SU1112445A1

SU1112445A1 - Semiconductor unit

Info

Publication number: SU1112445A1
Application number: SU823410333A
Authority: SU
Inventors: Залман Савельевич Иоспа; Валерий Павлович Феоктистов; Олег Георгиевич Чаусов
Original assignee: Таллинский Ордена Трудового Красного Знамени Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина
Priority date: 1982-03-22
Filing date: 1982-03-22
Publication date: 1984-09-07

Abstract

ЛОЛУПРОВОДНИКОВЬЕ БЛОК, содержащий силовые полупроводниковые элементы, закрепленные между радиаторами с клинообразными ребрами охлаждени на их внешних сторонах, и диэлектрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешних сторон с образованием вентил ционного канала, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности охлаждени , диэлектрические прокладки вьтолнены с клинообразными ребрами, расположенньими межпу клинообразными ребрами охлаждени радиаторов.LOLOPROVODNIKOVIE BLOCK, containing power semiconductor elements, mounted between radiators with wedge-shaped cooling fins on their outer sides, and dielectric gaskets installed on radiators from their outer sides with the formation of a ventilation duct, characterized in that, in order to increase cooling efficiency, dielectric gaskets They are made with wedge-shaped ribs, located between the cusp-shaped cooling fins of radiators.

Description

Изобретение относитс к электротехникед а именно к вентильным пре образовател м электроэнергии с принудительным воздушным охлаждением.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to electrical engineering, namely, to valve converters of electric power with forced air cooling.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс блок, содержащий силовые полупроводнеи стороне установленных в р д и изолированных друг от друга радиаторов с оребрением на внутренней стороне , а также диэлектрические прокладки , установленные вдоль радиаторов с их внешней и внутренней сторон и образующие вентил ционный канал С11The closest in technical essence to the present invention is a block containing power semiconductors, radiators with fins on the inner side, installed in a row and isolated from each other, as well as dielectric gaskets installed along the radiators from their outer and inner sides and forming a ventilation duct C11

Недостаток известного блока состоит в том, что в случае использовани радиаторов с ребрами треугольного сечени воздушный поток в межреберны пространствах радиаторов распредел етс неравномерно ближе к основани м ребер, где воздушньй канал .суженj скорость воздуха снижаетс j а ближе к концам ребер, где канал шире, скорость выше средней. Такое распределение скоростей не отвечает оптимальным услови м охлаждени ребер , согласно которым скорость воздуха должна быть больше у основани и меньше у конца ребра. Аналогичное A disadvantage of the known block is that in the case of using radiators with triangular cross-section edges, the air flow in the intercostal spaces of the radiators is unevenly distributed closer to the base of the ribs, where the air channel decreases the air velocity decreases j closer to the ends of the edges, where the channel is wider, speed is above average. This velocity distribution does not meet the optimal cooling conditions for the fins, according to which the air velocity should be greater at the base and less at the end of the fin. Similar

распределение скоростей должно быть I..velocity distribution must be i ..

и в случае пр моугольных реберand in the case of rectangular edges

Целью изобретени вл етс повьтение эффективности охлаждени ,The aim of the invention is to increase the cooling efficiency,

Поставленна цель достигаетс тем, что в полупроводниковом блоке, содержащем силовые полупроводниковые элементы, закрепленные между радиато рами с клинообразными ребрами охлаждени на их внешних сторонах, и диэлектрические прокладки, установленные на радиаторах с их внешних сторон с образованием вентил ционного канала, диэлектрические прокладки выполнены с клинообразными ребрами, распапоженными между клинообразными ребрами охлаждени радиаторов.The goal is achieved by the fact that in a semiconductor block containing power semiconductor elements mounted between radiators with wedge-shaped cooling fins on their outer sides, and dielectric gaskets installed on radiators from their external sides with the formation of a ventilation duct, dielectric gaskets are made with wedge-shaped ribs raspapozhennymi between the wedge-shaped cooling fins of the radiators.

На фиг. 1 представлен полупроводниковый блок (вид - вдоль направлени воздушного потока) на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1 (вид - поперек направлени воздушного потока)„FIG. 1 shows a semiconductor unit (view — along the direction of the air flow) in FIG. 2 — section A-A in FIG. 1, (view across the direction of the air flow) „

Блок содержит силовые полупроводниковые приборы 1, укрепленные при помощи прижимных устройств 2, условно показанных стрелками, на внешней стороне установленных в р д радиаторов 3, Каждый радиатор 3 имеетThe block contains power semiconductor devices 1, reinforced with the help of clamping devices 2, conventionally shown by arrows, on the outer side installed in a row of radiators 3, Each radiator 3 has

пластину 4 с ребрами 5. Радиатор 3 представл ет собой цельную конструкцию , изготавливаемую из алюминиевого сплава способом точного лить или прот жки.plate 4 with ribs 5. Radiator 3 is a one-piece construction, made of aluminum alloy by the method of precise casting or drawing.

С внутренней и внешней сторон радиаторов 3 блока укреплены диэлектрические прокладки 6 и 7, например из стеклотекстолита. Прокладка 6 представл ет собой плоскую пластинку к которой при помощи винтовых соединений (не показаны) привинчены-пластины 4 радиаторов 3. При этом по центру каждого радиатора в прокладке 6 предусмотрены круглые отверсти 8 дл установки в них приборов 1.On the inner and outer sides of the radiators 3 blocks dielectric pads 6 and 7, such as fiberglass laminate, are reinforced. The gasket 6 is a flat plate to which, using screw connections (not shown), screwed-on plates 4 of radiators 3. In the center of each radiator in the gasket 6 there are round holes 8 for mounting the devices 1 in them.

