DE1269735B - Silicon rectifier set in cooling plate design - Google Patents
Silicon rectifier set in cooling plate designInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.: Int. Cl .:
HOUHOU
Deutsche Kl.: 21g-11/02 German class: 21g-11/02
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1269 735
P 12 69 735.7-33
19.Juni 1963
6. Juni 19681269 735
P 12 69 735.7-33
June 19, 1963
June 6, 1968
Für den Aufbau von Gleichrichtersätzen mit Selen als Halbleiter haben sich Anordnungen bewährt, bei welchen die mit einem zentralen runden Loch versehenen scheibenförmigen Gleichrichterelemente in geeigneter Polung abwechselnd mit ebenfalls mit einem Loch versehenen Kühlblechen größerer Abmessungen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von leitenden Abstandskörpern, auf einen mit einer Isolierung versehenen Gewindebolzen aufgereiht und mit Hilfe von auf die nicht isolierten Enden des BoI-zens aufschraubbaren Muttern fest miteinander verspannt werden. Für große Leistungen sind auch Gleichrichteranordnungen bekannt, bei denen ungelochte Gleichrichterplatten unter Zwischenlage von Kühlblechen einen Plattenstapel bilden und mit Hilfe von mindestens drei Spannbolzen und an deren Enden vorgesehenen Spannmuttern, welche auf an den Stapelenden angeordnete Kühlplatten wirken, zu einem Gleichrichtersatz zusammengebaut sind. Die in den Gleichrichterelementen entstehende Verlustleistungswärme wird in jedem Fall auf die meist aus Aluminium oder Kupfer bestehenden Kühlbleche übertragen und von diesen über Luft oder auch Öl abgeführt.For the construction of rectifier sets with selenium as a semiconductor, arrangements have proven useful which the disc-shaped rectifier elements provided with a central round hole in suitable polarity alternating with cooling plates of larger dimensions also provided with a hole, optionally with the interposition of conductive spacers, on one with a Insulation provided threaded bolts lined up and with the help of on the uninsulated ends of the bolt screw-on nuts are firmly clamped together. For great achievements are too Rectifier arrangements known in which unperforated rectifier plates with the interposition of Cooling plates form a stack of plates and with the help of at least three clamping bolts and on their Tightening nuts provided at the ends, which act on cooling plates arranged at the ends of the stack are assembled into a set of rectifiers. The heat dissipated in the rectifier elements is in any case on the cooling plates, which are usually made of aluminum or copper transferred and discharged from these via air or oil.
Grundsätzlich läßt sich ein derartiger aus Gleichrichterelementen, Kühlblechen und Spannvorrichtung bestehender Satzaufbau auch mit Silizium-Gleichrichterelementen geeigneter Größe durchführen. Den Besonderheiten der Silizium-Gleichrichter muß hierbei jedoch Rechnung getragen werden.In principle, such a system can be made up of rectifier elements, Existing set structure for cooling plates and clamping device, also with silicon rectifier elements suitable size. The special features of the silicon rectifier must here however, account must be taken.
So muß die Silizium-Gleichrichtertablette infolge großer Empfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen luftdicht gekapselt sein. Silizium-Gleichrichterelemente zeichnen sich gegenüber Selen-Gleichrichterelementen durch höhere Sperrspannungen aus und machen daher eine entsprechende elektrische Isolierung notwendig. Die für eine vorgegebene Leistung und Sperrspannung bestimmten Silizium-Gleichrichterelemente weisen im Vergleich zu Selen-Gleichrichterelementen gleicher Belastbarkeit wesentlich geringere Abmessungen auf, so daß für die Ableitung der Verlustleistungswärme auf entsprechende Kühlbauteile nur kleine Wärmeleitungsquerschnitte gegeben sind. Infolge ihrer geringen Wärmekapazität sind Silizium-Gleichrichterelemente gegen thermische Überlastung trotz höherer zulässiger Betriebstemperatur wesentlich empfindlicher als Selen-Gleichrichterelemente. So the silicon rectifier tablet has to be very sensitive to external influences be hermetically sealed. Silicon rectifier elements stand out from selenium rectifier elements by higher blocking voltages and therefore make a corresponding electrical insulation necessary. The silicon rectifier elements intended for a given power and reverse voltage Compared to selenium rectifier elements with the same load capacity, they are significantly lower Dimensions on, so that for the dissipation of the heat dissipation on appropriate cooling components only small heat conduction cross-sections are given. As a result of their low heat capacity are Silicon rectifier elements against thermal overload despite the higher permissible operating temperature much more sensitive than selenium rectifier elements.
