DE1279850B

DE1279850B - Rectifier arrangement with at least four bridge-connected semiconductor rectifiers

Info

Publication number: DE1279850B
Application number: DES75608A
Authority: DE
Inventors: Herbert Vogt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-09-06
Filing date: 1961-09-06
Publication date: 1968-10-10

Description

Gleichrichteranordnung mit mindestens vier in Brücke geschalteten Halbleitergleichrichtern Die Erfindung betrifft eine Gleichrichteranordnung mit mindestens vier in Brücke geschalteten Halbleitergleichrichtern.Rectifier arrangement with at least four bridge-connected Semiconductor rectifiers The invention relates to a rectifier arrangement at least four bridge-connected semiconductor rectifiers.

Bei Gleichrichteranordnungen dieser Art war es bisher üblich, einem Gleichrichter oder mehreren mit einem Anschluß auf gemeinsamen Potential liegenden Gleichrichtern einen eigenen Kühlkörper zuzuordnen und die anderen Anschlüsse der Gleichrichter über flexible Anschlüsse zu der gewünschten Schaltung zu verbinden. Der konstruktive Aufwand für eine derartige Gleichrichteranordnung ist verhältnismäßig groß, weil die einzelnen Kühlkörper und Anschlußstützpunkte für die beweglichen Anschlußleiter, zum Teil gegeneinander isoliert, in einem gemeinsamen Träger befestigt werden müssen.In rectifier arrangements of this type, it has been customary to use one Rectifiers or several with one connection at common potential To assign their own heat sink to rectifiers and to assign the other connections to the Connect the rectifier to the desired circuit using flexible connections. The design effort for such a rectifier arrangement is proportionate great because the individual heat sinks and connection support points for the movable ones Connection conductors, some of which are insulated from one another, are fastened in a common carrier Need to become.

Der für eine derartige Gleichrichteranordnung erforderliche Aufwand an Konstruktionsmitteln läßt sich durch die Erfindung wesentlich herabsetzen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die an derselben Wechselstromquelle liegenden Halbleitergleichrichter übereinander zwischen zwei übereinanderliegenden Gleichstromsammelschienen und zwischen zwei solchen Halbleitergleichrichtern jeweils ein zu der zugehörigen Wechselstromklemme führendes Anschlußstück eingespannt sind.The effort required for such a rectifier arrangement construction means can be significantly reduced by the invention. the Invention is characterized in that in each case the same AC power source lying semiconductor rectifiers one above the other between two one above the other DC busbars and between two such semiconductor rectifiers, respectively a connector leading to the associated AC terminal are clamped.

Auf diese Weise gelingt es, eine Gleichrichterbrücke mit nur zwei Kühlkörpern aufzubauen, die zugleich als Gleichstromsammelschienen und als mechanische Spannelemente dienen.In this way it is possible to have a rectifier bridge with only two Build heat sinks, which act as direct current busbars and as mechanical Serve clamping elements.

Als Halbleitergleichrichter dienen dabei sogenannte Scheibenzellen mit einem scheibenförmigen Gehäuse mit zwei einander gegenüberliegenden Kontaktflächen und einem in dem Gehäuse gleitfähig angeordneten Halbleiterkörper.So-called disk cells serve as semiconductor rectifiers with a disc-shaped housing with two opposing contact surfaces and a semiconductor body slidably disposed in the housing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch Teile einer Gleichrichteranordnung in dreiphasiger Brückenschaltung entlang Linie I-I der F i g. 2 und F i g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1.An embodiment of the invention is based on the drawings explained. It shows F i g. 1 shows a section through parts of a rectifier arrangement in a three-phase bridge circuit along line I-I of FIG. 2 and F i g. 2 one Top view of the arrangement according to FIG. 1.

In F i g. 1 sind zwei Gleichstromsammelschienen 1 und 2 in einem durch ein isolierendes Distanzstück 3 bestimmten Abstand übereinander angeordnet und durch Schrauben 7 (vgl. F i g. 1) fest miteinander verbunden. Diese Schrauben sind zumindest gegen eine der beiden Sammelschienen isoliert. Die Sammelschienen haben auf den einander zugewandten Seiten ebene Kontaktflächen 11 und 21 und auf den nach außen liegenden Seiten Kühlrippen 13 bzw. 23. Sie weisen ferner in vertikaler Richtung verlaufende Kühlkanäle 8 auf. In dem zwischen den Kontaktflächen 11 und 21 und dem Distanzstück 3 umschlossenen Raum liegen zwei scheibenförmige Halbleitergleichrichter 61, 62, zwischen denen ein Anschlußstück 41 liegt. Dieses besteht hier aus zwei Teilen 411 und 412, die im Bereich des Distanzstückes 3 einen Raum umschließen, in dem zwei Tellerfederpaare 51 und 52 liegen. Bei entsprechender Bemessung der Federkraft der Tellerfedern zu dem durch das Distanzstück 3 bestimmten Abstand der Kontaktflächen 11 und 21 läßt sich der gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontaktflächen der Sammelschienen und den Kontaktflächen des Anschlußstückes einerseits und den Kontaktflächen der Halbleitergleichrichter 11 und 12 andererseits einstellen.In Fig. 1, two direct current busbars 1 and 2 are arranged one above the other at a distance determined by an insulating spacer 3 and are firmly connected to one another by screws 7 (see FIG. 1). These screws are isolated from at least one of the two busbars. The busbars have flat contact surfaces 11 and 21 on the mutually facing sides and cooling ribs 13 and 23 on the outwardly lying sides. They also have cooling channels 8 running in the vertical direction. In the space enclosed between the contact surfaces 11 and 21 and the spacer 3 there are two disk-shaped semiconductor rectifiers 61, 62, between which a connector 41 is located. This consists of two parts 411 and 412 which, in the area of the spacer 3, enclose a space in which two pairs of disc springs 51 and 52 are located. With an appropriate dimensioning of the spring force of the disc springs for the distance between the contact surfaces 11 and 21 determined by the spacer 3, the desired contact pressure between the contact surfaces of the busbars and the contact surfaces of the connector on the one hand and the contact surfaces of the semiconductor rectifiers 11 and 12 on the other hand can be set.