Прокладка 7 с наружной стороны имеет плоскую поверхность 9, а со стороны, обращенной к ребрам 5, эта прокладка имеет оребрение. Соответствующие ребра 10 и 11 расположены соответственно в межреберных пространствах радиаторов 3 ив пространствах между соседними радиаторами 3. Ребра 10 имеют клинообразное сечение , а ребра 11 - закругленную форму повтор ющую форму пространства между соседними радиаторами 3,The gasket 7 on the outside has a flat surface 9, and on the side facing the ribs 5, this gasket has a fins. Corresponding fins 10 and 11 are located respectively in the intercostal spaces of radiators 3 and in the spaces between adjacent radiators 3. The fins 10 have a wedge-shaped section, and the fins 11 have a rounded shape that repeats the shape of the space between adjacent radiators 3,

Крепление прокладок 7 может осуществл тьс разными способами - при помощи винтов непосредственно к радиаторам 3 или при помощи шпилек с дистанционными втулками к прокладкам 6, Прокладки 6 и 7 образуют вентил ционный канал, через который при помощи вентил тора продувают воздух 12, охлаждающий радиаторы 3. При это теплоотдача происходит, в основном, с поверхности ребер 5.Gaskets 7 can be fastened in different ways - using screws directly to radiators 3 or using studs with spacers to gaskets 6, gaskets 6 and 7 form a ventilation duct through which air 12 blows through the fan 3, cooling radiators 3. When this heat transfer occurs mainly from the surface of the ribs 5.

Таким образом, тепло, вьщел ющеес в приборе 1, передаетс радиатору 3, а через его ребра 5 - охлаждающему воздуху. Интенсивность теплоотдачи ребро-воздух зависит от скорости движени воздуха и от разницы те отератур поверхности радиатора и воздуха. Температ1|фа ребра 5 максимальна у его основани и минимальна у его конца. Дл достижени максимальной эффективности охлаждени необходимо, чтобы скорость движени воздуха у основани ребер 5 была максимальной, а у их концов - минимальной. Это достигаетс за счет ребер 10, которые ввод тс в межреберные пространства радиатора 3, За счет наличи ребер 10 сечение воздушного канала в основани ребер 5 получаетс максимальнымThus, the heat absorbed in the device 1 is transferred to the radiator 3, and through its fins 5 to the cooling air. The intensity of heat transfer from the edge-air depends on the speed of movement of the air and on the difference between those of the radiator surface and air. The temperature of the edge 5 is maximum at its base and minimum at its end. In order to achieve maximum cooling efficiency, it is necessary that the air velocity at the base of the fins 5 is maximum and at their ends minimum. This is achieved by the fins 10, which are inserted into the intercostal spaces of the radiator 3. Due to the presence of the fins 10, the cross section of the air channel at the base of the fins 5 is maximized

33

и охлаждающий воздух .здесь движетс быстрее. У концов ребер 5 канал сужаетс и здесь воздух движетс медленее . За счет этого теплопередача становитс более эффективной, чем при отсутствии ребер 10.and the cooling air moves here faster. At the ends of the ribs 5, the channel narrows and here the air moves slower. Due to this, the heat transfer becomes more efficient than in the absence of ribs 10.

Ребра 11 выполн ют аналогичные функции в межрадиаторном пространстве .The edges 11 perform similar functions in the inter-radiator space.

Кроме того, ребра 10 и 11 снижают турбулентность движени воздуха при переходе его из межреберного пространства одного радиатора 3 в межреберное пространство другого радиатора 3, т.е. следующего радиатора поIn addition, the fins 10 and 11 reduce the turbulence of air movement when it passes from the intercostal space of one radiator 3 to the intercostal space of another radiator 3, i.e. next radiator on

44544454

направлению воздушного потока 12. Турбулентность снижаетс за счет того, что ребра 10 и 11 раздел ют межрадиаторное пространство на отдельные каналы.airflow direction 12. Turbulence is reduced due to the fact that the fins 10 and 11 divide the interradiator space into separate channels.

Технико-экономическа эффективность изобретени определ етс у.тту-чшением распределени скоростей воздушного потока в межреберных пространствах радиаторов, а также Р межрадиаторных пространствах блоков, что приводит к повышению .эффективности охлаждени полупроводниковых приборов.The technical and economic efficiency of the invention is determined by the reduction of the distribution of air flow rates in the intercostal spaces of radiators, as well as P inter-radiator spaces of the blocks, which leads to an increase in the cooling efficiency of semiconductor devices.

,,

iff I Iw 1 ff -Lj ILI iff I Iw 1 ff -Lj ILI

i2 Z Z2 ZlZ Z22 ZZZZ Z 22lZZZZZ 222ZSZZi2 Z Z2 ZlZ Z22 ZZZZ Z 22lZZZZZ 222ZSZZ

22i22i

7777

4li4li

f « Т f “T

ffff

I I i I I i i i

Claims

SEMICONDUCTOR BLOCK containing power semiconductor elements fixed between radiators with wedge-shaped cooling fins on their external sides, and dielectric gaskets mounted on radiators from their external sides with the formation of a ventilation duct, characterized in that, in order to increase cooling efficiency, dielectric gaskets are made with wedge-shaped fins located between the wedge-shaped cooling fins

FIG. 1

1 112445