Bei einer bekannten Lösung für den Aufbau solcher Leistungsgleichrichtersätze mit Silizium-Gleichrichterelementen werden die auf beiden Seiten mit im Durchmesser gleichen, dicken Hartmetallronden lei-Silizium-Gleichrichtersatz in Kühlplatten-Bauweise In a known solution for the construction of such power rectifier sets with silicon rectifier elements The silicon rectifier set is the same on both sides with the same diameter, hard metal discs in cold plate design
Anmelder:Applicant:
Semikron, Gesellschaft für GleichrichterbauSemikron, society for rectifier construction
und Elektronik m. b. H.,and electronics m. b. H.,
8500 Nürnberg, Kapellenstr. 2-48500 Nuremberg, Kapellenstr. 2-4
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Ing. Otto Rohner, 8500 Nürnberg;Dipl.-Ing. Otto Rohner, 8500 Nuremberg;
Winfried Schierz, 8542 RothWinfried Schierz, 8542 Roth
tend verbundenen Silizium-Tabletten lose im Inneren von Keramikringen untergebracht, wobei diese Ringe an beiden Stirnseiten mit dünnen, napfartig nach innen verlaufenden Silberfolien fest verbunden sind und eine luftdichte Umhüllung der Gleichrichtertabletten bilden. Jedes dieser Gleichrichterelemente wird von zwei mit einem zentralen Ansatz versehenen Kühlplatten begrenzt, wobei die Ansätze der Kühlplatten über die Silberfolien auf die Hartmetallronden der Gleichrichterlemente wirken. Auf der gegenüberliegenden Seite haben die Kühlplatten ebenfalls Ansätze, welche zur flächenhaften Verbindung mit linsenförmigen Isolierkörpern muldenförmig ausgebildet sind. Durch drei isolierte Spannbolzen und entsprechende, auf die äußeren Platten einwirkende Spannmuttern wird der Gleichrichtersatz zusammengehalten. An den Kühlplatten angeordnete Anschlußfahnen dienen als Leitungsanschlüsse für eine gewünschte Gleichrichterschaltung.tend connected silicon tablets loosely housed inside ceramic rings, with these rings are firmly connected at both ends with thin, cup-like inwardly extending silver foils and form an airtight envelope for the rectifier tablets. Each of these rectifier elements is limited by two cooling plates with a central attachment, the attachments of the cooling plates on the hard metal discs via the silver foils the rectifier elements act. On the opposite side have the cooling plates as well Approaches which are trough-shaped for areal connection with lens-shaped insulating bodies are. With three isolated clamping bolts and corresponding ones acting on the outer plates The rectifier set is held together by clamping nuts. Terminal lugs arranged on the cooling plates serve as line connections for a desired rectifier circuit.
Ein in dieser Weise aufgebauter Silizium-Gleichrichtersatz erfüllt zwar die im vorausgehenden genannten Bedingungen und hat auch den bei Silizium-Gleichrichtern im allgemeinen nicht gegebenen Vorteil der beidseitigen Ableitung der Verlustleistungswärme von der Gleichrichtertablette. Die Herstellung eines solchen Gleichrichtersatzes erscheint jedoch sehr aufwendig. Die Gleichrichterelemente sind Sonderausführungen, die sich nur für den Aufbau zwischen Kühlplatten eignen. Als besonderer Nachteil wird der Umstand angesehen, daß der von den Spannbolzen beim Zusammenspannen der Anordnung ausgeübte Druck unmittelbar auf sämtliche Silizium-Gleichrichtertabletten wirkt. Auch ist es relativ schwierig, die den Silizium-Gleichrichtertabletten noch zuträgliche Druckkraft richtig zu bemessen. Außerdem besteht die Gefahr, daß das gegenA silicon rectifier set constructed in this way fulfills those mentioned above Conditions and generally did not apply to silicon rectifiers either Advantage of the dissipation of the power loss heat from the rectifier tablet on both sides. the However, the manufacture of such a rectifier set appears to be very expensive. The rectifier elements are special designs that are only suitable for installation between cooling plates. As a special one Disadvantage is considered the fact that of the clamping bolts when clamping the Arrangement exerted pressure acts directly on all silicon rectifier tablets. Also is It is relatively difficult to correctly measure the compressive force that is still beneficial for the silicon rectifier tablets. In addition, there is a risk that against
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mechanische Einflüsse sehr empfindliche Gleichrich- eigneter Weise mit den Kühlplatten verschaltet wird, terelement eventuell schon bei der Montage der An- Der Aufbau dieses Gleichrichtersatzes ist zwar Verordnung beispielsweise durch Stoß beschädigt oder hältnismäßig einfach und benötigt auch keine Spezerstört wird. Ein weiterer Nachteil wird auch in zialausführung der Gleichrichterelemente, die Abdem großen Platzbedarf der Anordnung infolge der 5 leitung der Verlustleistungswärme über den zweiten drei Spannbolzen gesehen. Leitungsanschluß ist jedoch unzureichend, und dermechanical influences very sensitive rectification is connected to the cooling plates in a suitable manner, The construction of this rectifier set is a regulation for example damaged by impact or relatively simple and also does not require any special damage will. Another disadvantage is the zialausführung of the rectifier elements, the Abdem large space requirement of the arrangement due to the 5 conduction of the heat dissipation through the second seen three clamping bolts. However, line connection is insufficient, and the