Die Verteilung der zu einer dreiphasigen Gleichrichterbrücke gehörenden Stromrichterzweige ist aus F i g. 2 erkennbar. Dort sind die weiteren Anschlußstücke mit 42 und 43 bezeichnet. Der Aufbau dieser Anschlußstücke und die Halterung der an diesen anliegenden Scheibenzellen ist mit der an Hand der F i g. 1 beschriebenen identisch.The distribution of the converter branches belonging to a three-phase rectifier bridge is shown in FIG. 2 recognizable. There the other connecting pieces are designated by 42 and 43 . The structure of these connecting pieces and the mounting of the disk cells resting on them is identical to that shown in FIG. 1 described identical.

Die Lage der Distanzstücke 3 relativ zu den Sammelschienen 1 und 2 wird hier dadurch bestimmt, daß die Kontaktflächen 11 und 21 der Sammelschienen gegenüber den übrigen einander zugewandten Flächenteilen der Sammelschienen vorspringen und gerade in die Aussparung des Distanzstückes hineinpassen.The position of the spacers 3 relative to the busbars 1 and 2 is determined here by the fact that the contact surfaces 11 and 21 of the busbars project over the other facing parts of the surface of the busbars and fit straight into the recess of the spacer.

Die Gleichrichter 11 bzw. 21 bestehen aus einem scheibenförmigen Halbleiterkörper mit pn-übergang und beispielsweise vernickelten Kontaktflächen. Mit diesen liegen sie gleitfähig an den Innenseiten eines scheibenförmigen Gehäuses, das aus duktilem Material, z. B. aus Silber, bestehen kann. Die Kontaktflächen des Anschlußstückes 41 sind dann vorzugsweise ebenfalls vernickelt.The rectifiers 11 and 21 respectively consist of a disk-shaped semiconductor body with a pn junction and, for example, nickel-plated contact surfaces. With these they are slidable on the inside of a disc-shaped housing made of ductile material, e.g. B. made of silver. The contact surfaces of the connection piece 41 are then preferably also nickel-plated.

Claims

Claims: 1. Rectifier arrangement with at least four in Bridge-connected semiconductor rectifiers, characterized in that each the semiconductor rectifiers (61; 62) lying on the same AC terminal one above the other between two superimposed direct current busbars (1; 2) and between two such semiconductor rectifiers each one to the associated AC terminal leading connector (41; 42; 43) are clamped.

2. Rectifier arrangement according to claim 1, characterized in that the busbars (1; 2) are designed as heat sinks and have flat contact surfaces (11, 21) on mutually facing sides, and that clamping means (7) are provided through which the heat sinks so are mechanically connected to one another so that in each case two contact surfaces (11, 21) are opposite one another and run parallel to one another. 3. Rectifier arrangement according to claim 2, characterized in that between the busbars insulating spacers (3) are located, which have a cavity in which two semiconductor rectifiers (61, 62) and between them a connecting piece (41) are arranged. 4. Rectifier arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that there is an energy storage device between each two superimposed semiconductor rectifiers. 5. Rectifier arrangement according to Claim 3 and 4, characterized in that the connecting piece (41) consists of two parts (411, 412) and that cup springs (51, 52) are arranged between these parts. 6. Rectifier arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the semiconductor rectifiers have a disc-shaped housing each with two outer contact surfaces with which they on the one hand to the contact surfaces (11, 21) of the busbars (1, 2), on the other hand to the Contact surfaces of the connecting pieces rest, and that a semiconductor body is slidably arranged in each disc-shaped housing. Considered publications: German Patent Specifications No. 900 477, 731985; German Auslegeschriften Nos. 1065 921, 1098 104, 1093 018; German utility model No. 1693 092; British Patent No. 603,548; U.S. Patent No. 1778,036; Magazine "Electronics", Vol. 10, 1961, H.

3. p. 74.