Brevet FR2413847A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne un circuit d'électronique de puissance immergé dans un hydrocarbure fluoré. Jusqu'à présent, pour les besoins de refroidissement de semiconducteur en fonctionnement, on plongeait l'ensemble du ou des semiconducteurs dans un hydrocarbure fluoré liquide, la pastille semiconductrice étant traitée préalablement afin de pouvoir être mSe en contact direct avec celui-ci. Dans le but de contenir l'hydrocarbure fluoré baignant la pastille et les blocs métalliques servant de cathode et d'anode, une enceinte étanche à deux couvercles d'extrémité était disposée autour des éléments précités. Les connexions électriques des semiconducteurs traversaient les couvercles d'une façon étanche et opéraient les jonctions nécessaires avec les accessoires électriques que nécessitent une diode ou un thyristor tels que des circuits de protection à résistances et capacités, des circuits de contrôle à visualisation, des circuits de commande de gâchettes de thyristors etc. disposés à l'extérieur de l'enceinte. Cependant, cette disposition présente un certain nombre d'inconvénients. Il faut assurer une protection supplémentaire pour les accessoires qui sont de nature fragile et qui peuvent être exposés à un environnement très pollué. Du fait de la longueur des connexions entre les semiconducteurs et les accessoires, il se produit des phénomènes de self-induction parasite nuisibles au bon fonctionnement du dispositif.De plus le refroidissement efficace de tous les éléments chauffants accessoires n'est pas réalisé. Le circuit selon la présente invention remédie à ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, les semiconducteurs de puissance et leurs accessoires électriques sont protégés efficacement tout en assurant des liaisons électriques courtes sous un faible encombrement des composants, un refroidissement efficace des éléments chauffants et un remplacement facilité pour les besoins de maintenance de l'ensemble. La présente invention a pour objet un circuit d'électronique de puissance immergé dans un hydrocarbure fluoré comportant dans une enceinte étanche, les semiconducteurs de puissance, caractérisé en ce que dans ladite enceinte sont disposés en outre les organes auxiliaires électriques nécessaires au fonctionnement desdits semiconducteurs de puissance. Un exemple de mise en oeuvre de la présente invention donné à titre purement illustratif et nullement limitatif va être décrit en référence à la figure unique qui représente schématiquement un réservoir étanche rempli d'hydrocarbure fluoré et contenant les semiconducteurs de puissance avec leurs accessoires électroniques. On voit sur la figure une enceinte 1 contenant un hydrocarbure fluoré 2 à l'état liquide dont les propriétés diélectriques et d'enlèvement de chaleursont connues. Deux couvercles isolants 3 et 4 traversés par des connexions permettent d'accéder à l'électronique disposée à l'intérieur de l'enceinte 1. Dans le cas du dessin annexé a été représenté un pont redresseur à thyristors 5, 6, 7 et 8. il est évident que l'invention concerne tout dispositif à semiconducteurs de puissance, tels que hacheur de puissance, convertisseur ou onduleur. Le pont redresseur de la figure est alimenté en courant alternatif par les connecteurs 9 et 10 ; ce courant est redressé par le pont et délivre une tension continue aux bornes positive 11 et négative 12. Selon l'invention les accessoires électroniques du circuit sont également immergés dans l'enceinte 1. Ce sont au moins un transformateur d'impulsions 13 également alimenté par les connecteurs 17 traversant le couvercle et servant à commander la gâchette du thyristor 6. En parallèle sur chacun des thyristors sont disposés 1/ un circuit de protection 14 du thyristor constitué d'une résistance et d'un condensateur 2/ un circuit d'équilibrage 15 constitué d'une résistance 3/ un circuit de contrôle 16 constitué d'un voyant lumineux et d'une résistance Afin de permettre de voir de l'extérieur de l'enceinte 1, l'allumage du voyant du circuit de controle 16, une fenêtre (non représentée) est aménagée dans les parois de l'enceinte 1. La disposition des accessoires dans l'enceinte permet de diminuer l'encombrement étant donné la bonne tenue électrique de l'hydrocarbure fluoré, de les tenir à l'abri des impuretés de l'atmosphère et de réduire au minimum la longueur des connexions entre les semiconducteurs et les accessoires. Les applications sont du domaine des matériels électriques à destination ferroviaire ou routière. REVENDICATIONS 1/ Circuit d'électronique de puissance immergé dans un hydrocarbure fluoré comportant dans une enceinte étanche, les semiconducteurs de puissance, caractérisé en ce que dans ladite enceinte sont disposés en outre les organes auxiliaires électriques nécessaires au fonctionnement desdits semiconducteurs de puissance. 2/ Circuit d'électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits organes auxiliaires comportent au moins un transformateur d'impulsions de la gâchette d'un thyristor. 3/ Circuit d'électronique selon la revendication 1, caractérisé par-le fait que lesdits organes auxiliaires comportent des éléments de protection comprenant des résistances et des condensateurs. 4J Circuit d'électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits organes auxiliaires comportent des éléments d'équilibrage comprenant des résistances. 5/ Circuit d'électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits organes auxiliaires comportent des éléments de contrôle comprenant une lampe de visualisation en série avec une résistance. 6/ Circuit d'électronique selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite enceinte comporte une fenêtre permettant de voir l'allumage de ladite lampe de visualisation.