Bei einer anderen bekannten Ausführung eines Zusammenbau der Anordnung sowie die Verschal-Silizium-Gleichrichtersatzes
in Kühlplattenbauweise tang erfordern einen beträchtlichen Aufwand,
wird der Halbleiterkörper in einer exzentrisch ange- Zur Erzielung eines geringen Raumbedarfs ist esIn another known embodiment of an assembly of the arrangement as well as the cladding silicon rectifier set in cooling plate construction tang require a considerable effort,
the semiconductor body is positioned in an eccentric manner
ordneten Aussparung eines Keramikringes mit zen- io bei Hochspannungsgleichrichtern bekannt (deutsche tralem Befestigungsloch eingebaut. Der Keramikring Patentschrift 1104 619), die mit einem Sechskant ist auf beiden Seiten durch metallische Kreisring- und einem anschließenden Gewindebolzen versehescheiben luftdicht abgeschlossen. Unter Zwischen- nen Gleichrichterelemente an Kühlblechen zu befestischaltung von Kühlblechen werden diese Gleichrich- gen, die an einem stabförmigen isolierenden Träger terelemente auf einen metallischen Gewindebolzen 15 im Winkel zu dessen Achse befestigt sind. Auch bei gegenüber diesem isoliert aufgereiht und durch an dieser Anordnung ist die Ableitung der Verlustden Enden vorgesehene Spannmuttern zusammenge- leistungswärme über den zweiten Leitungsanschluß spannt. der Gleichrichterelemente unzureichend.arranged recess of a ceramic ring with zen- io in high-voltage rectifiers known (German Tral mounting hole built in. The ceramic ring patent specification 1104 619) with a hexagon is provided on both sides with metallic circular ring bolts and a threaded bolt that connects to it hermetically sealed. Intermediate rectifier elements to be attached to cooling plates These rectifiers are made by cooling plates, which are attached to a rod-shaped insulating support terelemente are attached to a metallic threaded bolt 15 at an angle to its axis. Also at lined up in isolation from this and through this arrangement the derivation of the loss is the Tightening nuts provided at the ends collect heat via the second line connection tense. the rectifier elements inadequate.
Bei einem derartigen Aufbau eines Gleichrichter- Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfallsWith such a construction of a rectifier, the present invention also relates
satzes wird zwar vermieden, daß sich der Spann- 20 auf einen Gleichrichtersatz, bei dem Silizium-Gleichdruck unmittelbar auf die Gleichrichtertabletten aus- richterelemente unter Zwischenschaltung von Kühlwirkt, als Nachteil muß jedoch angesehen werden, platten mittels eines die Kühlplatten durchsetzenden daß für das Zusammenspannen von Gleichrichter- mit einer Isolierung versehenen Spannbolzen über an elementen und Kühlblechen nur ein relativ dünner, den Enden des Spannbolzens vorgesehene Muttern in seinem Durchmesser durch die Abmessungen des 25 hintereinanderliegend zusammenspannbar sind. Die Keramikringes bestimmter Spannbolzen benutzt wer- Erfindung besteht darin, daß bei einem solchen den kann. Ein derartiger Aufbau erfordert ebenfalls Gleichrichtersatz die Gleichrichterelemente, gegebedie Spezialanfertigung besonderer Gleichrichterzel- nenfalls unter weiterer Zwischenschaltung von leitenlen, deren Herstellung teuer ist. Auch bereitet der den oder isolierenden Abstandskörpern in wenigstens luftdichte Abschluß dieser Gleichrichterzellen ge- 30 zwei Säulen neben dem Spannbolzen angeordnet sind wisse Schwierigkeiten. und daß die Außenflächen der äußeren Kühlplattensentence is avoided that the tensioning 20 on a rectifier set, with the silicon constant pressure Alignment elements act directly on the rectifier tablets with the interposition of cooling effects, However, it must be viewed as a disadvantage, plates by means of a penetrating cooling plates that for the clamping of rectifier with an insulation provided clamping bolts over on elements and cooling plates only a relatively thin nut provided at the ends of the clamping bolt can be clamped together in its diameter through the dimensions of the 25 lying one behind the other. the Ceramic ring certain clamping bolts are used in the invention is that in such can. Such a structure also requires a set of rectifiers, the rectifier elements, however Special production of special rectifiers, if necessary with the further interposition of conductive, which are expensive to manufacture. Also prepares the or insulating spacer bodies in at least Airtight closure of these rectifier cells - two columns are arranged next to the clamping bolt know difficulties. and that the outer surfaces of the outer cooling plates
In der deutschen Auslegeschrift 1 047 950 ist eine in der Verlängerung der Säulen Isolierkörper aufluftgekühlte Leistungsgleichrichteranordnung mit ge- weisen, über welche auf die Säulen durch die Spannkapselten Halbleiter-Gleichrichterelementen beschrie- muttern anpreßbare Spannbügel einen Druck ausben, bei welcher zur Kapselung der Gleichrichter- 35 üben.In the German Auslegeschrift 1 047 950, an insulating body is air-cooled in the extension of the columns Power rectifier arrangement with, via which on the pillars through the clamping capsules Semiconductor rectifier elements - nuts press-on clamps exert a pressure, in which to encapsulate the rectifier 35 practice.
