DE1017291B - Flaechengleichrichter bzw. Transistor - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Durch dieHauptpatentanmeldung S 42833 VIII c/21g ist ein neuartiger Aufbau für Flächengleichrichter bzw. Transistoren vorgeschlagen worden, bei welchem die Halteeinrichtung des Gleichrichter- bzw. Transistorelements bzw. die zur Wärmeabführung zwischen diesem Element und einem Träger benutzte Wärmeleitbrücke, die sich über eine Isolierschicht an den im Zuge der Wärmeabführung nachfolgenden Körper legt, mit einer größeren Fläche für die Berührung mit diesem Körper ausgestattet ist, als sie durch die geometrische Grundform für die Oberflächenform des Körpers vorgegeben wäre. Nach der Hauptpatentanmeldung ist für die gegenseitige Berührungsfläche der beiden aneinanderliegenden Körper unter anderem auch eine Fläche von kammartigem Querschnitt vorgeschlagen worden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise die kammartige Gestaltung der Oberfläche beider Körper derart gewählt, daß die vergrößerte Oberflächenform des bzw. der Halter, zwischen denen das Flächengleichrichter- bzw. Transistorelement eingespannt ist, gleichzeitig für die das Gleichrichterelement einspannenden Haltekörper eine Führung bildet, an welcher jene nach dem Zusammenspannen festgelegt werden. Auf diese Weise findet eine doppelte Ausnutzung der Oberflächenform statt, über welche die beiden Körper, welche das Gleichrichterelement bzw. Transistorelement halten bzw. ein-. spannen, und deren Träger aneinander- bzw. einander gegenüberliegen. Sie bildet zunächst einen großen Wärmeübergangsquerschnitt für die Wärmeableitung und übernimmt gleichzeitig die mechanische Funktion der Bildung seiner Führung bei der Montage der Anordnung. Natürlich wird im Sinne der Hauptpatentanmeldung beibehalten, daß zwischen den beiden einander zugewandten Oberflächenformen des Haltekörpers bzw. der Haltekörper und des diesen tragenden bzw. ihm in der Wärmeableitung nachfolgenden Körpers eine entsprechende Isolierschicht benutzt wird, damit eine elektrische Isolation der beiden das Gleichrichterelement haltenden Körper gewährleistet ist und diese Körper unmittelbar als Träger bzw. Anschlußstücke für die elektrischen Zuleitungen bzw. Ableitungen von dem Gleichrichter- bzw. Transistorelement ausgenutzt werden können. Für eine gute Wärmeableitung ist es außerdem wichtig, daß eine möglichst gute gegenseitige Anlage der Körper aneinander an der Wärmeübergangsstelle stattfindet. Im Sinne dieser Zielsetzung liegt es auch, daß die isolierende Zwischenschicht sich möglichst gut den Oberflächenformen der beiden Körper anpaßt, zwischen welchen die Wärme übertragen werden soll. Es wird daher vorzugsweise in Verbindung mit der Erfindung eine isolierende Zwischenlage aus einem solchen Werkstoff benutzt, bei welchem unter dem Flächengleichrichter bzw. Transistor

Zusatz zur Patentanmeldung S 42833 VHIc/21 g
(Auslegescarift 1 000 534)

Anmelder:

Siemens-Sctmckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Hans Nagorsen, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt worden

Einfluß des Zusammendrückens bzw. gegebenenfalls einer gleichzeitigen zusätzlichen Wärmeanwendung ein Fließen des Werkstoffes stattfindet, so daß also die erwünschte gute gegenseitige Anpassung der Oberflächenformen erreicht wird. Für die Zwecke dieser Isolierschichten eignen sich daher insbesondere plastisch verformbare Kunststoffolien mit einem gewissen Fließvermögen, die vorteilhafterweise geeignete mineralische Füllstoffe aufweisen, um auf diese Weise das Wärmeleitvermögen dieser Zwischenschichten zu erhöhen. Es eignen sich also hierfür besonders elastomere Stoffe. Weiterhin eignen sich auch z. B. Polytetrafluorethylen, Polyäthylen und Polyisobutylen. Weiterhin sind geeignet vulkanisierbare Stoffe wie natürlicher oder künstlicher Kautschuk. Durch eine schwache Vulkanisation kann eventuell ein vorhandenes zu starkes Fließvermögen dieser Stoffe verringert werden. Weiterhin sind weich eingestellte Polymerisate von Acrylsäure oder Methacrylsäure geeignet.

Es liegt weiterhin im Sinne einer guten und sicheren Halterung des Gleichrichter- bzw. Transistorelements zwischen den Haltekörpern und eines guten elektrischen Wärmeüberganges, daß unter dem Einfluß der thermischen Dehnung der einzelnen Teile keine Lockerung des Sitzes des Elements in bzw. zwischen seinen Halteeinrichtungen entstehen kann. Zur Erreichung dieses Effektes wird ein besonderer Aufbau der Anordnung an derjenigen Stelle vorgeschlagen, wo sich die Dehnung des Halters und die Wärmeausdehnung des Elements bemerkbar machen. Wird als

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Träger für die Halteglieder, zwischen welchen das Gleichrichter- bzw. Transistorelement eingespannt ist, beispielsweise ein Körper aus Kupfer benutzt, wobei dieser einen Steg bildet, welcher parallel zur Einspannstelle des Gleichrichter- oder Transistorelements liegt, welches z. B. ein Germaniumkörper sein möge, der mit Elektroden aus Indium versehen ist, so wird zweckmäßig ein solcher Aufbau gewählt, daß die Länge der durch das Indium gebildeten Strecke sich zur Länge der durch das Germanium gebildeten Strecke etwa wie 4 : 1 verhält. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Dehnungen des Kupfers und die Dehnungen am Gleichrichterelement gleich sind, daß praktisch stets die gleiche sichere Einspannung des Gleichrichterelements trotz der Erwärmung der An-Ordnung und der an den einzelnen Elementen auftretenden Dehnung gewährleistet bleibt.

