ТЕПЛООТВОД

Предлагаемое решение относится к производству охладителей для охлаждения силовых полупроводниковых приборов и может использоваться в электротехнической и радиоэлектронной промышленности.
Известны теплоотводы, полученные методом прессования из алюминия или алюминиевых сплавов для охладителей силовых полупроводниковых приборов [1], представляющих монолитную конструкцию в виде основания и разветвленных ребер. Они обладают высокой механической прочностью, но имеют ограничения по геометрическим размерам. Получить профиль с разветвленными ребрами и шириной основания более 300 мм практически невозможно.
Известна также конструкция теплоотвода, выполненная из основания с запрессованными в него ребрами, имеющими рифленую волнообразную наружнюю боковую поверхность. При этом, часть ребра запрессованная в основание, имеет гладкую поверхность [2]. Теплоотвод данной конструкции может быть изготовлен с шириной основания 300, 400, 500, 600 мм.
Конструкция охладителя, изготовленная из данного теплоотвода, удобна в части размещения на его основании большего количества силовых приборов; например силовых беспотенциальных модулей, что упрощает схемные решения, сокращает габаритные размеры преобразователя.
Но с другой стороны данная конструкция теплоотвода имеет ограничения в применении охладителей, эксплуатирующихся при больших вибрационных и ударных нагрузках из-за недостаточной механической прочности крепления ребер.
Целью полезной модели является повышение механической прочности теплоотвода при сохранении тепловых характеристик.
Поставленная задача достигается за счет того, что теплоотвод выполнен в виде основания с запрессованными в него ребрами. Наружная боковая поверхность ребер выполнена рифленой. Внутренняя боковая поверхность, т.е. поверхность,
запрессованная в основание, выполнена в виде клиньев соприкасающихся между собой, и образованных разными по величине плоскостями, причем плоскости, направленные к основанию ребра запрессованного в основание теплоотвода, имеет наибольшую величину.
На фиг.1 показано сечение фрагмента теплоотвода с размещенными в пазах основания ребрами до запрессовки, на фиг.2 - конструкция ребра.
Пример конкретного исполнения.
В основание теплоотвода 1, по всей длине выполнены продольные пазы 2, на расстоянии 12,5 мм друг от друга, имеющие прямолинейные поверхности для установки и запрессовки ребер. Ребра 3 для увеличения поверхности охлаждения и создания турбулентности воздушного потока при принудительном воздушном охлаждении имеют на наружных поверхностях рифления 4, а поверхности ребер, которые запрессовываются в основание теплоотвода, выполнены в виде клиньев, образованных плоскостями 5 и 6.
Причем плоскость 5, наклоненная к основанию ребра 7, имеет больший размер, чем плоскость 6.
При запрессовке сила, прилагаемая перпендикулярно к боковой поверхности ребра распределяется таким образом, что равнодействующая направлена в сторону основания ребра, обеспечивая более плотное прилегание за счет суммарно большей контактной поверхности и за счет этого большую механическую прочность теплоотвода.
Такая конструкция позволяет изготавливать теплоотвод с шириной основания 300, 400, 500, 600, 700 и более мм.
Источники информации
[1] ТУ 1-3-43-78. Технические условия.
Профили прессованные особой группы сложности для охладителей силовых полупроводниковых приборов. Срок введения 20.08.1978 г.
[2] Каталог. Ficher elektronik. 2004 г. Высокоэффективный охладитель с запрессованными ребрами SK 418, стр.А46.