zellen mit einer Glasdurchführung versehene becher- Nach einer bevorzugten Ausführungsform kanncells provided with a glass feedthrough. According to a preferred embodiment, can
förmige Behälter dienen, die in mit entsprechenden zwischen der Spannmutter und dem Spannbügel ein
Vertiefungen versehene Kühlbleche hart oder weich an dem Spannbolzen geführter Ubertragungskörper
eingelötet werden. Der zweite Gleichrichteranschluß vorgesehen sein, der mit einer Lagerpfanne versehen
wird durch Pressen oder Verlöten mit einem Kühl- 40 ist, in der sich die Spannbügel mit einer entspreblech
verbunden. Die Kühlbleche werden gegebenen- chenden Kugelfläche abstützen. Weiterhin können die
falls unter Zwischenlage von leitenden oder isolieren- an den Außenflächen der letzten Kühlplatten in der
den Abstandsringen mittels zweier oder mehrerer Verlängerung der Säulen vorgesehenen Isolierkörper
Spannbolzen zusammengehalten und über an diesen mit einer vorzugsweise ebenen Metallplatte oder mit
angebrachte Anschlußfahnen in gewünschter Weise 45 einem Metallring abgedeckt sein, auf welchen die
elektrisch verbunden. Diese Bauform eines Gleich- Spannbügel mit in der Ebene ihrer Ausgleichsbewerichtersatzes
ergibt zwar eine gute Ableitung der in gung gewölbten Auflageklauen aufliegen,
den Gleichrichterzellen entstehenden Verlustleistungs- Auch kann zwischen dem Ubertragungskörper undShaped containers are used, which are soldered in hard or soft cooling plates, which are provided with corresponding recesses between the clamping nut and the clamping bracket, on the transfer body guided on the clamping bolt. The second rectifier connection can be provided, which is provided with a bearing socket by pressing or soldering with a cooling 40, in which the clamping bracket is connected to a corresponding sheet metal. The cooling plates will support the given spherical surface. Furthermore, if with the interposition of conductive or insulating on the outer surfaces of the last cooling plates in the spacer rings provided by means of two or more extensions of the pillars, clamping bolts can be held together and by means of connecting lugs attached to these with a preferably flat metal plate or in the desired manner Metal ring covered on which the electrically connected. This design of a constant tensioning bracket with in the plane of its compensation reporter set results in a good derivation of the curved support claws,
The power loss resulting from the rectifier cells can also be between the transmission body and
wärme zu den Kühlblechen, sie bedingt jedoch eine der Spannmutter ein federnder Ring vorgesehen sein. Spezialausführung der Gleichrichterelemente, einen 50 Die bei dem Gleichrichtersatz nach der Erfindung großen Platzbedarf der Anordnung und erhebliche benutzten Kühlbleche können in an sich bekannter Montagezeiten und erscheint daher sehr aufwendig. Weise aus einer größeren Tafel ausgestanzte, rundeheat to the cooling plates, but it requires one of the clamping nuts to be provided with a resilient ring. Special design of the rectifier elements, a 50 die in the rectifier set according to the invention large space requirements of the arrangement and considerable cooling plates used can be known per se Assembly times and therefore appears to be very complex. Round, punched out from a larger board
In der britischen Patentschrift 905 361 ist ein oder rechteckige Bleche aus Aluminium oder Kupfer
Gleichrichtersatz beschrieben, bei dem eine Anzahl sein, die in ihrem zentralen Teil ein Loch für die
quadratischer Kühlplatten mit einer zentralen quadra- 55 Durchführung des Spannbolzens aufweisen,
tischen Aussparung versehen sind und unter Zwi- Die Gleichrichterelemente können in an sich be-In British patent specification 905 361, one or rectangular sheets of aluminum or copper rectifier set is described, in which a number of which have a hole in their central part for the square cooling plates with a central square 55 passage of the clamping bolt,
The rectifier elements can be
schenschaltung entsprechender, ineinandersteckbarer, kannter Weise aus einem massiven metallischen aus Isoliermaterial bestehender Abstandskörper durch Grundkörper mit aufgelötetem Gleichrichterelement, einen diese durchsetzende Spannbolzen zusammen- einem vorzugsweise als Keramikring ausgebildeten gehalten werden. Die Kühlplatten sind ferner mit 60 nngförmigen Wandteil und einer aufgelöteten Deckeiner Anzahl runder Aussparungen und mit ausge- scheibe bestehen, wobei eine federnde Anschlußstanzten Lötfahnen versehen. In die runden Aus- leitung zwischen der Deckscheibe und der Gleichsparungen können nach Wahl mit einem Sechskant richtertablette vorgesehen und das Innere des Gleich- und einem anschließenden Gewindebolzen versehene richterelements evakuiert oder mit einem Schutzgas Gleichrichterelemente eingesteckt und mittels einer 65 gefüllt ist.circuit circuit corresponding, interlocking, known way from a solid metallic Spacer body made of insulating material through base body with soldered-on rectifier element, a clamping bolt penetrating this together - one preferably designed as a ceramic ring being held. The cooling plates also have a 60-nng-shaped wall part and a soldered-on top There are a number of round recesses and a washer, with a resilient connection punching Provided solder lugs. In the round outlet between the cover plate and the equal cutout can optionally be provided with a hexagonal Richter tablet and the interior of the and a subsequent threaded bolt provided judge element evacuated or with a protective gas Rectifier elements inserted and filled by means of a 65.
