ОХЛАДИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Полезная модель относится к силовой полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использована при конструировании устройств для преобразования электрического тока большой мощности на электроподвижном транспорте.
Известен охладитель для полупроводниковых приборов, содержащий оребренный воздушный охладитель, выполненный в виде массивной плиты с ребрами, причем полупроводниковый прибор прижат к неоребренной площадке плиты (Охладители серий ОА и ОМ. Паспорт ОДЖ 468.338, ТУ 16-729.377-83).
Недостатком известного охладителя является малый коэффициент оребрения основания, ограниченный существующими технологиями изготовления охладителя (экструзия, точное литье), а, следовательно, и малая эффективность охлаждения полупроводникового прибора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является охладитель для полупроводниковых приборов (ФРГ №2531450, H 01 L 23/36, опубл. 20.01.77), выбранный за прототип, содержащий основание и оребрение, выполненные как одно целое, причем ребра по длине надрезаны и раздвинуты под малым углом.
Недостатком этого охладителя является малый коэффициент оребрения, ограниченный существующими технологиями изготовления охладителя с оребрением (экструзия, точное литье), а, следовательно, и малая эффективность охлаждения полупроводникового прибора.
Задача полезной модели - повышение эффективности охлаждения полупроводникового прибора за счет увеличения коэффициента оребрения охладителя.
Технический результат достигается тем, что в охладителе для полупроводниковых приборов, выполненном в виде плиты с наружным оребрением, плита выполнена из набора одинаковых пластин, имеющих не равные между собой длину и ширину, причем соседние пластины повернуты относительно друг друга на 90°, а торец плиты предназначен для прикрепления полупроводникового прибора. Охладитель для полупроводниковых приборов может быть также выполнен следующим образом, соседние пластины сдвинуты поочередно в разные стороны относительно друг друга. На фиг.1 изображен предлагаемый охладитель для полупроводниковых приборов, когда соседние пластины повернуты относительно друг друга на 90°, а на фиг.2 - охладитель для полупроводниковых приборов, когда пластины сдвинуты поочередно в разные стороны относительно друг друга.
Охладитель для полупроводникового прибора 1 (например, модуля IGBT) содержит плиту 2 с оребрением 3. Плита 2 охладителя и его оребрение 3 выполнены в виде скрепленного набора пластин (спеченного, спаянного, сваренного или стянутого шпильками). При этом полупроводниковый прибор 1 прижат к торцам пакета пластин, скрепленных в набор. Пластины в наборе могут быть повернуты относительно друг друга на 90° (фиг.1), а могут быть сдвинуты в разные стороны относительно друг друга (фиг.2). Такой поворот пластин на 90° или сдвиг их обеспечивает большой коэффициент оребрения основания 2 за счет значительной высоты образующихся ребер 3 и малых межреберных промежутков 4. Меняя соотношение ширины и длины пластин, которые не равны между собой (фиг.1) или их сдвиг (фиг.2) можно изменять коэффициент оребрения и эффективность охладителя.
При подключении электрической нагрузки на полупроводниковый прибор 1, теплота от него сообщается теплопроводностью через торцы пластин в пакете по всем пластинам, а затем от пластин передается естественной или принудительной конвекцией к охлаждающему воздуху.
Охладитель имеет простую конструкцию и простую технологию изготовления. Пластины могут быть изготовлены из листа или ленты преимущественно из алюминиевых сплавов. При этом можно изготавливать охладитель с любым коэффициентом оребрения, обеспечивая необходимую эффективность теплоотвода от полупроводникового прибора 1.