JPH0328516Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は半導体装置に係り、とくに該半導体を
冷却するようにした装置に関する。

考案の概要 機器筐体に取付ける半導体装置において、 該機器筐体に形成する風胴内に冷却フインと近
接してメタルクラツドとした抵抗器を配置すると
ともに、該メタルクラツドに近接して温度センサ
を配置することにより、 冷却フインが停止して風胴内温度冷却が不十分
となつても抵抗器はメタルクラツドを介して冷却
フインに放熱してそれ自体の温度上昇をできるだ
け抑えるとともに、素早く風胴内の温度検出を行
なうようにしたものである。

従来の技術 例えば、インバータ装置のごとき半導体装置に
おいて、インバータを構成する半導体に印加され
る過大なサージ電圧を半導体の耐電圧値内に規定
するために、第５図に示すようなスナツバー回路
が付加される。図において、C₁，C₂はコンデン
サ、R₁，R₂は抵抗、D₁，D₂はダイオードであ
る。このスナツバー回路の損失は、第５図の場
合、ｗ＝cv²fで示されるが、PWM方式インバー
タのように、インバータ構成素子のスイツチング
周波数が大きくなる場合、前述した式からも理解
されるようにその電力損失も大きくなる。

一方、装置の小形化といつた面からみると電力
損失が大きいことは、抵抗自体も寸法的に大きく
なる。このために、抵抗の放熱係数を上げて抵抗
自体を小さくする方法として抵抗体を風で冷却す
ることをしていた。第６図、第７図を参照して説
明すると、１は電気機器の筐体で、２はその機器
取付板である。これら機器取付板２と側板３とで
上下方向に風胴４を形成している。この機器取付
板２と側板３とは基台５上に設置してあり、基台
５に設けた送風装置としての冷却フアン６により
風胴４内に冷却風を送り込むものである。

機器取付板２の前面側には、例えば半導体の一
例としてのパワトランジスター７が取付けられる
とともに、温度センサとしてサーミスタ８が取付
けられており、機器取付板２の背面側にはパワー
トランジスタ７の冷却フイン９が取付けてある。
また、背面側の取付板１０には前記冷却フイン９
とは離れて抵抗器１１が取付けられてある。抵抗
器１１はコンデンサ１３を介装したリード線１２
によりパワートランジスタ７と電気的に接続して
いる。

考案が解決しようとする問題点 上記従来の構成によると、冷却フアン６が停止
したとき、抵抗器１１はそれ自体が発生損失によ
つて短時間に焼損してしまう問題がある。

問題点を解決するための手段 本考案は、抵抗器をメタルクラツドとして、こ
れを半導体冷却フインの近くに取付けることによ
つて前述した欠点を除去するものである。すなわ
ち、本考案は、機器筐体の取付板に半導体が取付
けてあり、半導体と接続した抵抗器及び冷却フイ
ンは前記機器筐体に形成した風胴内に設けてあつ
て送風装置からの風で冷却されるようにした半導
体装置において、抵抗器をメタルクラツドとする
とともに前記冷却フインに近接して配置し、され
に該メタルクラツド抵抗器に近接して温度センサ
を配置したことを特徴とする。

実施例 以下本考案を第１図〜第４図を参照して説明す
る。なお、従来と同一部材には同一符号を付して
説明する。

図において、１４は本実施例に係る抵抗器で、
この抵抗器１４はメタルクラツドとした抵抗器で
あり、機器取付板２の背面に固着されている。こ
のメタルクラツドの抵抗器１４は具体的には抵抗
体を特殊耐熱シリコン樹脂等でモールドし、しか
る後金属ケース、例えば外側にひだ状のフインを
有するアルミニウムケース内に収納してなるもの
である。このメタルクラツドの抵抗器１４は、機
器取付板２の裏側において、半導体の冷却フイン
９の近傍に取付けられる。

上記の構成において、通常は冷却フアン６が作
動し、風胴４内を冷却風が冷却して冷却フイン９
の熱を奪いパワートランジスタ７の冷却を行な
う。また、メタルクラツドの抵抗器１４において
も外周にひだを有し熱伝性の良いアルミニユーム
ケース内に収納した抵抗体からの発熱は、前記ア
ルミニユームケースに伝達され、その外側のひだ
部の温度を上昇させるもので、該温度の上昇した
メタルクラツドの熱は冷却フイン９に伝達される
とともに、それ自身も冷却風で冷却される。

しかして、冷却フアン６が故障して作動停止し
た場合において、アルミニユームケースで包囲さ
れたメタルクラツド抵抗器１４の温度上昇の傾斜
は、抵抗体単体の場合に比べて第４図に示すよう
にゆるやかになる。つまり、メタルクラツドによ
り抵抗体自体の発熱はよりスムーズに冷却フイン
９に伝達されてそれ自体の発熱ができるだけ抑え
られるものである。

一方、半導体も、そのジヤンクシヨン温度以下
で使用する必要があることから、その保護として
パワートンジスタ７の冷却フイン９の温度を検出
する温度センサ、例えばサーミスタ８が設置さ
れ、サーミススタ８がパワートランジスタ７のジ
ヤンクシヨン温度の上限を検出したときは装置を
停止する等しているが、本実施例においてはこの
サーミスタ８をメタルクラツド抵抗器１４の近く
に設置している。つまり、メタルクラツド抵抗器
１４の取付部分の温度はパワートランジスタ７取
付部の温度よりも早く上昇することから、このメ
タルクラツド抵抗器１４の発熱を検知して制御部
に警報信号を送るようにすることによりパワート
ランジスタ７の保護は確実となる。

考案の効果 以上の通りであり、本考案に係る半導体装置に
よると、スナツパ抵抗器をメタルクラツドとして
風胴内の半導体冷却フイン近くに配置し、かつ温
度センサを前記メタルクラツド抵抗器に近接配置
したので、冷却フアンが停止した場合でも、抵抗
体の熱はメタルクラツドに伝えられ、さらに冷却
フインに達せられるので、抵抗体の温度上昇の傾
斜はゆるやかになり、温度センサ動作までの時間
が長くとれるとともに、冷却フアン交換等のため
の時間的余裕がとれ、冷却フアンの停止で直ちに
半導体装置を停止しなくとも抵抗体の焼損防止が
可能となる。

さらに、温度センサを抵抗体の温度上昇の影響
を最も受け易い部分、つまりメタルクラツド抵抗
器に近接して設けるので、風胴内の温度上昇を短
時間で検出可能で、よつて冷却フアンが停止すれ
ばすぐに装置を停止することができ、よつて半導
体の温度破壊を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る半導体装置の正面図、第
２図は第１図Ａ−Ａ線断面図、第３図は第２図の
背面図、第４図は冷却フアンが故障した場合にお
いて、風胴内に設置した抵抗器単体の温度上昇
と、冷却フイン近くに配置するメタルクラツド抵
抗器の温度上昇との関係をグラフで示す図、第５
図はスナバー回路図、第６図は従来の半導体装置
の正面図、第７図は第６図の側面説明図である。 １…電気機器筐体、４…風胴、６…冷却フア
ン、７…パワートランジスタ、８…サーミスタ、
９…冷却フイン、１４…メタルクラツド抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機器筐体の取付板に半導体が取付けてあり、半
   導体と接続した抵抗器及び冷却フインは前記機器
   筐体に形成した風胴内に設けてあつて送風装置か
   らの風で冷却されるようにした半導体装置におい
   て、抵抗器をメタルクラツドとするとともに前記
   冷却フインに近接して配置し、さらに該メタルク
   ラツド抵抗器に近接して温度センサを配置したこ
   とを特徴とする半導体装置。