DE7031421U

DE7031421U - COOLING PLATE FOR AN ELECTRICAL COMPONENT.

Info

Publication number: DE7031421U
Application number: DE19707031421
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-08-21
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1972-05-25

Description

Cooling plate for an electrical component

Die Erfindung betrifft ein Kühlblech fur ein elektrisches Bauelement, das zur Abführung der beim Betrieb des Bauelementes auftretenden Wärme in Wärmekontakt mit dem Bauelement steht, wobei das Bauelement ein im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildetes Gehäuse aufweist.The invention relates to a cooling plate for an electrical component, which is used to dissipate the during operation of the component occurring heat is in thermal contact with the component, wherein the component is a substantially circular cylindrical Has formed housing.

In Baugruppen und Geräten der Nachrichtentechnik werden vielfach Bauelemente eingesetzt, die aus thermischen oder elektrischen Gründen gekühlt werden müssen. Derartige Bauelemente , z.B. Leisturigstransistoreii, Thyristoren, Heißleiter und integrierte Schaltungen sind im allgemeinen in Normgehäuse eingebaut, deren Kantelflächen im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet sind. Bei zu großer Wärmeentwicklung erfolgt das Abführen der Wärme über Kühlblech.:..In assemblies and devices in communications engineering, components are often used that consist of thermal or electrical reasons must be cooled. Such components, e.g. power transistors, thyristors, thermistors and integrated circuits are generally built into standard housings, the edge surfaces of which are essentially are circular cylindrical. If too much heat is generated, the heat is dissipated via a cooling plate.: ..

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kühlblech für ein mit einem im wesentlichen kreiszylindrisch gestalteten Gehäuse versehenen Bauelement zu schaffen, das gering im Aufwand und einfach mit dem Bauelement verbindbar ist und eine möglichst wirksame Kühlung gewährleistet.The invention is now based on the object of providing a cooling plate for a substantially circular cylindrical designed housing provided component that can be easily connected to the component with little effort and ensures the most effective cooling possible.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kühlblech aus einer Grundplatte und wenigstens einem wurzelseitig einstückig mit der Grundplatte zusammenhängenden Blechlappen besteht, daß der Blechlappen rechtwinklig zur Grundplatte abgewinkelt ist und daß der freie Abschnitt des Blechlappens über der Fläche der Grundplatte zu einer federnden Steckfassung für das Gehäuse des zu kühlenden Bauelementes eingerollt ist.According to the invention, this object is achieved in that the cooling plate consists of a base plate and at least one that is integral with the base plate on the root side Sheet metal tab is that the sheet metal tab is angled at right angles to the base plate and that the free portion of the Sheet metal flap over the surface of the base plate to a resilient plug-in socket for the housing of the component to be cooled is curled up.

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Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß guter Wärroekontakt von Bauelement und Kühlblech und damit gute Kühlwirkung gewährleistet ist. Da die mit der Grundplatte zusammenhängenden Blechlappen federnd vorgespannt dem Gehäuse des Bauelementes angepaßt sird, ergibt sich darüber hinaus der Vorteil, daß einerseits Toleranzen des Bauelementes ausgeglichen werden und daß andererseits das Kühlblech zugleich als Befestigungsteil für das Bauelement dient. Da ferner das Bauelement senkrecht zur Grundplatte dee Kühlbleches an die aus den Blechlappen gebildete federnde Steckfassung eingesetzt wird, liegen die Anschlußdrfthte des Bauelementes senkrecht zu dessen Bofestigungsebene. Hierdurch wird der Aufbau der aus dem Bauelement und dem Kühlblech gebildeten A).Ordnung auf einer elektrisehen Schaltungeplatte begünstigt.These measures have the advantage that there is good thermal contact between the component and the cooling plate and thus good Cooling effect is guaranteed. Since the one with the base plate coherent sheet metal tabs resiliently biased adapted to the housing of the component, results from it In addition, the advantage that on the one hand tolerances of the component are compensated and that on the other hand the cooling plate also serves as a fastening part for the component. Furthermore, since the component is perpendicular to the base plate When the cooling plate is inserted into the resilient plug-in socket formed from the sheet metal tabs, the connection wires are located of the component perpendicular to its mounting plane. As a result, the structure of the A) order formed from the component and the cooling plate is shown on an electrical basis Circuit board favors.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Breite des BiechläFpens maximal gleich der Mantelhöhe des Gehäuses des Bauelementes gewählt ist. Wenn man in dieser Art verfährt, iat bei geringer Bauhöhe bestmöglicher Wärmekontakt gewährleistet, da die gesamte Mantelfläche des Bauelementes von den federnden Blechlappen umfaßt wird.An embodiment of the invention is that the The width of the tabletop is at most equal to the height of the jacket the housing of the component is selected. If you proceed in this way, it is best possible with a low overall height Thermal contact is guaranteed because the entire surface of the component is covered by the resilient sheet metal tabs will.

