半导体阀门是什么

半导体阀门介绍。

半导体阀门是由多个串连的半导体元件和多个液体冷却器组成。半导体元件和冷却器作层叠式排列，每个半导体元件都置于两个冷却器之间。阀门有压力装置，以便产生作用于层叠排列轴向的压力。阀门有分压器，与各个半导体元件并联相接。该分压器由电阻组成。

半导体阀门以前已为人们所知，例如瑞典公布的第334，947号专利申请就介绍过这种阀门(相应于专利号为3，536，133的美国专利)。这类阀门也已为人们所用，例如用于整流器上，通过高压直流电输送电能或作为开关器件的组成部分，用作静态的无效功率补偿等等。

半导体阀门要同时使用一系列的分压器和半导体元件，并使每个半导体元件与一个分压器并联连接。每一个这样的分压器一般都包含一个或一个以上的电阻。配有这种分压器的阀门以前亦为人们所知，例如专利号为3，794，908和4，360，864的美国专利就描述过这类阀门。该分压器的能量损耗很高，一般达到几百瓦的数量级。如果电阻是气冷式的，则有几个严重的缺点，电阻必须设有冷却用的凸缘或类似的冷却部件，为保证电阻器能充分地向周围的空气散发热量而不致于温度升得太高，电阻的尺寸就要做得比较大而且，为了排走释放出来的热量，还必须保证有足够的冷却气流流过电阻。

由于这些原因，半导体阀门如果使用气冷式的电阻的话，其体积就会变得比较庞大。这种电阻还有一个缺点，就是电阻器释放出来的热量是很高的，随之也会升高阀门和室内的气温，如果不专门增加一些冷却的措施，就会升高了室内其他机件和设备的工作温度。

半导体阀门的制造液冷式大功率电阻，这以前也已经为人们所知。例如专利号为2，274，381的美国专利就介绍过这种电阻。不过，要在一个半导体阀门中逐个地制造众多的这种液冷式分压器电阻，将使阀门变得很复杂，需要很多流通冷却液体的接头和管道。阀门仍然会比较庞大，并且以电阻和冷却液体管道散发出来一定的热量仍然会升高阀门和室内的温度。

半导体阀门把分压器电阻安装在一条冷却杆上，对阀门的半导体元件进行液体冷却，这种技术以前也已为人们所知，美国的第4，178，630号专利就介绍了这种技术。从电阻器散发出的部分热量将被流过冷却杆的冷却液体所吸收。但是散发到周围空气中的热量仍然是比较高的。

本发明的目的就是要制造一种最初所描述的简单而又小巧的阀门，使分压器电阻向周围空气散发的热量降到最低的限度。

半导体阀门冷却器的一个变更实施例。图4显示了电阻器装在各个分离的板块上的一个实施例。图5显示了冷却器的特别孔道中应用电阻的一个实施例。显示了本发明所述的半导体阀门的一个实例，它们分别是从两个互相垂直的方向上观察阀门而得出的视图，这两个观察方向均垂直于阀门的纵轴线。阀门有6个半导体元件1-6，它们可以是半导体开关元件或是二极管。经过设计，半导体元件可以承受压力的接触和进行双重冷却，亦即是，这些元件要承受安装在每个元件两侧的两个冷却器之间的压力。

半导体开关是用半导体器件，例如晶体管，可控硅的导通和截止特性来接通和断开电路的电子开关。它的特点是通断电路时不产生火花，因为半导体器件本身有漏电流和门限电压，缺点是通断电路时不能做到对电路完全彻底接通和切断。

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