Damit keine unzulässige Beanspruchung des zwischen den Haltern befindlichen Gleichrichterelements eintritt, kann es auch zweckmäßig sein, mindestens den einen der Haltekörper mit einem Teil zu versehen, der entweder unmittelbar den Charakter eines Kraftspeichers hat oder über einen solchen gegen den übrigen Teil des Halters abgestützt ist. Hierbei kann es noch weiter zweckmäßig sein, den Kraftspeicher in seiner Wirkung noch einstellbar zu machen, so daß er also eine bestimmte Grundvorspannung hat.

Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung veranschaulichen die Figuren der Zeichnung. In diesen bezeichnet 1 eine Grundplatte. Sie ist an ihrem oberen Teil derart mit Rillen versehen, daß sich eine kammartig gestaltete Oberfläche ergibt, wie es aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, die einen Seitenriß zur Fig. 1 darstellt. Auf dieser Oberfläche sind als Haltekörper für das Gleichrichterelement 7 Körper 2 bzw. 3 aufgesetzt, die an ihrer dem Teil 1 gegenüberliegenden Fläche eine genau gleiche Oberfläche aufweisen, welche vorzugsweise durch ein gegenseitiges Einschleifen der Körper 2 und 3 und des Körpers 1 verbessert sein kann. Zwischen die kammartigen Teile von 1 sowie 2 und 3 ist eine Folie aus Isoliermaterial 4 eingelegt, die hinsichtlich des geeigneten Werkstoffes oben bereits näher erläutert worden ist. Der Haltekörper 2 ist hohl ausgestaltet. In einer Bohrung 5 als Führung ist ein Hohlkörper 6 verstellbar, der eine Becherform aufweist und an seinem linken Ende außen mit einem ringförmigen Ansatz 6 a versehen ist. Dieser Ansatz 6 a wirkt mit einem erweiterten Teil der Bohrung 5 für die Bildung einer Wegbegrenzung zusammen, wenn der Körper 6 nach rechts unter der Wirkung der Druckfeder 8 verstellt wird. Diese Feder stützt sich einmal an der inneren Bodenfläche des Körpers 6 ab und andererseits an der linken Fläche eines Schraubenkörpers 9, der in das linke Ende des Körpers 2 eingeschraubt ist. Das Gleichrichter- bzw. Transistorelement 7, welches zwischen den beiden Haltern 3 und 2 bzw. dem an den letzteren geführten Körper 6 eingesetzt und gehalten ist, ist beispielsweise ein Germaniumkörper 7 b, der mit entsprechenden Elektroden Ta bzw. Tc aus Indium zur Bildung eines Gleichrichters oder Transistors versehen ist. Zum Festspannen der Körper 2 bzw. 3 an den Grundplattenkörper 1 dienen Schrauben 10, die mittels Hülsen 11 und Isolierscheiben 12 gegen den Trägerkörper 1 in dessen Bohrungen elektrisch isoliert sind. Mit 13 bzw. 14 sind Anschlußschrauben an den Haltekörpern 2 bzw. 3 bezeichnet.

Claims (8)

Patent ans PK üciiE:

1. Flächengleichrichter bzw. Transistor, bei welchem die Halteeinrichtung bzw. zur Wärmeabfuhr zwischen ihm und einem Träger benutzte Wärmeleitbrücke, die sich über eine Isolierschicht an den im Zuge der Wärmeabführung nachfolgenden Körper anlegt, mit einer größeren Fläche für die Berührung mit diesem Körper ausgestattet ist, als sie durch die geometrische Grundform für dessen Oberflächenform vorgegeben wäre, nach Patentanmeldung S 42833 VIIIc/21g, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerte Oberflächenform gleichzeitig für die das Gleichrichterelement einspannenden Haltekörper eine Führung bildet, an welcher jene nach dem Zusammenspannen festgelegt werden.

2. Flächengleichrichter bzw. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Zwischenlage zwischen den Oberflächenformen der Haltekörper aus einem Stoff mit Fließvermögen unter dem Einfluß des Einspanndruckes oder/und eines zusätzlichen Wärmeeinflusses besteht.

3. Flächengleichrichter bzw. Transistor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierstoff ein elastisches Polymerisat, vorzugsweise mit mineralischen Füllstoffen für die Verbesserung des Wärmeleitvermögens benutzt ist.

4. Flächengleichrichter bzw. Transistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein natürlicher oder künstlicher Kautschuk benutzt ist mit schwacher Vulkanisation.

5. Flächengleichrichter bzw. Transistor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie aus Polyäthylen benutzt wird.

6. Flächengleichrichier bzw. Transistor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie aus Polytetrafluoräthylen mit mineralischen Füllstoffen benutzt ist.

7. Flächengleichrichter bzw. Transistor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Haltekörper sich über ein als Kraftspeicher ausgebildetes oder unter dem Einfluß eines Kraftspeichers stehendes Halteglied gegen das Gleichrichterelement legt.

8. Flächengleichrichter bzw. Transistor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gleichrichterelement die Dicke des Grundkörpers des Gleichrichters und die Dicke seiner Elektroden in einem solchen Längenverhältnis unter Berücksichtigung ihrer Wärmedehnungszahlen stehen, daß diese Wärmedehnung praktisch derjenigen entspricht, welche an der zu dieser Haltestrecke parallel liegenden Strecke zwischen den Haltekörpern an deren Träger unter dem Einfluß der betriebsmäßig auftretenden Wärme der Anordnung entsteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 303 833.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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