Mutter an den Kühlplatten befestigt werden. Die run- Nach einer Ausführungsform können die Gleich-Nut to be attached to the cooling plates. The run- According to one embodiment, the equal-
den Aussparungen dienen auch zur Durchführung richterelemente an ihren metallischen Auflageflächen des isolierten zweiten Leitungsanschlusses, der in ge- eben ausgebildet sein. Zur Fixierung der Gleich-the recesses are also used to implement judge elements on their metallic contact surfaces of the insulated second line connection, which can be formed flat in FIG. To fix the equal
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richterelemente zwischen den Kühlplatten weisen F i g. 3 zeigt in einer Seitenansicht den AufbauJudge elements between the cooling plates have FIG. 3 shows the structure in a side view
diese dann an dafür vorgesehenen Stellen geeignete eines bei dem Gleichrichtersatz gemäß der Erfindungthese are then suitable at the points provided for this purpose in the rectifier set according to the invention
Ausbildungen, beispielsweise Sicken oder durch Aus- vorgesehenen Gleichrichterelements,Training, for example beads or rectifier elements provided by training,
stanzen erzielte Lappen, auf. In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 der mit einempunch achieved flaps. In the F i g. 1 and 2 is with 1 that with one
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die 5 Gewinde versehene Spannbolzen bezeichnet, mit 2In a preferred embodiment, the 5 threaded clamping bolts are designated by 2
Gleichrichterelemente an ihren Stirnflächen zur Ein- die den Spannbolzen im mittleren Teil umgebendeRectifier elements on their end faces to the one surrounding the clamping bolt in the middle part
fügung in mit entsprechenden Bohrungen versehene Isolierung, mit 3 die zum Teil mit Anschlußlaschen <*joining in insulation provided with corresponding holes, with 3, some of which are provided with connection lugs <*
Kühlbleche jeweils einen axialen Bolzen auf. Diese versehenen Kühlbleche, mit 5 die an ihren EndenCooling plates each have an axial bolt. These provided cooling plates, with 5 at their ends
Bolzen können bedarfsweise ein Gewinde tragen. Der mit Gewindebolzen versehenen Gleichrichterele-If necessary, bolts can have a thread. The rectifier element provided with threaded bolts
Grundkörper des Gleichrichterelements kann mit io mente, mit 6 die aus Isoliermaterial bestehenden Ab-The basic body of the rectifier element can be made of insulating material with io elements,
einem Sechskant versehen sein, so daß die Gleich- Standskörper, mit 7 die ebenfalls aus Isoliermaterialbe provided with a hexagon, so that the equatorial body, with 7 also made of insulating material
richterelemente in vorteilhafter Weise auch mit als bestehenden Druckkörper und mit 8 die am oberenjudge elements in an advantageous manner with as an existing pressure body and with 8 on the top
Kühlkörper ausgebildeten metallischen Bauteilen Ende des Spannbolzens vorgesehene Spannmutter,Metal components formed by heat sinks End of the clamping bolt provided clamping nut,
und/oder mit einem aufschraubbaren flexiblen Lei- Die Gleichrichterelemente 5 und die Isolierkörper 6and / or with a screw-on flexible cable. The rectifier elements 5 and the insulating bodies 6
tungsanschluß fest verbunden werden können. 15 sind jeweils zwischen zwei Kühlblechen 3 gegenein-connection connection can be firmly connected. 15 are each between two cooling plates 3 against one another
Bei nur einem Gleichrichterelement in einem ander versetzt und in einer Ebene mit dem Spann-Zweig des Gleichrichtersatzes und zwei Säulen des bolzen angeordnet und bilden zwei zu diesem symme-Gleichrichtersatzes kann in der zweiten Säule an trische und parallel verlaufende Säulen. Außerhalb Stelle eines Gleichrichterelements ein geeignet ge- der äußersten Kühlplatte und in der Verlängerung formter Isolierkörper gleicher Baulänge vorgesehen 20 der beiden Säulen aus Gleichrichterelementen und sein. Zweckmäßig sind die Gleichrichterelemente und Isolierkörpern befinden sich zwei Druckkörper 7, die die Isolierkörper in