Ferner weist die Grundplatte am Ort der für das Gehäuse des Bauelementes gebildeten Passung eine zur Durchführung des Bauelementes geeignete öffnung auf. Diese öffnung in der Grundplatte ermöglicht, daß das Bauelement von beiden Seiten in die federnde Steckfassung des Kühibleches einsetzbar ist, so daß die Anschlüsse des Bauelementes wahlweise an der unteren oder oberen Seite des Kühlbieches austreten. Dadurch wird der Anwendungsbereich des Kühlblechs erweitert. Zugleich gestattet die öffnung in der Grundplatte, daß das Bauelement weiter in das Kühlblech einschiebbar ist. Einerseits wird hierdurch die Einbau-Furthermore, the base plate at the location for the housing of the component formed an opening suitable for the implementation of the component. This opening in the base plate enables the component to be inserted into the resilient plug-in socket of the cooling plate from both sides is, so that the connections of the component either on the lower or upper side of the cooling sheet step out. This extends the range of application of the cooling plate. At the same time, the opening in the Base plate that the component can be pushed further into the cooling plate. On the one hand, the installation

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höhe der aus Kühlblech und Bauelement gebildeten Anordnung noch weiter verringert, andererseits ergibt sich der Vorteil, daß die Stirnseite des Bauelementes, wenn das Kühlblech mit einer Gehäusewand vei^bunden ist, mit dieser Gehäusewand unmittelbar thermisch kontaktierbar ist.height of the arrangement formed from cooling plate and component is reduced even further, on the other hand it results the advantage that the end face of the component, when the cooling plate is connected to a housing wall, with this housing wall is directly thermally contactable.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht ferner darin, daß das Kühlblech einen einzigen Blechlappen aufweist, dessen freier Abschnitt zur Bildung der federnden Steckfassung für das Gehäuse des Bauelementes schneckenförmig eingerollt ist. Auf diese Weise erhält man ein besonders einfach ausgestaltetes Kühlblech, das wegen des langen Federweges des einzigen Blechlappens zum Ausgleich größerer Toleranzen im Gehäuse des Bauelementes geeignet ist.A further development of the invention is that the cooling plate has a single sheet metal tab, the free section to form the resilient plug-in socket for the housing of the component rolled up in a spiral shape is. In this way, a particularly simply designed cooling plate is obtained, which because of the long spring travel the single sheet metal flap is suitable for compensating for larger tolerances in the housing of the component.

Ebenso kann das Kühlblech aber auch zwei Blechlappen aufweisen, deren freie Abschnitte zur Bildung der federnden Steckfassung für das Gehäuse des Bauelementes kreisbogenartig geformt sind und daß diese freien Abschnitte das Gehäuse de3 Bauelementes von einander gegenüberliegenden Seiten umfassen. Hierbei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Lage des Bauelementes über der Fläche der Grundplatte genau fixiert ist.Likewise, the cooling plate can also have two sheet metal tabs, the free sections of which are used to form the resilient ones Jack for the housing of the component are shaped like an arc of a circle and that these free sections the Housing de3 component comprise from opposite sides. This has the additional advantage of that the position of the component is precisely fixed over the surface of the base plate.

Des weiteren ist es vorteilhaft, daß das Kühlblech eine Seitenwand eines Thermosta+engehäuses bildet. Dabei verschließt das Kühlblech den zu temperierenden Raum. Ein gesonderter, den Thermostaten verschließender Deckel ist damit überflüssig, wobei sich auQerdem der Vorteil ergibt, daß die Verlustwärme des Transistors zur Beheizung des Thermostaten genutzt wird.It is also advantageous that the cooling plate forms a side wall of a thermostat housing. It locks the cooling plate the room to be tempered. There is a separate cover that closes the thermostat thus superfluous, and there is also the advantage that the heat loss of the transistor for heating the Thermostat is used.

Die Erfindung wird in folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures.

