Brevet FR2481051A1 — publié le 19811023

- 1 - Dispositif support des accessoires de semi-conducteurs de puissance servant à leur allumage et leur protection La présente invention concerne un dispositif support des accessoires de semi-conducteurs de puissance servant à leur allumage et leur protection lesdits semi-conducteurs étant disposés en colonnes immergées dans un fluide de refroidissement tel qu'un hydrocarbure fluoré. On sait que des colonnes de semi-conducteurs de puissance sont enserrées entre deux plateaux d'extrémité, l'ensemble étant assujetti dans une enceinte étanche contenant de l'hydrocarbure fluoré. Ces thyristors et diodes de puissance sont utilisés pour assurer, par exemple, la commande de moteurs de traction dans la technique ferroviaire. Des transformateurs d'impulsions et des circuits résistances-capacités servent respectivement à l'allumage et à la protection des semi-conduc- teurs de puissance. Jusqu'à présent-les transformateurs d'impulsions et les circuits de protection étaient disposés derrière l'un des plateaux à la base des colonnes et dans l'axe des colonnes de semi- conducteur. Il s'ensuit que les connexions entre les transformateurs d'impulsions et les gâchettes des thyristors étaient excessivement longues avec tous les risques de parasites électriques qui en résultent. En effet les connexions pour certains des thyristors disposés à l'opposé des transformateurs devaient parcourir toute la longueur de la colonne de semi-conducteurs. Le dispositif de support selon la présente invention remédie à cet inconvénient. Les transformateurs sont disposés de telle sorte que les connexions sont plus courtes que dans les dispositifs de l'art antérieur. La présente invention a pour objet un dispositif support des accessoires de semi-conducteurs de puissance servant à leur allumage et leur protection dans un montage comprenantdes semi-conducteurs disposés en colonnes immergées dans un fluide de refroidissement lesdites colonnes étant enserrées par des plateaux d'extrémité ledit montage comprenant en outre lesdits transformateurs et des circuits de protection de résistances-capacités disposés également sur ledit support, les connexions étant réalisées sous forme de circuits imprimés sur ledit support, caractérisé en ce que lesdits circuits imprimés de support sont disposés dans au moins un plan parallèle aux axes 2 48 1 0 5 1 - 2 - desdites colonnes. Selon une particularité de l'invention le niveau du fluide de refroidissement est tel que lesdits transformateurs et lesdites capacités ne sont pas recouverts par ledit fluide de refroidissement en phase liquide. Selon une autre particularité d'invention lesdits circuits imprimés et/ou de support sont solidarisés desdits plateaux d'extrémité au moyen de tirants assujettis chacun dans la tranche dudit plateau. En se référant aux figures schématiques I ou 2 ci-jointes on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la présente inven- tion, exemple donné à titre purement illustratif et nullement limitatif. Les mêmes éléments portent sur les deux figures les mêmes références. La figure 1 représente une coupe schématique transversale de l'enceinte contenant les colonnes de semi-conducteurs et les circuits électriques annexes. La figure 2 représente une vue schématique longitudinale partiel- lement coupée du miême dispositif. On voit sur la figure 1 une enceinte 1 servant à contenir deux colonnes 2 et 3 de semi-conducteurs par exemple des thyristors de puissance enserrés sous une pression élevée entre deux plateaux d'extré- mité 4 et 5 (figure 2). De l'hydrocarbure fluoré en phase liquide ne remplit pas entièrement l'enceinte 1, afin de laisser au dessus de son niveau 6, un espace dans lequel l'hyd ocarbure fluoré peut passer à l'état vapeur lorsque les colonnes 2 et 3 des semi-conducteurs s'échauffent lors de leur utilisation. Deux plaquettes 7 et 8 de circuits imprimés servant également de support aux circuits accessoires des thyristors ont pour rôles de réaliser les connexions entre ces circuits. Les circuits de protection comportant une pluralité de résistances telle que 9, des condensateurs tels que 10 réalisant une constante de temps RC et des transformateurs d'impulsions tels que il dont le rôle est d'allumer les gâchettes des thyristors des colonnes 2 et 3. A titre d'exemple avantageux les résistances 9 baignent dans l'hydrocarbure fluoré alors que les condensateurs 10, les transformateurs d'impulsions 11 et l'une des plaquettes, la plaquette 8, sont disposés au-dessus du niveau 6. 248 14051 -3- On peut remarquer que les plaquettes 7 et 8 sont disposées dans des plans parallèles aux axes des colonnes 2 et 3. Il en résulte que les connexions de commande de gâchette des thyristors sont très courtes car chacun des transformateurs se trouve à hauteur du thyristor correspondant. De plus la longueur de l'enceinte 1 est réduite dans de notables proportions. Sur la figure 2, on voit le mode de fixation des plaquettes 7- et 8. Celles-ci sont assujetties sur les tranches des plateaux 4 et 5 au moyen de tirants tels que 12 et d'entretoises 13 et 14. Les applications peuvent être du domaine de l'alimentation des moteurs de traction ferroviaire. 2 48 10 5 - 4- REVENDICATIONS 1/ Dispositif support des accessoires de semi-conducteurs de puissance servant à leur allumage et leur protection, comprenant des semi-conduc- teurs disposés en colonnes immergées dans un fluide de refroidissement lesdites colonnes étant enserrées par des plateaux d'extrémité ledit montage comprenant en outre lesdits transformateurs et des circuits de protection de résistances-capacités disposés également sur ledit support, les connexions étant réalisées sous forme de circuits imprimés sur ledit support, caractérisé en ce que lesdits circuits imprimés de support sont disposés dans au moins un plan parallèle aux axes desdites colonnes. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le niveau du fluide de refroidissement est tel que lesdits trans- formateurs et lesdites capacités ne sont pas recouverts par ledit fluide de refroidissement en phase liquide. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits circuits imprimés et/ou de support sont solidarisés desdits plateaux d'extrémité au moyen de tirants assujettis chacun dans la tranche dudit plateau.