CC BY
8
признаваемых ею правильными. При этом любая организация может выступать как дебитором, так и кредитором.
Использованные источники:
1.Джалаев Т.К. Анализ дебиторской и кредиторской задолженности предприятия // Экономический анализ: теория и практика. - 2010. - №7. -С.37-40.
2.Маркова Г.И. Теория экономического анализа. Учебное пособие / Г.И. Маркова. - Кызыл: Издательство ТывГУ, 2008. - 43с.
3.Парушина Н.В. Анализ дебиторской и кредиторской задолженности // Бухгалтерский учет. - 2010. - №4. - С.15-17.
УДК 621.382.2/.3
Евдокимов А.А. студент
4 курс, Электромеханический факультет Омский государственный университет путей сообщения
Россия, г. Омск
ТЕПЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ. ОХЛАДИТЕЛИ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ПРИБОРОВ
В статье затронута проблема нагрева силовых полупроводниковых приборов при их работе. Существует несколько систем охлаждения, которые используются для отвода тепла от работающих вентилей. Они разнообразны по конструктивному исполнению, типу охладителя, виду охлаждающей среды и имею как свои плюсы, так и минусы. В современной преобразовательной технике перспективным является применение испарительной системы охлаждения с охладителями в виде тепловых труб. Ключевые слова: силовые полупроводниковые приборы, тепловое сопротивление, нагрев вентилей, системы охлаждения СПП, охладители, испарительная трубка. UDK 621.382.2/.3
Еvdokimov А. А. student
4 year, Electromechanical faculty Omsk State Transport University
Russia, Omsk
THE THERMAL RESISTANCE OF SEMICONDUCTOR DEVICES. COOLERS OF POWER SEMICONDUCTOR DEVICES
The article touches upon the problem of heating of the power semiconductor devices in their work. There are several cooling systems used to remove heat from the working valves. They are varied in design, type of chiller, type of the cooling medium and have its pros and cons. Modern transducer technology perspective is the use of evaporative cooling system with coolers in the form of heat pipes.
Keywords: power semiconductor devices, thermal resistance, heating valves, cooling system SPP, coolers, evaporative tube.
При работе силовые полупроводниковые приборы нагреваются. Для характеристики теплопередающих свойств приборов ввели понятие теплового сопротивления. На основе аналогии между уравнением теплопередачи и законом Ома тепловое сопротивление есть отношение перепада температур к потоку тепловой мощности:
_ДТ_ 1
Rh-T~d-hA'
где h - коэффициент передачи;
А - площадь поперечного сечения канала передачи тепла; ДТ - разность температур на концах этого канала.
Путь теплового потока через последовательность конструктивных элементов можно представить эквивалентной цепью с последовательным соединением тепловых сопротивлений, соответствующих участков цепи (рисунок 1). Результирующее тепловое сопротивление «полупроводник - охлаждающая среда» - сумма всех тепловых сопротивлений.
Рисунок 1 - Схема определения теплового сопротивления силового
полупроводникового прибора
Для силовых приборов основную долю в общем тепловом сопротивлении составляет сопротивление «охладитель - среда» Ящы, достигающее 70-80%, поэтому для повышения нагрузочной способности при заданной максимальной температуре структуры стремятся уменьшить это тепловое сопротивление. Оно зависит от типа охладителя и охлаждающей среды. В качестве охлаждающей среды используется воздух, масло или вода. В зависимости от вида охлаждающей среды системы охлаждения принято разделять на воздушные, жидкостные и испарительные.
Способы охлаждения полупроводниковых приборов разнообразны и могут основываться на их прямом (непосредственном) взаимодействии с внешней охлаждающей средой или на применении промежуточного контура с
теплоносителем. В зависимости от реализации движения охлаждающей среды относительно охладителя различают естественное и принудительное охлаждение.
На рисунке 2 изображен таблеточный СПП, закрепленный между двумя охладителями с помощью двух болтов. Вид такого охлаждения: воздушное естественное.
Рисунок 2 - Охладитель 0243-150
На рисунке 3 изображен штыревой СПП с водяным охлаждением. Упрощенная конструкция водяного охладителя содержит основание 1 с двумя штуцерами, корпус 2 с внутренней полостью в виде сложного лабиринта для повышения теплопередачи и резьбовое отверстие 3 для крепления прибора 4. Для подвода и отвода охлаждающей воды на штуцеры кренятся шланги 5.
Рисунок 3 - Охладитель для полупроводникового прибора штыревого исполнения с водяным охлаждением
На рисунке 4 приведены испарительная система охлаждения погружного типа и разнесенная испарительная система соответственно. В первой: СПП 1, закрепленные в охладителях 2, помещаются в охлаждающую жидкость 3, которая заливается в закрытый бак 4. При нагревании приборов жидкость испаряется, и пар поступает в конденсатор 6, где конденсируется, и жидкость 7 из конденсатора вновь стекает в бак. Конденсатор охлаждается воздухом с помощью вентилятора 8. В качестве промежуточного теплоносителя используется легкокипящая жидкость, например фреон, точка кипения которого 47 °С. При этом в баке создается разрежение, что приводит к снижению точки кипения жидкости. Во второй: Корпус каждого охладителя посредством изолирующих патрубков 3 и соединительных труб 4 сообщается с баком 6, заполненным охлаждающей жидкостью 5. Пары жидкости 7 поступают в конденсатор 8, и конденсат 9 вновь стекает в бак 6. Конденсатор охлаждается с помощью вентилятора 10.
Рисунок 4 - Испарительные системы охлаждения
Обе рассмотренные системы испарительного охлаждения громоздки и сложны в эксплуатации. В современной преобразовательной технике перспективным является применение испарительной системы охлаждения с охладителями в виде тепловых труб (рисунок 5).
Рисунок 5 - Схема испарительного охлаждения с тепловой трубой и график
изменения температуры Таблетка СПП 1 устанавливается на корпусе 2 охладителя, в который вмонтированы одна или несколько трубок 3. Внутренняя поверхность трубок покрыта слоем материала 4 с капиллярными каналами. Трубки герметически запаяны и снабжены ребрами 5, многократно увеличивающими поверхность теплопередачи внешней охлаждающей среды. Внутренняя полость корпуса 2 и трубок 3 заполнена на 20-30 % объема жидкостью (промежуточный теплоноситель). Жидкость испаряется и в виде пара 6 движется вдоль трубок, где пары охлаждаются и конденсируются. Конденсат 7 по капиллярным каналам возвращается в зону нагревания. С помощью вентилятора 8 воздух внешней среды направляется в межреберное пространство охладителя и выводит теплоту во внешнее пространство. В настоящее время согласно «Энергетической стратегии холдинга РЖД до 2015 г. и на перспективу до 2030г.» ведется модернизация преобразователей путем замены штыревых вентилей, отработавших свой ресурс, на лавинные вентили таблеточного типа с естественной системой охлаждения с охладителями на основе тепловых труб.
Использованные источники: 1.Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / А. Т. Бурков. М.: Транспорт, 1999. 464 с. 2.Чебовский О. Г. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О. Г. Чебовский, Л. Г. Моисеев, Р. П. Недошивин. М.: Энергоатомиздат, 1985. 400 с.
З.Хазен М. М. Исследование теплового сопротивления охладителей на базе тепловых труб для силовых полупроводниковых приборов / М. М. Хазен, Н. П. Красова // Развитие систем тягового электроснабжения: Сб. науч. тр. / ВНИИЖТ. М., 1991. С. 91 - 99.