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Im einzelnen zeigtIn detail shows

Pig. ¹ die perspektivische Darstellung eines KühlblechesPig. ¹ the perspective view of a cooling plate

nach der Erfindung, das zwei Biechlappen aufweistaccording to the invention, which has two lobes

S und eine Seitenwand eines Thermostatengehäuses bilS and a side wall of a thermostat housing bil

det,det,

Fig. 2 eine Seitenansicht von Pig. 1,Figure 2 is a side view of Pig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf. das in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte KühlblechFig. 3 is a plan view of. that shown in FIGS. 1 and 2 Heat sink

Fig. 4 ein auf einer Schal r.unr^m -it t.e befestigtes Kühlblech nach den Fig. 1 bis S in Seitenansicht,Fig. 4 shows a cooling plate attached to a scarf r.unr ^ m -it t.e according to FIGS. 1 to S in side view,

1515th

Fig. 5 ein Kühlblech nach tier· Erfindung rrr t einem einzigen schneckenförmig ei nge~~!; Iren Biechlappen in ?.r-.iufsicht, 5 shows a cooling plate according to the invention in a single one helical shape ~~ !; Iren Biechlappen in? .R-.superior view,

Fig. 6 ein Kühlblech nach ?i_--. '^. In Seitenansicht, >\?.s eine6 shows a cooling plate according to? I _--. '^. In side view, > \ ?. s one

Seitenwand eines '"hermostatengehnuses bildet undForms side wall of a '"hermostatic housing and

ι Fig. 7 ein an einer Gehäusewand befestigtes Kühlblech nach ι Fig. 7 according to a cooling plate attached to a housing wall

Fig. 5 in Seitenansicht.Fig. 5 in side view.

In Figur 1 weist die Grundplatte des Kühlbleches ' zwei Blechlappen 2 auf, die rechtwinklig zur irundplatte abgewinkelt und deren freie Abschnitte kreisbogenartig geformt sind und das Gehäuse eines Leistungstransistors 3 von einander gegenüberliegenden Seiten federnd umfassen. Durch die Vorspannung der Federlappen 2 ist guter Wärmekontakt zwischen dem Gehäuse des Transistors 3 und dem Kühlblech ι gewährleistet. Gemäß der Größe des Kühibleches i ist damit auch gute Xühlwirjrung für den Transistor 3 sichergestellt. Da das Kühlblech eine Seitenwand des Thermostatengehäuses 4 bildet,In Figure 1, the base plate of the cooling plate 'has two Sheet metal flaps 2, which are angled at right angles to the round plate and whose free sections are shaped like an arc of a circle and the housing of a power transistor 3 from each other encompass resilient opposite sides. Due to the bias of the spring tabs 2 there is good thermal contact between the Housing of the transistor 3 and the cooling plate ι guaranteed. According to the size of the cooling plate i, there is also good cooling effect for the transistor 3 ensured. Since the cooling plate forms a side wall of the thermostat housing 4,

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wird die VerludtwKrme des Transisxor? 3 zur Beheizung des Innen räumes de? Thermostaten genutzt. Das Kühlblech "■ ir,t. beispielsweise durcn die Schraiibe ^ mit dem Thermos tatengehäuse £■ verschr-- .br ^. Dam ix wird der zu teni^s^is^end^ Hohl^.^u^ di^'^oh ci^os ühlh^^ch ^ ve*^r*^Gc^ⁱ^osse^iri wobei da? Kühlblech ¹ zugleich mit dem Thermostatengrhäuse 4 in w5rmeleitί^blhige Verbindung tritt. Ein gesonderter Verschluß für das Thermostatengenause 4, beispielsweise in Form einer Bodenplatte, ist daher überflüssig.will the VerludtwKrme of the Transisxor? 3 for heating the interior de? Thermostats used. The cooling plate "■ ir, t. For example by the screw ^ with the thermostat housing £ ■ screwed - .br ^. Dam ix the to teni ^ s ^ is ^ end ^ hollow ^. ^ U ^ di ^ '^ oh ci ^o s ühlh ^^ ch ^ ve * ^r * ^G c ^ ⁱ ^ size ^iri wherein there? cooling plate ¹ at the same time interacts with the Thermostatengrhäuse 4 in w5rmeleitί ^b lhige compound. a separate closure for the Thermostatengenause 4, for example in the form of a bottom plate, is therefore superfluous.

