JPS6331395Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は半導体冷却装置に関する。

第１図ａ及びｂに、車両搭載半導体装置におけ
る半導体冷却装置の従来例を示す。同図におい
て、１は冷却フイン、２は半導体素子取付けブロ
ツク、３は絶縁シート、４は半導体素子、４１は
半導体素子のリード、５は函体、５１，５２，５
３はこの函体の取付け脚、５４は函体側端子、６
は導電支持枠、７は車体、７１，７２，７３は車
体７側の函体取付け梁、７４は車体側端子であつ
て、ケーブル８を介して函体側端子５４に接続さ
れている。第２図に、上記半導体素子４が組み込
まれる電気回路を示す。図において、１００は車
両搭載インバータ装置の主回路であつて、サイリ
スタ１０１〜１０４を単相ブリツジ接続してな
り、その交流出力は出力変圧器１２０を介してイ
ンバータ負荷２０３に供給される。これらサイリ
スタが第１図の半導体素子４に対応する。インバ
ータ装置の主回路１００にはパンタグラフ２０
０、保護ヒユーズ２０１、直流高速度遮断器２０
２を通して直流電力が入力され、リアクトル１３
０、コンデンサ１４０からなる直流平滑回路を介
して上記ブリツジ接続されたサイリスタに供給さ
れる。１１１〜１１４は強制転流回路である。

このように、従来の車両搭載半導体装置では、
導電支持枠６を用いて冷却フイン１を函体５に支
持しているので、冷却フイン１は函体５と同電位
にあり、半導体素子４に高電圧が印加していても
接地電位に維持され安全であるが、冷却フイン１
と半導体素子４との間を絶縁している絶縁シート
３が破壊された場合には、上記第２図の主回路電
位が大地電位となつてしまう為、装置を運転停止
しなくてはならないと云う問題があつた。勿論、
導電支持枠６に代えて絶縁支持枠を用いれば、絶
縁シート３が破壊してもそのまま装置の運転を継
続することができるが、今度は、冷却フイン１の
電位が上記主回路の電位まで上昇し危険である。

この考案は、この従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、冷却フインを函体に絶縁支持した上、
接地抵抗を介して函体電位に接続し、該接地抵抗
の電圧もしくは電流を検出して表示する表示装置
を設けることにより、絶縁シートが絶縁破壊して
も半導体装置の運転は継続することができ、しか
も冷却フインが高電位にあることを外部から知る
ことができる半導体冷却装置を提供することを目
的とする。

以下、この考案の一実施例を図について説明す
る。

第３図ａ及びｂにおいて、冷却フイン１は絶縁
支持枠６１により函体５に固定支持されている。
３００は冷却フイン接地抵抗であつて、一端が冷
却フイン１に接続され、他端が表示装置４００の
高電位側端子４０２に接続されている。表示装置
４００の他方の接地側端子４０１は函体側端子５
４に接続されており、両端子４０１，４０２間に
表示ランプ（発光ダイオード）４０３と定電圧ダ
イオード４０４及び電流制限抵抗４０６が直列に
して挿入されると共にこの直列路に対して並列に
過電流保護用の定電圧ダイオード４０５が挿入さ
れている。この定電圧ダイオード４０５としては
ツエナー電圧が定電圧ダイオード４０４のそれよ
り大きいものが用いられる。

この構成においては、絶縁シート３が充分なる
絶縁耐圧を有している間は、冷却フイン１が接地
電位にある函体側端子５４、車体側端子７４とほ
ぼ同電位にある。絶縁シート３が絶縁破壊にいた
ると半導体素子４の主回路電位が半導体素子取付
けブロツク２−絶縁シート３−冷却フイン１−接
地抵抗３００−表示装置４００−函体側端子５４
間に加わり、定電圧ダイオード４０４の両端の電
圧がツエナー電圧を超えるとこれが導通して表示
ランプ（発光ダイオード）４０３に電流が流れ、
絶縁シート３が絶縁破壊したことが表示される。
表示装置４００の高電位側端子４０２と接地電位
側端子４０１間の電圧が定電圧ダイオード４０５
のツエナー電圧を超えると該定電圧ダイオード４
０５が導通して上記両端子間を定電圧に保持し、
電流制限抵抗４０６により、表示ランプ４０３に
過電流が流れる恐れは無い。また、逆に、定電圧
ダイトード４０４がある為、誤動作が防止され
る。

この実施例では、冷却フイン１が絶縁支持枠で
函体５に支持され、絶縁シート３の上記絶縁破壊
が生じ場合、接地抵抗３００を介して接地される
ので、主回路電位が接地電位となることはなく、
そのまま半導体装置１００の運転を継続すること
ができる。

上記実施例では、接地抵抗３００に流れる電流
を検出しているが、該接地抵抗３００の両端電圧
を検出して表示する構成としても良い。

また、上記実施例は、車両搭載用半導体装置の
半導体冷却装置を例にとつて説明したが、冷却フ
インが半導体素子側と絶縁物を介して電気的に絶
縁された構造の半導体冷却装置であれば、この考
案を実施して同様の効果が得られる。

以上の如く、この考案によれば、冷却フインを
函体に絶縁支持した上、接地抵抗を介して接地
し、該接地抵抗に電流が流れたことを検出して表
示する表示装置を設けたことにより、絶縁シート
が絶縁破壊しても、半導体装置の運転を継続する
ことができ、しかも絶縁シートが絶縁破壊して冷
却フインが高電位にあることを外部から簡単に知
ることができるので、安全性は確保され、保守も
簡単になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは従来の半導体冷却装置のそれ
ぞれ側面図及び正面図、第２図は上記半導体冷却
装置により冷却される半導体素子の一使用例であ
る車両搭載インバータ装置の主回路を示す回路
図、第３図ａ及びｂはそれぞれこの考案による半
導体冷却装置の実施例の側面図及び正面図であ
る。 図において、１……冷却フイン、２……半導体
素子取付けブロツク、３……絶縁シート、４……
半導体素子、５……函体、６１……絶縁支持枠、
１００……半導体装置の主回路、３００……接地
抵抗、４００……表示装置、４０１，４０２……
端子、４０３……表示ランプ、４０４，４０５…
…定電圧ダイオード、４０６……電流制限抵抗。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 半導体装置を収納する接地電位の函体に半導
   体素子用冷却フインが絶縁支持され、該冷却フ
   インが絶縁シートにより上記半導体素子側と電
   気的に絶縁されてなる半導体冷却装置におい
   て、上記冷却フインに接地抵抗を接続すると共
   に該接地抵抗の電圧もしくは電流を検出して表
   示する表示装置を設けたことを特徴とする半導
   体冷却装置。 (2) 表示装置が、高電位側端子と接地側端子との
   間に、定電圧ダイオードと表示ランプ及び電流
   制限抵抗を直列に具えると共に、過電流保護用
   の定電圧ダイオードを有し、該表示装置を介し
   て接地抵抗が接地されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の半導体冷
   却装置。