一种可输出即时温度信号的硅整流元件制造技术

一种可输出即时温度信号的硅整流元件，属半导体器件技术领域，用于解决整流元件的即时温度检测问题。其技术方案是：它由晶闸管（或二极管）和散热器组成，改进后，增设一个温度传感器，所述温度传感器安装于散热器上或晶闸管阴极裙边上。本实用新型专利技术能够很方便地实现对硅整流元件的运行温度实时检测，因而可有效防止整流元件因过热而烧毁。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种大功率硅整流元件，其外部或散热器上装有温度传感器，属半导体器件

技术介绍
在大功率整流设备中，大功率电子元器件(晶闸管、硅二极管)往往由于运行温度过高 而损坏，因而必须加以保护。目前，在整流设备中对整流元件的保护方法一般是对各整流元件 的工作电流进行检测，当个别整流元件的电流过大时，保护装置发出警报，采取保护措施，防 止硅整流元件因温度过高而烧坏。但是，对于采用水冷却的硅整流元件，如果冷却水路出现故 降，即使工作电流不是很大，硅整流元件同样会由于冷却不良而温度升离，导致硅整流元件烧 坏事故的发生。因此，现有的整流元件保护装置只能避免硅整流元件因电流过大而烧坏，而对 其它故障导致的温度异常升高，却不能提供有效保护。只有依靠检测运行温度来对各支整流元 件进行保护才是最直接的保护方法，这要比仅仅检测均流而不检测温度的方法可靠得多，但现 有的硅整流元件没有温度传感器，不能方便地对运行温度实时检测。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够很方便地实现对运行温度实时检测的可输出即时温度信号的硅整流元件。本技术所称问题是以下述技术方案实现的-一种可输出即BtM度信号的硅整流元件，由晶闸管(或二极管)和歉热器组成，增设温度传感器，所述温度传M安装于散热器上。上述可输出即WM度信号的硅整流元件，所述温度传感器由一端密封的筒状金禺外壳l、 NTC传感器5以及输出引线3组成，所述NTC传感器5装于金属外壳1内，^il出引线3从筒 状金属外壳1—端伸出，NTC传感器5与金属外壳1之间有绝缘层4，所述绝缘展为环氧树脂。上述可输出即时温度信号的硅整流元件，所述温度传感器与散热器之间为蠊纹连接或插接。一种可输出即时温度信号的硅整流元件，由晶闬管(或二极管)和散热器组成，增设一个 温度传感器，所述温度传感器安装于晶闸管阴极裙边ll上。上述可输出即时温度信号的硅整流元件，所述温度传感器由导热片12、绝缘外壳7、 NTC 传感器5以及输出引线3组成，所述导热片12的一端与绝缘外壳7围成一个空腔，所述NTC 传感器5装于该腔内，其输出引线3从腔内伸出，NTC传感器5与腔壁之间有绝缘层4，所述 绝缘层为环氧树脂。上述可输出即时温度信号的硅整流元件，所述温度传感器与阴极裙边11之间为粘结或螺 钉连接。本技术利用温度传感器将硅整流元件的温度信号转换成电信号，整流元件保护电路采 集该信号，并以此與漸硅整流元件的温度是否超标，当温度超标时及时对硅整流元件进行保护， 防止整流元件因电流过大或冷却不良等原因导致温度过高而烧毁。本技术會辦很方便地实 现对硅整流元件的运行温度实时检测，因而可有效防止整流元件因过热而烧毁。附图说明以下结合附图对本技术作进一步详述。图l、图2分别是圆柱型和塑封型温度传感器的外形图；图3、图4分别是圆柱型和塑封型温度传感器的剖视图；图5是本技术结构示意图；图6是本技术另一种结构示意图；图7是图6的俯视图。图中各标号为1、金属外壳，2、引线护套，3、输出引线，4、绝緣层，5、 NTC传感器， 6、焊头，7、纖外壳，8、散热器，9、圆柱型温度传感器，10、塑封髓传繊，11、阴极 裙边，12、导热片，13、阴极，14、阳极，15、瓷件。具体实施方式温度传感器的结构至关重要，除了要求热阻小，热传递时间常数小以外，更要求NTC传感 器5与外表面的导热片12之间有足够的电绝缘强度。图1为圆柱型温度传感器的外形图，图3为其剖视图，其中圆柱体的外壳为提高导热性能， 应使用铜材料，为实现圆柱体直径尽可能小，最好内置玻璃珠型的NTC元件。图2为另一种温度传感器，图4为其剖视图，它类似于中功率半导体三极管的T0型封装， 其唯一不同之处在于绝缘壳体更长，在保证足够导热片12的基础上，延长一段无导热片12的 绝缘壳体(即绝缘外壳7更长一点)，保证温度传感器的引出线与铜导热片12有足够的爬电距 离。壳体内可以封^塑封的NTC元件，也可以封装玻璃珠型的NTC元件。图1的圆柱型传感器适用安置于风冷或自冷散热器上，在散热器表面向最接近元件发热中 心的位置打一个孔置入传感器，引线与测温模块连接。图2的T0型传感器适用于水冷元件，例如晶闸管的阴极13和阳极14是直接与水冷铜排 或水盒接触的，温度传感器用粘胶或螺钉固定在元件的阴极裙边11上，此时元件的热量主要 通过阴极13和阳极14的散热器进行散热。如果在散热器上测量,，那么测到的主要是水温 而不是元件温度。另一方面元件的热量也传导到元件阴极13的阴极裙边11上，这份热量并不 散热到水冷散，，而是从阴极裙边11传导到空间。因此在水冷情况下，测量水冷散热器温 度是没有意义的，必须測l:阴极裙边11温度间接得到元件芯片温度。此外，这种，器也可 以用蠊钉安装在风冷或自冷散热器上，不过散热器表面温度比散热器接近元件中心位置的温度 要低—些。总之，温度传i^测量得到的温度，并不是元件内部芯片的温度，其中有一个温度差，不 同使用情况温度差是不同的，具体实施时应估算这个温度差，并且留有一定裕量后作为报警值。图3和图4中，绝缘层4均采用高电气性能的环氧树脂密封，应保证内部无气泡，满足整 流器设计标准规定的电绝缘耐压强度。图5中，as^wn与散热器8之间的连接方式为插接，若采用螺紋连接方式，则导热性能更好，这时需要在,传感器的金属外壳1上和散热器8的安装孔中加工出相互匹配的嫁纹。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可输出即时温度信号的硅整流元件，由晶闸管和散热器组成，其特征是，增设一个温度传感器，所述温度传感器安装于散热器上。

【技术特征摘要】
1、 一种可输出即时温度信号的硅整流元件，由晶闸管和散热器组成，其特征是，增设一 个温度传感器，所述温度传感器安装于散热器上。2、 根据权利要求1所述的可输出即时温度信号的硅整流元件，其特征是，所述温度传感 器由一端密封的筒状金属外壳(1)、 NTC传感器(5)以及输出引线(3)组成，所述NTC传感 器(5)装于金属外壳(1)内，其输出引线(3)从筒状金属外壳(1) 一端伸出，NTC传感器(5)与金属外壳(1)之间有绝缘层(4)，所述绝缘层为环氧树fl旨层。3、 根据权利要求1或2所述的可输出即时温度信号的硅整流元件，其特征是，所述温度 传感器与散热器之间为螺纹连接或插接。4、 一种可输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱世良，张宁，
申请(专利权)人：保定莱特整流器制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]