Figur P zeigt eine Seitenansicht von Figur 1. Zusätzlich ist im Inneren des Thermostatengehäuses £ ein Schwingquarz 6 untergebracht, der in einem Sockel 7 gehalten wird. Der Sockel 7 und das Schwingquarzgehäuse 4 sind mit der Grundplatte des Kühlblechs 1 verschraubt. Die Blechlappen ?, deren Breite etwa? geringer ist als die Mantelhöhe des Gehäuses des Transistors 3, umgreifen das Gehäuse des Transistors und bilden somit zugleich eine mechanische Halterungsvorrichtung für den Transistor ¹.FIG. P shows a side view of FIG. 1. In addition, an oscillating quartz 6, which is held in a base 7, is housed in the interior of the thermostat housing. The base 7 and the quartz oscillator housing 4 are screwed to the base plate of the cooling plate 1. The sheet metal rags? Whose width is about? is less than the jacket height of the housing of the transistor 3, encompass the housing of the transistor and thus at the same time form a mechanical holding device for the transistor ¹ .

Figur 3 ist eine Draufsicht nuf das Kühlblech 1. Die Blechlappen ?, die den Transistor 3 umgreifen, sind derart aus der Grundplatte des Kühlbleches "· ausgestanzt und senkrecht zu ihr abgewinkelt, daß eine Öffnung 8 in der Grundplatte entsteht. Diese Öffnung 8 ist zur Durchführung des Transistors 3 geeignet, was dann vorteilhaft ist, wenn das Kühlblech 1, wie in Fig. Λ gezeigt, zur besseren Abstrahlung der VerlustwRrme des Transistors 3 an die Umgebung mittels Abstandsbolzen 10 auf einer Schaltungsplatte 9 befestigt ist.FIG. 3 is a plan view of the cooling plate 1. The sheet metal tabs ? Which encompass the transistor 3 are punched out of the base plate of the cooling plate and are angled perpendicular to it in such a way that an opening 8 is created in the base plate is fixed for a better radiation of the VerlustwRrme of the transistor 3 to the environment by means of spacer bolts 10 on a circuit board 9 carrying out the suitable transistor 3, which is advantageous when the cooling plate 1 as shown in Fig. Λ shown.

Die Öffnung 8 ermöglicht in diesem Fall, daß der Transistor 3 ohne Demontage des Kühlbleches I auswechselbar ist. Zum Auswechseln des Transistors 3 ist dann lediglich erforderlich, die federnden Blechlappen ?. über den Ringwulst 11 des Transistorgehäuses zu schieben. Ferner ist aus Fig. 4 ersichtlich, daß der Transistor 3 durc'- die öffnung 8 weiter in das Kühlblech einschiebbar ist als w^nn diese öffnungIn this case, the opening 8 enables the transistor 3 to be exchangeable without dismantling the cooling plate I. To replace the transistor 3 it is then only necessary to remove the resilient sheet metal tabs ? to slide over the annular bead 11 of the transistor housing. Furthermore, it can be seen from FIG. 4 that the transistor 3 can be pushed through the opening 8 further into the cooling plate than when this opening is used

'Τ', η/^7/1/7' _a -C-'Τ', η / ^ 7/1/7 _{'a -C-}

ricL¹" ^orhandfir¹ wäre. Scm? t ergibt .--ich durch die CiT-nung 8 der zusätzliche ?o· t°ü, daß durch sie die Bauhöhe der gesamten Anordnung verringert wird. Bei der Verwendung des Kühlbleches 1 als Seitenwand eines Thermostatengehäuses 4, wie beispielsweise in Fig. 1 dargesx-.-Ii t ist durch die Öffnung 8 überdies der Yorv il gegeben, caß ein unmittelbarer Wärmeübergang von der Kap^e des Transistorgehäuses zum Inneren des Thermostaten stattfindet.ricL ¹ "^ orhandfir ¹ would be. Scm? t results .-- I through the CiT- nung 8 the additional? o · t ° ü that it reduces the overall height of the entire arrangement. When using the cooling plate 1 as a side wall a thermostat housing 4, as shown for example in Fig. 1 dargesx -.- Ii t is also given by the opening 8, a direct heat transfer from the Kap ^ e of the transistor housing to the interior of the thermostat takes place.

In Figur 5 weist die Grundplatte des Kühlbleches 1 einen Blechlappen 12 auf, der rechtwinklig zur Grundplatte abgewinkelt und dessen freier Abschnitt zur Bildung einer fe dernden Steckfassung für das Gehäuse des Transistors 3 schneckenförmig eingerollt ist. Durch den langen Federweg des Blechlappens 1° wird neben gutem thermischem Kontakt, der Ausgleich größerer Toleranzen im Gehäuse des Transi stors 3 ermöglicht.In Figure 5 , the base plate of the cooling plate 1 has a sheet metal tab 12, which is angled at right angles to the base plate and whose free section is rolled in a helical shape to form a spring-loaded socket for the housing of the transistor 3. Due to the long spring travel of the sheet metal flap 1 °, in addition to good thermal contact, the compensation of larger tolerances in the housing of the Transi stors 3 is made possible.

