книги / Силовые полупроводниковые приборы

361

Рис. 18.15. Продолжение:

з —ТК152-100; И-ТК335-16; К-ТК335-20; л - ТК335-25; л;-ТК335-32- н ТК335-40; о - ТК435-10; п - ТК435-16; р - ТК435-20;

362

363

Рис. 18.17. Зависимости напряжении насыщения коллектор-эмиттер UcEsat от тока коллектора 1С при Гу = 25°С (7), 7у = Гут (2), /с //д = 5:

а —ТК335-16; 6-Т К 335-20; в - ТК335-25; г - ТК335-32; d - ТК335-40; е - ТК435-16; ж — ТК435-20; з-Т Ю Ш -10; и - ТК435-32; к - ТК435-25

364

365

Ч А С Т Ь П Я Т А Я

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО ОХЛАДИТЕЛЯМ

Охладитель для охлаждения силовых полупроводниковых прибо­ ров представляет собой конструктивно законченный узел, предназна­ ченный для отвода выделяемой почупроводниковым прибором теплоты

вохлаждающую среду

Внастоящее время разработано значительное количество охлади­ телей, отличающихся разнообразием конструкций в зависимости от вида полупроводниковых приборов и способа охлаждения С целью систематизации этого многообразия в 1978 г была введена система обозначений охладителей, в соответствии с которой структура услов­ ного обозначения охладителей расшифровывалась следующим обра­ зом

Охладитель

Материал, из которого изготовлен охладитель (А—алюминий или сплав на основе алюминия, М—медь или сплав на основе меди)

Конструктивное исполнение (001 -099 -для охладителей систем воздушного охлажде­ ния, lO l- 1 9 9 -для охлади­ телей систем водяного ох­ лаждения)

Климатическое исполнение

Категория размещения

367

Примеры записи условного обозначения охладителей по этой системе:

изготовленного из алюминиевого сплава, предназначенного для систем воздушного охлаждения, одиннадцатого конструктивного ис­ полнения, климатического исполнения У, категории размещения 2:

ОА-011 У2; изготовленного из медного сплава, предназначенного для систем

водяного охлаждения, сто третьего конструктивного исполнения, кли­ матического исполнения У, категории размещения 2:

ОМ-103 У2.

В 1983 г. введен стандарт [28], на основе которого разработаны технические условия ТУ 16-729.377-83, в которых приведены техни­ ческие требования к охладителям для силовых полупроводниковых приборов, являющихся перспективными для применения в новых раз­ работках. Изменено условное обозначение охладителей. По этому стандарту условное обозначение расшифровывается так:

Например, охладитель конструктивного исполнения 131, длиной 60 мм, климатического исполнения У2 имеет условное обозначение

0131-60 У2.

При заказе охладителя и в документации другого изделия в услов­ ное обозначение должно входить обозначение технических условий, требованиям которых должны удовлетворять охладители для охла­ ждения силовых полупроводниковых приборов. Так, для охладителя 0131-60 У2 условное обозначение

0131-60 У2 ТУ 16-729.377-83.

По конструктивным признакам охладители могут быть подразде­ лены на охладители для приборов штыревого исполнения (с резьбовой

368

шпилькой и фланцевого крепления) и охладители для приборов табле­ точного исполнения.

В процессе монтажа при сборке охладителя с полупроводниковым прибором необходимо соблюдать следующие условия:

1 Крутящий момент или усилие сжатия должно быть на уровне указанного для данного типа прибора, в противном случае значения тепловых сопротивлений охладителей будут отличаться от указанных

всправочных материалах.

2.Перед сборкой необходимо обезжирить контактные поверхно­ сти, очистить их от пыли, окислов и загрязнений. При монтаже прибо­ ров с охладителями для уменьшения контактного сопротивления ме­ жду охладителем и полупроводниковым прибором рекомендуется смазывать контактные поверхности тонким слоем теплопроводящей

смазки

3.Усилие сжатия должно быть равномерно распределено по по­ верхности и направлено перпендикулярно к контактным поверхно­ стям.

4.Не реже чем 2 раза в год необходимо довинчивать приборы штыревого исполнения.

Подробные инструкции о порядке и правилах сборки приборов с охладителями приводятся предприятиями-изготовителями в паспор­ тах на полупроводниковые приборы.

Охладители предназначены для эксплуатации в условиях: темпера­ тура охлаждающего воздуха от -60 до + 55 °С для охладителей систем воздушного охлаждения, температура охлаждающей воды от +1 до + 30°С для охладителей систем водяного охлаждения; относительная влажность (верхнее значение) 100% при 35 °С и более низких темпера­ турах с конденсацией влаги; атмосферное давление 0,085 —0,105 МПа; смена температур от —60 до +140 "С, вибрационные нагрузки в ди­ апазоне частот от 1 до 100 Гц при ускорении до 49,1 м/с2; много­

и химически неактивных средах и в средах, не содержащих токопрово­ дящую пыль, агрессивные газы и пары в концентрациях, разрушаю­ щих металл и изоляцию.

Контактные поверхности охладителей должны удовлетворять сле­ дующим требованиям:

а) для приборов штыревого исполнения: неплоскостность —не более 0,03 мм; шероховатость —не более 3,2 мкм;

неперпендикулярность оси резьбового соединения к контактной поверхности —не более 0,06 мм;

б) для приборов таблеточного исполнения: неплоскостность —не более 0,025 мм; шероховатость —не более 1,6 мкм.

При измерении температуры контактной поверхности контроль­ ная точка располагается вблизи контактной поверхности на глубине 1,5 —2 мм и на расстоянии от оси охладителя на 2 мм меньше радиуса вписанной окружности шестигранника прибора штыревого исполнения

или на 2 мм меньше диаметра контактной поверхности прибора табле­ точного исполнения.

Для обеспечения надежного электрического и теплового контакта необходимо при сборке приборов с охладителями обеспечить опреде­ ленный крутящий момент для приборов штыревого исполнения и определенное усилие сжатия для приборов таблеточного исполнения. Значения этих величин приводятся в справочных данных на соответ­ ствующие приборы, предельные значения —в данных на охладители.

Изоляция охладителей для приборов таблеточного исполнения выдерживает испытательное напряжение 5 кВ частоты 50 Гц.

Р А З Д Е Л 19

ОХЛАДИТЕЛИ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ШТЫРЕВОГО ИСПОЛНЕНИЯ

19.1. ОХЛАДИТЕЛИ ТИПОВ 0241-80, 0151-80, 0171-80, 0281-80, 0181-110, 0231-80, 0161-80, 0271-110, 0111-60, 0121-60, 0221-60, 0131-60, 0141-60

Технические данные охладителей (ТУ 16-729.377-83), масса и крутя­ щий момент, необходимый при закручивании прибора в охладитель, приведены в табл. 19,1 и 19.2, габаритные размеры охладителей и гра­ фики зависимостей —на рис. 19.1 —19.10.

Рис. 19.1. Габаритные, Присоединитединые и установочные размеры, мм, охлади­ телей 0241-80, 0151-80 и 0231-80

370