den beiden Säulen gegeneinander zweckmäßig noch mit einem metallischen Ring 9 versetzt angeordnet. oder einer Platte versehen sind. Die Übertragung derWith only one rectifier element offset in one another and in one plane with the clamping branch of the rectifier set and two pillars of the bolt and form two to this symmetrical rectifier set In the second column, you can connect tric and parallel columns. Outside of Place a rectifier element appropriately on the outermost cooling plate and in the extension molded insulator of the same length provided 20 of the two columns of rectifier elements and be. The rectifier elements and insulating bodies are expediently there are two pressure bodies 7 which the insulating bodies in the two pillars against one another are expediently also provided with a metallic ring 9 staggered. or a plate. The transfer of the
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Kraft der Spannmutter 8 erfolgt über einen FederringAnother advantageous embodiment of the force of the clamping nut 8 takes place via a spring ring
Gleichrichtersatzes nach der Erfindung besteht aber 25 10 und einen Zwischenkörper 11, wobei letztererRectifier set according to the invention consists of 25 10 and an intermediate body 11, the latter
auch darin, daß in einer Stufe des Gleichrichtersatzes durch den Spannbolzen 1 geführt und an seiner deralso in the fact that in a stage of the rectifier set through the clamping bolt 1 and at its the
zwischen zwei Kühlblechen zwei oder mehr Gleich- Kühlplatten zugewandten Seite mit einer Kugelflächebetween two cooling plates two or more identical cooling plates facing side with a spherical surface
richterelemente in Parallelschaltung vorgesehen sind. 12 versehen ist. An den Zwischenkörper 11 schließtjudge elements are provided in parallel. 12 is provided. Closes to the intermediate body 11
Reicht eine Kühlplatte zur Ableitung der in an- sich zur äußeren Kühlplatte im dargestellten Fall ein grenzenden Gleichrichterelementen entstehenden Ver- 30 zweiteiliger Spannbügel 13 an, der beispielsweise aus lustleistungswärme nicht aus, so können bei dem einem massiven Metallgußstück besteht. Der Spannvorgeschlagenen Aufbau des Gleichrichtersatzes zwei bügel 13 weist an seiner dem Zwischenkörper 11 zu- oder mehr über metallische Abstandskörper galva- gewandten Fläche eine der Kugelfläche 12 angepaßte nisch verbundene Kühlplatten zur Verbesserung der Ausbildung auf und ist außerdem zur Auflage auf Wärmeleitungsverhältnisse vorgesehen werden. 35 den Isolierkörpern 7 mit Auflageklauen 14 versehen,A cooling plate is sufficient to divert the in itself to the outer cooling plate in the illustrated case 30 two-part clamps 13 that are created adjacent rectifier elements, for example from Lust power heat does not come from, so can in the case of a solid metal casting. The tension proposed Structure of the rectifier set has two brackets 13 on its to the intermediate body 11 or more one of the spherical surface 12 adapted via metallic spacers galva- facing surfaces nisch connected cooling plates to improve the training and is also to support Heat conduction ratios are provided. 35 the insulating bodies 7 are provided with support claws 14,
Mit dem Gleichrichtersatz gemäß der Erfindung deren Unterseite in der Ebene der von dem Spannwerden
die folgenden Vorteile erzielt: Sowohl die bügel ausgeführten Ausgleichsbewegung gewölbt ist.
Kühlplatten und die metallischen und/oder isolieren- Die Druckkörper 7 sind auf ihrer von der Kühlplatte
den Abstandskörper als auch die Gleichrichterele- abgewandten Seite mit einem Ansatz 15 versehen,
mente können wirtschaftlich und einfach hergestellt 40 der stegförmig ausgebildet ist und beim Zusammenwerden,
wobei der Zusammenbau keine Schwierig- bau des Gleichrichtersatzes zwischen die beiden Aufkeiten
bereitet. Besonders vorteilhaft ist die getrennte lageklauen 14 eingreift. Die Klauen 14 liegen daher
Bauweise und die Unempfindlichkeit der Anordnung im wesentlichen mit zwei streifenförmigen Flächen
auch gegenüber großem Spanndruck, wobei sich die- auf dem Metallring 9 der Druckkörper 7 auf.
