gehalten. Dann wird die Kappe 55 durch Löten in der gleichen Weise abgedichtet, wie dies bei der Kappe 54 beschrieben wurde.
  • Einige Eigenschaften solcher Gleichrichter, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, sind wie folgt: Ein Gleichrichter mit 38 Dioden, der entsprechend den Fig. 6 und 7 hergestellt wurde, hat eine Gesamtlänge von etwa 15 cm mit einem äußeren Durchmesser von etwa 16 mm. Der Durchmesser der Kappen beträgt etwa 14 mm. Typische elektrische Eigenschaften sind eine Sperrspannung von etwa 19 000 Volt mit einem Sperrstrom von 1 mA bei 16 000 Volt sowie ein Spannungsabfall in Durchlaßrichtung von etwa 30 Volt. Eine solche Vorrichtung hat eine typische maximale Verlustleistung von 6,5 Watt. Eine Anordnung, wie sie in den ersten beiden Ausführungsbeispielen dargestellt ist, mit einer gleichen Anzahl Dioden, wie sie im Zusammenhang mit der anderen Ausführungsform genannt wurden, ist ungefähr gleichartig, nur daß die maximale Verlustleistung 9 Watt beträgt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Hülse dieser Ausführungsform dünnwandiger ist als die oben beschriebene Ausführungsform und einen geringeren äußeren Durchmesser aufweist, der etwa 11 mm beträgt. Die Wandstärke der Ausführungsform nach Fig.1, 2 und 5 beträgt etwa 1,6 mm.
  • Es ist selbstverständlich, daß diese Angaben für eine ganz bestimmte Ausführungsform gelten und daß man ebensogut weniger oder mehr Dioden nehmen kann, um entsprechend andere Betriebsdaten zu erhalten.
  • Im vorangegangenen wurde ein neuer und verbesserter hermetisch abgedichteter Hochspannungsgleichrichter beschrieben. Der Gleichrichter enthält eine dreifach hermetisch abgedichtete Packung und besteht aus einer Anzahl einzeln hermetisch abgedichteter Dioden, die durch verschweißte Verbindungen miteinander verbunden sind, die ihrerseits in einem stoßsicheren, gegen Feuchtigkeitsaufnahme widerstandsfähigen Harz eingebettet sind.
  • Außerdem ist die Außenseite der Anordnung durch Verlöten an kleinen Bohrungen in den Endkappen und durch Einlage von Epoxyharzkappen zwischen den Erden der Hülse und der Innenseite der Metallkappen hermetisch abgedichtet. Diese Gleichrichter haben mit Erfolg einen täglichen Temperaturwechsel zwischen -f- 150 und -65° C, gefolgt von einem Eintauchen in Wasser von über 16 bis 18 Stunden ausgehalten, ohne daß irgendwelche sichtbaren oder elektrischen Schäden aufgetreten wären. Weitere Untersuchungen über die Stoß- und Vibrationsfestigkeit zeigten keinerlei Änderungen der Gleichrichtereigenschaften. Auch wenn man diese Gleichrichter Temperaturen von etwa 200° C für kurze Zeit aussetzt, hat dies keinerlei schädliche Einflüsse.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hochspannungsgleichrichter mit mehreren in Reihe geschalteten Halbleiterdioden, die gemeinsam in einem hermetisch abgedichteten Behälter angeordnet sind, durch dessen Wandung wenigstens zwei Anschlüsse herausgeführt sind; dadurch gekennzeichnet, daß jede der Halbleiterdioden (22, 71) für sich in einer hermetisch abgeschlossenen, an ihrem einen Ende mit einem Minus- und an ihrem anderen Ende mit einem Pluspol versehenen zylindrischen Umhüllung (23, 24) angeordnet ist, daß die Halbleiterdioden so Seite an Seite nebeneinander angeordnet sind, daß ungleichnamige Pole einander benachbart sind und daß die benachbarten Pole derart mittels Verschweißung elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind, daß die Halbleiterdioden eine kompakte Baueinheit bilden.
  2. 2. Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Umhüllung aus einem Glasröhrchen (23) besteht, dessen Enden durch eingeschmolzene Metallkappen (24) abgedichtet sind.
  3. 3. Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Halbleiterdioden bestehende Baueinheit von einer Kunststoffhülse (10, 70) eingeschlossen ist, die mit Füllmaterial (36, 57) aus Kunststoff gefüllt und an ihren Enden mit einem Paar elektrisch mit der aus den Halbleiterdioden bestehenden Baueinheit verbundenen Metallkappen (11, 12, 54; 55) hermetisch abgeschlossen ist.
  4. 4. Hochspannungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Halbleiterdioden (71) in entsprechenden Ausnehmungen eines Magazins (56) aus Isoliermaterial angeordnet ist.
  5. 5. Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet; daß die Kunststoffhülse (10; 70) und das Magazin (56) für die Halbleiterdioden aus einem Kunststoff bestehen, der ein Polymerisat von Trituorchloräthylen ist, und daß als Füllmaterial ein Epoxykunstharz dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 931907, 950 491; deutsche Auslegeschrift Nr. 1041599; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1774 490; USA.-Patentschrift Nr. 2 657 343.
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