In Figur 6 bildet ein Kühlblech 1 nach Figur 5 die Seitenwand eines Thermostatengehäuses 4 und ersetzt damit eine gesonderte Bodenplatte. Wie in Figur 2 ist innerhalb des Thermostatengehäuses ein Schwingquarz 6 in einem Sockel 7 gehalten. Dabei ist der Sockel 7 und das Schwingquarzgehäuse 4 mit dem Kühlblech verschraubt. Zwischen dem Xühlblech 1 und dem Thermostatengehäuse 4 besteht eine gut wärmeleitfähige Verbindung. Da die Kappe des Transistorgehäuaes durch eine öffnung 13 durch das Kühlblech 1 hindurchragt, ist außerdem ein unmittelbarer Wärmeübergang vom Transistorgehäuse zum Inneren des Thermostatengehäuses 4 gegeben. In FIG. 6 , a cooling plate 1 according to FIG. 5 forms the side wall of a thermostat housing 4 and thus replaces a separate base plate. As in FIG. 2 , an oscillating crystal 6 is held in a base 7 within the thermostat housing. The base 7 and the quartz housing 4 are screwed to the cooling plate. There is a good thermally conductive connection between the cooling plate 1 and the thermostat housing 4. Since the cap of the transistor housing protrudes through an opening 13 through the cooling plate 1, there is also direct heat transfer from the transistor housing to the interior of the thermostat housing 4.

In Figur 7 ist ein Kühlblech 1 nach Figur 5 mit einer metallischen Gehäusewand H, beispielsweise einer Gerätefrontplatte, verschraubt. Da eine derartige Gehäusewand im allgemeinen großflächig iat, wird durch diese Maßnahme die Kühlwirkung für den Transistor 3 noch weiter verbessert. Dae Kühlblech 1 weist auch hierbei eine öffnung 13 auf, so dnß die Einbauhöhe der aus Kühlblech ¹ und Transistor 3 gebildeten Anordnur? verringert wird. ZusätzlichIn FIG. 7, a cooling plate 1 according to FIG. 5 is screwed to a metallic housing wall H, for example a device front panel. Since such a housing wall generally has a large area, the cooling effect for the transistor 3 is improved even further by this measure. The cooling plate 1 also has an opening 13 here, so that the installation height of the arrangement ^{formed from cooling plate 1} and transistor 3 is only? is decreased. Additionally

dient, iu.; Kühlblech, wie fiuoh in den anderen Figuren al? mechanische Halteruns für den Transistor 3.serves, iu .; Heat sink as fiuoh in the other figures al? mechanical holder for the transistor 3.

7 . ntansprüche
7 Pj₆uren7th claims
7 pj ₆ urs

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Claims

-θ- - fef-n Proverbs

1. Υλη ... 'lech for an electrical component which is in thermal contact with the component to dissipate the heat occurring during the operation of the component, the component having a substantially circular-cylindrical housing, characterized in that the cooling plate consists of a GrundDiatte. · And at least one ele flap integral with the base plate on the root side, the sheet metal tab is angled at right angles to the base plate and that the free section of the sheet metal tab is rolled up over the surface of the base plate to form a resilient plug-in socket for the housing of the component to be cooled.

2. cooling plate according to claim 1, characterized in that that the width of the sheet metal flap is selected to be at most equal to the shell height of the housing of the component is.

3. cooling plate according to claim 1 or 2, characterized that the base plate at the location of the socket formed for the housing of the component a for Implementation of the component has a suitable opening.

4. cooling plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling plate is a single one Has sheet metal tabs, the free portion of which to form the resilient plug-in socket for the housing of the component Is rolled up in a helix.

5. cooling plate according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the cooling plate has two sheet metal tabs, the free sections of which to form the fe-

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derenden Steckf qspunr f'ir aas Gen ^ iuRe des raueiemente ?. are shaped like a circular arc and are there? these free sections for the housing of the component comprise from mutually opposite sides.

6. cooling plate according to one of claims 1 bi? 5. marked thereby. that the cooling plate forms a side wall of a thermostat housing.

7. Cooling plate according to one of the preceding claims, characterized by its use as a mechanical holding device for the component to be cooled.

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