ser immer gleichmäßig auf die einzelnen, mit Gleich- 45 Aus dem Aufbau nach den F i g. 1 und 2 ergibt
richtern versehenen Säulen verteilt. sich, daß durch die Anordnung von geeignet ausge-With the rectifier set according to the invention, the underside of which in the plane of the tensioning is achieved the following advantages: Both the bracket executed compensating movement is arched. Cooling plates and the metallic and / or isolating pressure bodies 7 are provided with an extension 15 on their side facing away from the cooling plate, both the spacer body and the rectifier element Assembling is not difficult - the rectifier set between the two parts is not difficult to assemble. The separate position claws 14 are particularly advantageous. The claws 14 are, therefore, of construction and the insensitivity of the arrangement essentially with two strip-shaped surfaces, even to high clamping pressure, with the pressure body 7 resting on the metal ring 9.
always evenly on the individual, with equal 45 From the structure according to the F i g. 1 and 2 result in columns provided with judges. that the arrangement of suitably designed
Ein besonderer Vorzug des erfindungsgemäßen bildeten Abschlußbauteilen sowohl Baulängenunter-Aufbaues besteht vor allem darin, daß die vorge- schiede der in den Säulen angeordneten verschiedesehenen Gleichrichterelemente für unterschiedlichen nen Bauteile ausgeglichen werden als auch eine Einsatz in gewünschter Weise mit herkömmlichen 50 gleichmäßige Kontaktierung und ein gleichbleibender Kühlkörpern oder mit durch geeigneten Zusammen- fester mechanischer Sitz der Bauteile gewährleistet bau Kühlkörper bildenden, metallischen Bauteilen fest sind.A particular advantage of the invention is formed by terminating components and structural length substructures consists above all in the fact that the different ones arranged in the columns are seen Rectifier elements for different NEN components are balanced as well as one Use in the desired manner with conventional 50 uniform contacting and a constant Heat sinks or with a suitable mechanical fit of the components guaranteed construction, metal components forming heat sinks are solid.
verbunden werden können, so daß jeweils eine aus- Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht den Aufbau descan be connected so that each one from Fig. 3 shows a side view of the structure of the
reichende Ableitung der Verlustleistungswärme ge- Gleichrichterelements, wie es bei dem Ausführungs-Reaching dissipation of the power loss heat rectifier element, as it is in the execution
währleistet ist. 55 beispiel gemäß den F i g. 1 und 2 benutzt wird. Dasis guaranteed. 55 example according to FIGS. 1 and 2 is used. That
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Anordnung Gleichrichterelement besteht im wesentlichen ausAnother major advantage of the rectifier element arrangement consists essentially of
besteht darin, daß bei vorgegebener Belastung durch einem mit einem Sechskant versehenen Grundkörperconsists in the fact that with a given load by a base body provided with a hexagon
Parallelschaltung von zwei oder mehr Gleichrichter- 16, einem anschließenden, an beiden StirnflächenParallel connection of two or more rectifiers 16, one connected at both end faces
elementen kleinerer Leistung günstigere Wärme- metallisierten Keramikring 17 und einer Deckscheibeelements of lower power more favorable heat-metallized ceramic ring 17 and a cover plate
ableitungsverhältnisse gegeben sind. 60 18. Die beiden in bezug auf das Gleichrichterelementderivation conditions are given. 60 18. The two in relation to the rectifying element
Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 bis 3 äußeren Stirnflächen des Grundkörpers 16 und derThe invention is illustrated with reference to FIGS. 1 to 3 outer end faces of the base body 16 and the
noch näher erläutert. Deckscheibe 18 weisen je einen Gewindebolzen 19explained in more detail. Cover disk 18 each have a threaded bolt 19
F i g. 1 zeigt in einer Seitenansicht und teilweise bzw. 20 auf. Der Gewindebolzen 20 kann im InnernF i g. 1 shows in a side view and partially and 20 respectively. The threaded bolt 20 can be inside
im Schnitt einen Gleichrichtersatz mit je einem eine Entlüftungsleitung aufweisen, die nach dem Ver-have a section of a rectifier set, each with a vent line, which after the
Gleichrichterelement und einem Isolierkörper zwi- 65 löten des Keramikringes mit dem Grundkörper bzw.Rectifier element and an insulating body between 65 solder the ceramic ring to the base body or
sehen zwei Kühlplatten; mit der Deckscheibe und nach dem Füllen des Inne-see two cooling plates; with the cover disc and after filling the inner
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung ren des Gleichrichtergehäuses mit einem SchutzgasFig. 2 shows the arrangement shown in Fig. 1 Ren of the rectifier housing with a protective gas
in einer Ansicht von oben; ebenfalls verschlossen wird. Die Gewindebolzen 19in a view from above; is also closed. The threaded bolts 19
und 20 dienen zur Halterung und Fixierung der Gleichnchterelemente zwischen den Kühlplatten bzw. gegebenenfalls zur festen Verbindung mit geeigneten Kühlkörpern.and 20 are used to hold and fix the similar elements between the cooling plates or if necessary for a permanent connection with suitable heat sinks.
