170385. lajstromszámú szabadalom • Teljesítmény félvezető kapcsolási elem

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 170385 Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja: 1974. X. 30. (CA-371) Csehszlovákiai elsőbbsége: 1973. XI. 19. (PV 7923-73) Közzététel napja: 1977.1. 28. Megjelent: 1978. VII. 31. H01 L 23/36 ^^^^fc~—•• r--^^M Bejelentés napja: 1974. X. 30. (CA-371) Csehszlovákiai elsőbbsége: 1973. XI. 19. (PV 7923-73) Közzététel napja: 1977.1. 28. Megjelent: 1978. VII. 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Bejelentés napja: 1974. X. 30. (CA-371) Csehszlovákiai elsőbbsége: 1973. XI. 19. (PV 7923-73) Közzététel napja: 1977.1. 28. Megjelent: 1978. VII. 31. Feltalálók: VOBORIL Bohuslav mérnök, REICHEL Pavel mérnök, VALCIK Oto mérnök, KAFUNEK Pavel technikus, Prága, Csehszlovákia Tulajdonos: CKD Praha, oborovy podnik, Prága, Csehszlovákia Teljesítmény félvezető kapcsolási elem 1 A találmány tárgya teljesítmény félvezető kapcsolási elem, amelynek legalább egy PN-átmenetű félvezetőtárcsája van, amely egy a félvezető kapcsolási elem üzeme folyamán keletkező hő tökéletesített elvezetésére szolgáló hőelvezető tokban van elhelyezve. 5 A teljesítmény félvezető kapcsolási elemek fejlesztésénél nehezen megoldható probléma a félvezető kapcsolási elem üzeme folyamán keletkező hő szórásának figyelembevétele, mert a félvezető kapcsolási elem hőjének megfelelő elvezetése a megbízható üze- 10 mi működés alapvető feltétele. A teljesítmény félvezető kapcsolási elemek ez idő szerinti típusai jó hővezető-képességű, pl. rézből vagy alumíniumból alkotott, viszonylag nagy szilárdságú hűtőtesttel rendelkeznek. Ezek a hőtőbordákkal vagy hűtőfolyadékkal 15 átáramoltatott csatornákkal rendelkező hűtőtestek viszonylag kis hatásfokúak, mert a hőcserélés majdnem teljes egészében hővezetés útján jön létre. Egy másik hátrány az, hogy az ismert hűtőtestek viszonylag nagy súlyúak és drágák. 20 Célunk, hogy a fent vázolt hátrányokat kiküszöböljük. A találmány szerint két olyan hűtőtestet alkalmazunk, amelyek közül legalább az egyik hővezető cső. Ezek közé helyezzük azt a félvezetőtárcsát, amely legalább egy PN-átmenettel rendelkező teljesít- 25 meny félvezető kapcsolási elem részét képezi. A hővezető cső alsó része toldatot képez, amely a rugalmas elem támját alkotja. A rugalmas elem külső oldalához a félvezető elem tengelyére nézve haránti síkban osztott összekötőelem fekszik fel. Az összekötőelem bel- 30 ső kerülete egyben a félvezető anyagból alkotott tárcsa középfelületét alkotja. A hővezető cső alja célszerűen wolfram, ill. molibdén. A hővezető cső alja a félvezető anyagú tárcsa felöli oldalon legalább egy horonnyal, ill. kimélyítéssel rendelkezik. A találmány alkalmazásával olyan teljesítmény félvezető kapcsolási elemet alkotunk, amelynél a félvezetőtárcsa hőforrása és a hűtőtest között az elérhető legkisebb hőellenállás jó mechanikai és villamos jellemzők mellett. Hűtőtestként előnyösen egy igen hatásos és az utóbbi időben gyakran alkalmazott hőcserélő szerkezetet használunk fel. Elvileg a hővezetőcső célszerűen zárt alakú edény, amelynek belső fala gőzöléses párologtatás útján telített kapillárisokkal, ill. ozmózisos struktúrával van bélelve. Az edényben nyomás alatt levő munkafolyadék a hővezető cső párologtató részében energiát abszorbeál, párolgás jön létre, majd a keletkező gőz a nyomáskülönbség folytán a hővezető cső kondenzáló részébe áramlik, ahol kondenzálódik. A kondenzátum a párologtató részbe a kapillárisokon, ill. az ozmózisos struktúrán át jut vissza, adott esetben a gravitációs erő közreműködésével. Ezután a folyamat ismétlődik. A párolgási hő a folyadéknak gőzfázisba való változásával abszorbeálódik, majd gőzkondenzáció során szabadul fel. A hőforrás környezetében, a hővezető cső párologtató részéből nagy hőmennyiséget vonhatunk ki igen kis hőmérsékleti gradiens mellett a hűtőbordákkal rendelkező hővezető cső kondenzációs részébe. 170385 1