ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ СИЛОВОЙ ТРЕХФАЗНЫЙ МОСТ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к силовой электронике, и может быть использована для инверторов частотного электропривода, а также для трехфазных преобразователей вторичных источников питания и преобразователей для индукционного нагрева без постоянного тока.
Уровень техники
Прототипом заявленной полезной модели является устройство трехфазного моста типа PM.75CLA060 фирмы Mitsubishi (http://www.platan.ru/pdf/datasheets/mitsubishi/PM75CLA060.pdf, опубликовано в мае 2005 г.). Недостатком является его низкая устойчивость к влаге и крайним температурам, что ограничивает его применяемость. Устройство включает в
себя теплоотводящее основание, каркасную крышку, три металлокерамических фазных модуля, расположенных на теплоотводящем основании, питание которых осуществляется за счет двух компенсированных токопроводящих шин, закрепленных на модулях посредством спайки, платы управления с внешним разъемом, две шины выводов питания и три фазных вывода жестко закрепленных в каркасной крышке.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение герметичности интеллектуального силового трехфазного моста, а также увеличение надежности и процента выхода годных устройств в процессе производства.
Технический результат достигается за счет того, что интеллектуальный силовой трехфазный мост состоит из трех независимых, герметичных металлокерамических фазных модулей, закрепленных на едином теплоотводящем основании и электрически соединенных компенсационными шинами питания, фазными выводами и платой управления. При этом напаянное на поверхность керамической платы уплотнительное кольцо с приваренной на его поверхность крышкой создает герметичный внутренний объем, причем герметичные металлокерамические фазные модули объединены под общей каркасной крышкой, служащей одновременно надежному креплению выводов компенсационных шин питания и шин фазных выводов.
Краткое описание чертежей
Заявляемая полезная модель поясняется с использованием чертежей, на которых показаны:
Фиг. 1 - Устройство интеллектуального силового трехфазного моста Фиг. 2 - Конструкция металлокерамического фазного модуля.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:
1 - Теплоотводящее основание; 2 - металлокерамические фазные модули; 3 - компенсационные шины питания; 4 - плата управления; 5 - фазные выводы; 6 - каркасная крышка; 7 - крепежные элементы; 8 - несущая керамическая плата; 9 - уплотнительное кольцо; 10 - крышка; 11 - управляющие выводы; 12 - силовые выводы; 13 - выводные вставки; 14 - прокладки.
Осуществление полезной модели
Интеллектуальный силовой трехфазный мост содержит: теплоотводящее основание, на поверхности которого посредством пайки закреплены три отдельных металлокерамических фазных модуля, которые герметичны и электрически соединены посредством двух компенсационных шин питания, трех фазных выводов, платы управления с внешним разъемом и каркасной крышки, способствующей надежному креплению фазных выводов и выводов компенсационных шин питания.
Корпус трехфазного моста состоит из теплоотводящего основания 1, трех герметичных металлокерамических фазных модулей 2, платы управления 4 с внешним разъемом, двух компенсационных шин питания 3, трех шин фазных выводов 5 и каркасной крышки 6, способствующей надежному креплению фазных выводов 5 и выводов компенсационных шин питания 3.
Теплоотводящее основание изготавливается из материала, обладающего высокой теплопроводностью и низким коэффициентом теплового линейного расширения (КТЛР), близким к КТЛР керамической платы.
Металлокерамический фазный модуль 2 состоит из несущей керамической платы 8 с топологическим рисунком под монтаж полупроводниковых чипов, уплотнительного кольца 9, напаянного на ее поверхность, крышки 10 привариваемой к уплотнительному кольцу 9 и образующей с ним герметичную полость, управляющих выводов 11 обеспечивающих электрическую связь с платой управления 4, силовых выводов 12 спаянных с керамической платой 8 с использованием переходных выводных вставок 13 и прокладок 14, обеспечивающих надежный механически прочный спай с керамической платой 8 и обеспечивающих электрическую связь с внешними компенсационными шинами питания и внешними шинами фазных выводов.
Герметичные металлокерамические фазные модули изготавливаются на базе керамической печатной платы, обладающей высокой теплопроводностью
до 150 Вт·°C и низким КТЛР, согласованным с КТЛР полупроводниковых чипов. Металлокерамические фазные модули выполнены взаимозаменяемыми. В топологии печатной платы предусмотрены зоны под пайку полупроводниковых чипов и силовых управляющих выводов. Герметичность силового корпусного металлокерамического фазного модуля обеспечивается посредством уплотнительного кольца, напаянного на поверхность керамической печатной платы, и крышки, выполненной из материала, согласованного с КТЛР керамической платы.
В конструкции силовых выводов предусмотрены отверстия в виде пазов обеспечивающих надежную фиксацию внешних компенсационных шин питания и шин фазных выводов.
Электропитание корпусных металлокерамических фазных модулей осуществляется за счет токопроводящих компенсационных шин питания, изготавливаемых из материала, обладающей высокой электропроводностью. Крепление токопроводящих шин на металлокерамических фазных модулях осуществляется за счет пайки.
Каркасная крышка корпуса трехфазного моста служит защитой радиоэлементов платы управления от внешних воздействий и выполняет одновременно функцию крепления фазных выводов и выводов компенсационных шин питания, надежно защищая шины от механических повреждений при винтовом соединении с шинами внешних подключающих устройств.