Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Силовые полупроводниковые приборы

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [107] 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Таблица 7.15. Тепловые характеристики электроизоляционных материалов при различных контактных соединениях

Материал электроизоляционного слоя

d, мм

8, мм

К» °С-смВт

"С-см/Вт

Контакт «электроизоляция -элемен-

ты охладителя»

Керамика 22ХС

1,4-2,5

0,1 -0,55

Пайка ПОС-61

Приборное масло

То же

На сухую

1,35

То же

Паста КПТ

Керамика ВеО

0,26-0,73

0,08-0,31

Пайка ПОС-61

Керамика ВеО

1,5-2,1

0,7-1

Приборное масло

Изоляция на

0,3-0,4

То же

основе ЭП-49

Полиамидная

0,04

4,5-5

Склейка фто-

пленка

ропластовая Клей эластосил 137-18

Керамика 22ХС

4,01

Керамика 22ХС

5,62

2,11

Клей К-300

Керамика 22ХС

2,9-3,5

0,75-1

Клей на основе СК-25

(керамика) и 0,06 мм (медь). Усилие прижима СПП к токопроводящей шине составляло 5000 Н. Толщина нганы обеспечивала выравнивание теплового потока по радиусу электроизоляционного слоя. В целях уменьшения контактного теплового сопротивления в контактное пространство вводились теплопроводная паста КПТ-8 или приборное масло.

Тепловые сопротивления электроизоляционного слоя Rm для наиболее часто применяемых материалов даны в табл. 7.15. Там же приведены данные по контактному тепловому сопротивлению Л кон и указано, каким образом обеспечивается контакт между электроизоляционным слоем и прилегающими к нему шиной и корпусом.

При наличии осевых нагрузок, которые неизбежны в процессе сборки СПП с охладителем, и при воздействии ударных нагрузок возможно разрушение, растрескивание керамики, что приводит в условиях повышенной влажности к снижению электрического сопротивления изоляции. Выполнение конструкции охладителя более жесткой позволяет устранить указанный недостаток. Испытываемые образцы с керамической электроизоляцией, припаянной к шине и корпусу припоем ПОС-61, а также приклеенной с помощью клея на основе смолы СК-25, вьщерживают осевые усилия сжатия до 20000 Н, вибрационные нагрузки по ГОСТ 16962-71 третьей степени жесткости и воздействие одиночных ударов с ускорением 60g длительностью 20 мс.



7.5. ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ПОГРУЖНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ СПП

Как показал анализ отечественной и зарубежной специальной литературы, из всех известных видов охлаждений СПП наиболее эффективным является испарительное охлаждение погружного типа, где в качестве теплоотдающей поверхности (поверхностей кипения) в СПП штыревого исполнения используют такие элементы СПП, как резьбовая шпилька, основание прибора, а в СПП таблеточного исполнения - специальные теплоотводы-испарители.

Основным преимуществом испарительного погружного охлаждения являются высокие значения теплофизических параметров, например коэффициент теплопроводности на участке «испаритель-конденсатор» 10*-12* Вт/(м • °С), который на три порядка выше теплопроводности меди.

Коэффициент теплоотдачи при кипении диэлектрика (воды) составляет 58-103Вт-°С, что позволяет реализовать высокие плотности теплового потока (120-150 Вт/см) при температурных напорах 20-25° С. Для сравнения можно отметить, что коэффициент теплоотдачи для принудительного воздушного охлаждения составляют 60-80 Вт/{м • °С), для водяного охлаждения 600-1000 Вт/(м2-°С).

Особенностью испарительного погружного охлаждения СПП по сравнению с другими видами охлаждения является то, что СПП полностью погружен в жидкую диэлектрическую среду, используемую в качестве промежуточного теплоносителя. Поэтому к жидким диэлектрикам помимо традиционных требований, предъявляемых к промежуточным теплоносителям в других системах охлаждения, таких, как высокие теплофизические и термодинамические параметры, нетоксичность, взры-вобезопасность, негорючесть и др., предъявляются дополнительные требования, характерные только для систем испарительного охлаждения погружного типа: высокие электрические сопротивления и прочность, инертность, совместимость с материалами прибора, испарителя-охладителя, системы крепления и токосъема. Выбор жидкого диэлектрика для использования в качестве промежуточного теплоносителя в испарительных системах погружного типа для охлаждения СПП является одним из важных этапов создания систем охлаждения СПП и ПУ на их основе [7.11].

Жидкие диэлектрики, применяемые в этих системах в качестве промежуточного теплоносителя, должны обладать следу-юптими параметрами и свойствами.

Температура насыщения Т. Одним из основных критериев при выборе жидкого диэлектрика для испарительного охлаждения СПП является температура насыщения, так как она играет важную роль в оптимизации режимов кипения и конденсации



теплоносителя. Для эффективной работы испарительной системы охлаждения необходимо выполнение следующего условия:

[7;-(2о-зо) °с]< 7;<[7;+(20-зо) °с],

где Тс-предельно допустимая температура корпуса полупроводникового прибора, °С; Tf-температура вторичного охлаждающего агента согласно условиям эксплуатации прибора, °С.

Предельно допустимая температура основания корпуса СПП согласно техническим условиям составляет 85° С для тиристоров, 160° С для серийно выпускаемых диодов. Температура вторичного охлаждающего агента-воздуха или воды-определяется условиями эксплуатации и обычно задается: для воздуха-40-н 50° С, для воды-12 ч-30° С. Исходя из этого значения температуры насыщения промежуточного теплоносителя могут лежать в пределах 40-100° С и выбираться индивидуально для каждого прибора и вида вторичного охлаждения.

Теплота парообразования. Для достижения наибольшего теплосъема при кипении промежуточного теплоносителя на теплоотдающих поверхностях СПП и охладителя-испарителя необходимо выбирать жидкий диэлектрик с максимальной теплотой фазового перехода парообразования, так как этот параметр определяет количество тепла, снимаемого с твердой поверхности, при закипании жидкости на ней.

Теплопроводность. Использование диэлектрической жидкости с высоким коэффициентом теплопроводности позволяет не только улучшить теплообмен в испарительной части системы охлаждения за счет увеличения коэффициентов теплоотдачи в области развитого кипения и в области конвективно-теплопроводной теплоотдачи, но и интенсифицировать процесс конденсации путем повышения теплопередачи через пленку конденсата теплопроводностью, особенно при утолщенной пленке.

Критические плотности теплового потока и коэффициенты теплоотдачи. Известно, что при кипении жидкости на твердой поверхности критические плотности подводимого теплового потока и соответствующие максимальные коэффициенты теплопередачи во многом зависят от типа жидкости, причем для различных диэлектрических жидкостей они изменяются в довольно широком диапазоне. Естественно, что для повышения эффективности системы испарительного охлаждения СПП желательно использовать промежуточные теплоносители с максимальными критическими параметрами.

Поверхностное натяжение. Жидкости с низкими коэффициентами поверхностного натяжения предпочтительнее, так как чем ниже коэффициент поверхностного натяжения жидкости.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [107] 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143



0.0096
Яндекс.Метрика