Sollen zwei oder mehr Gleichnchterelemente in einer Stufe des Gleichrichtersatzes gemäß der Erfindung parallel geschaltet werden, so können bei einem bevorzugten Aufbau zwei oder mehr Säulen symmetrisch um die Achse des Spannbolzens angeordnet sein. Bei Verwendung gleicher Gleichnchterelemente sind dann zwischen den Kühlplatten abwechselnd Gleichrichterelemente und metallische Abstandskörper gleicher Baulänge vorgesehen. Bei Anordnung von Gleichrichterelementen ohne Gewindebolzen können die metallischen Abstandskörper entfallen. Zur Verbesserung der Wärmeableitungsverhältnisse und zur Erzielung günstiger äußerer Abmessungen des Gleichrichtersatzes ist es zu empfehlen, bei mehreren in einer Stufe parallelgeschalteten Gleichrichterelementen im Anschluß an die mit den Grundkörpern 16 verbundenen Kühlbleche weitere Kühlbleche über metallische Abstandskörper oder Ringe anzuordnen. Nach dem angegebenen Prinzip lassen sich Gleichrichtersätze in gewünschter Gleichrichterschaltung auch mit einer größeren Anzahl von Kühlblechen aufbauen.Should two or more equal elements in one stage of the rectifier set according to the invention are connected in parallel, two or more columns can be symmetrical in a preferred structure be arranged around the axis of the clamping bolt. When using the same children of the same kind are then alternating between the cooling plates rectifier elements and metallic spacers same length provided. When arranging rectifier elements without threaded bolts the metallic spacers can be omitted. To improve the heat dissipation conditions and in order to achieve favorable external dimensions of the rectifier set, it is recommended if there are several rectifier elements connected in parallel in one stage following those with the base bodies 16 connected cooling plates to arrange additional cooling plates over metallic spacers or rings. According to the principle given, rectifier sets can be configured in the desired rectifier circuit also build with a larger number of cooling plates.
Die dargestellte Ausführungsform eines Gleichrichtersatzes soll lediglich als Beispiel für eine Möglichkeit dienen. Abwandlungen sind möglich. So lassen sich praktisch bis zu vier Gleichnchterelemente je Schaltungszweig parallel schalten. Auch können Anordnungen mit mehreren parallelen Spannbolzen gewählt werden. Da die Spannbolzen beliebige Durchmesser erhalten können, lassen sich z. B. bei Kühlblechen für zwei Spannbolzen durch Anordnung von zwei Gleichrichtersätzen entsprechend den Spannbolzen etwa quadratische und damit für die Führung des Kühlmittels günstige Querschnitte der Kühlluftkanäle erzielen.The illustrated embodiment of a rectifier set is only intended as an example of one possibility to serve. Modifications are possible. In this way, up to four elements of the same kind can practically be created connect in parallel for each circuit branch. Arrangements with several parallel clamping bolts can also be used to get voted. Since the clamping bolts can have any diameter, z. B. at Cooling plates for two clamping bolts by arranging two rectifier sets according to the Clamping bolts approximately square and therefore favorable cross-sections for guiding the coolant Achieve cooling air channels.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kühlbleche an den Stromzuführungsstellen direkt mit Anschlußwinkeln für Stromleitungsanschlüsse versehen. Statt dessen können auch alle Kühlbleche des erfindungsgemäßen Gleichrichtersatzes gleich ausgebildet sein, und die Stromzuleitung kann in an sich bekannter Weise durch besondere beispielsweise als Blechstreifen ausgebildete Zuleitungen erfolgen.In the illustrated embodiment, the cooling plates are directly with the power supply points Provide connection angles for power line connections. Instead, all cooling plates of the Rectifier set according to the invention be designed the same, and the power supply can in itself take place in a known manner by special, for example, formed as sheet metal strips feed lines.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP1269A DE1269735B (en) | 1963-06-19 | 1963-06-19 | Silicon rectifier set in cooling plate design |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP1269A DE1269735B (en) | 1963-06-19 | 1963-06-19 | Silicon rectifier set in cooling plate design |
| DES0085720 | 1963-06-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1269735B true DE1269735B (en) | 1968-06-06 |
Family
ID=25751201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEP1269A Pending DE1269735B (en) | 1963-06-19 | 1963-06-19 | Silicon rectifier set in cooling plate design |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1269735B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2043411A5 (en) * | 1969-04-17 | 1971-02-12 | Lucas Industries Ltd | |
| DE1614640B1 (en) * | 1967-10-26 | 1971-12-02 | Siemens Ag | RECTIFIER ARRANGEMENT |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB905361A (en) * | 1958-03-25 | 1962-09-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in or relating to rectifier assemblies |
-
1963
- 1963-06-19 DE DEP1269A patent/DE1269735B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB905361A (en) * | 1958-03-25 | 1962-09-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in or relating to rectifier assemblies |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1614640B1 (en) * | 1967-10-26 | 1971-12-02 | Siemens Ag | RECTIFIER ARRANGEMENT |
| FR2043411A5 (en) * | 1969-04-17 | 1971-02-12 | Lucas Industries Ltd |
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