Зварювальні діоди 5000A - 18000A - Огляд серій, технічні характеристики, даташити (технічні специфікації)

Що таке зварювальний діод?

Зварювальні діоди - це діоди, призначені для використання в середньо- і високочастотному промисловому зварювальному обладнанні та оптимізовані для випрямлячів високого струму. Оскільки діодна напруга в зварювальному обладнанні досить низька (200В - 600В), для забезпечення високої потужності і високої щільності струму в зварювальних діодах використовуються напівпровідникові елементи мінімальної товщини, виготовлені за технологією легування. Крім того, мала товщина корпусу зварювальних діодів забезпечує низький тепловий опір Rth.

AS ENERGI^TM виробляє як зварювальні діоди зі звичайним корпусом так і безкорпусні зварювальні діоди. Останні стають все більш важливими у зварюванні високих струмів для з'єднання тугоплавких матеріалів.

Лінійка зварювальних діодів включає в себе діоди з такими параметрами: номінальний прямий струм I_FAV 5000А, 6000А, 6300А, 7100А, 9000А, 10000А, 11000А, 12000А, 16000А для зварювальних діодів у корпусі та 7500А, 9500А, 10500А, 12500А, 13500А, 18000А для зварювальних діодів у безкорпусному виконанні; діапазон зворотної блокуючої напруги V_RRM 200В, 400В, 600В.

Зварювальні діоди бувають середньочастотні (до 2 кГц) і високочастотні (до 10 кГц).

Зварювальні діоди демонструють надзвичайно стабільний режим роботи протягом усього терміну служби, низькі статичні втрати і дуже низький тепловий опір, тому їх також можна використовувати для захисту від перенапруги.

Дивіться також статті: Стандартні випрямні діоди, Лавинні діоди, Тиристори фазового регулювання (PCT), Швидкодіючі тиристори, Швидкодіючі імпульсні тиристори, Високовольтні тиристори SCR 6500В, Силові тиристорні модулі.

Серії зварювальних діодів:

Зварювальні діоди серії Д AS ENERGI^TM

Зварювальні діоди серії Д AS ENERGI^TM доступні з прямим струмом I_FAV 7100A, 9500A, 11500A, 12500A і зворотною блокуючою напругою V_RRM 200В, 400В.

Особливості зварювальних діодів: висока пропускна здатність за прямим струмом, низькі прямі втрати, низький тепловий опір, висока циклічність навантаження.

Тип	IF(AV)M (Tcase)	VRRM	IFRSM	IFSM	I2t	VF(T0)	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	W	Креслення, Розміри ØDxØdxH	Даташити (технічні специф.)
	A (°C)	V	A	kA	kA2·s	V	mΩ	ºC	ºC/W	kN	kg	mm	PDF
Д053-7100	7100 (90) 7402 (85)	200-400	11147	55	15125	0.75	0.029	170	0.0090	30-36	0.14	61x44x8
Д056-9500	9500 (112) 11814 (85)	200-400	14915	70	24500	0.74	0.030	180	0.0050	45-50	0.11	56x50x5
Д063-11500	11500 (82) 11300 (85)	200-400	18055	85	36125	0.73	0.026	180	0.0058	60-70	0.22	76x57x8
Д066-12500	12500 (106) 14703 (85)	200-400	19625	85	36125	0.72	0.026	180	0.0039	60-70	0.155	65x58x5

Зварювальні діоди серії ZP AS ENERGI^TM

Зварювальні діоди серії ZP AS ENERGI^TM доступні з номінальними значеннями прямого струму I_FAV від 4000А до 18000А і зворотної блокувальної напруги V_RRM від 200В до 600В.

Зварювальні діоди ABB Power Grids (Hitachi Energy)

Зварювальні діоди серій 5SDD і 5SDF ABB Power Grids (Hitachi Energy) та їх замінники доступні в середньочастотному (до 2 кГц) і високочастотному (до 10 кГц) виконанні. Номінальний струм I_FAV від 6300А до 13500А. Всі вони мають дуже низьку напругу увімкнення – V_RRM 200-400В, низькі статичні втрати та дуже низький тепловий опір.

Зварювальні діоди середньої частоти (до 2 кГц)

Тип	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	VFMAX	IFSM	VF0	rF	Tvj max	Rth (j-c)	Rth (c-h)	Fm ±10%	Корпус	Аналог AS ENERGITM	Даташити (технічні специф.)
	A	V	V	kA	V	mΩ	ºC	K/kW	K/kW	kN			PDF
5SDD 71X0200	7110	200	1.05*	55	0.74	0.026	170	10.0	5.0	22	X	ADD 7100-02-X-00
5SDD 71B0200	7110	200	1.05*	55	0.74	0.026	170	10.0	5.0	22	B	ADD 7100-02-B-00
5SDD 71X0400	7110	400	1.00*	55	0.74	0.026	170	10.0	5.0	22	X	ADD 7100-04-X-00
5SDD 71B0400	7110	400	1.05*	55	0.74	0.026	170	10.0	5.0	22	B	ADD 7100-04-B-00
5SDD 92Z0401	9244	400	1.03**	60	0.78	0.031	180	5.6	3.6	36	Z1	ADD 9200-04-Z-01
5SDD 0105Z0401	10502	400	1.01**	70	0.812	0.026	180	5.0	2.5	40	Z2	ADD 10500-04-Z-01
5SDD 0120C0200	11000	200	0.92**	85	0.75	0.020	170	6.0	3.0	37.5	C	ADD 12000-02-C-00
5SDD 0120C0400	11350	400	0.88**	85	0.74	0.018	170	6.0	3.0	37.5	C	ADD 12000-04-C-00
5SDD 0135Z0401	13526	400	0.92**	85	0.758	0.021	180	3.9	2.6	52.5	Z3	ADD 13500-04-Z-01

* – at I_F=5000A, T_j=25°C
** – at I_F=8000A, T_{vj max}

Зварювальні діоди високої частоти (до 10 кГц)

Тип	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	VFMAX	IFSM	VF0	rF	Qrr	Tvj max	Rth (j-c)	Rth (c-h)	Fm ±10%	Корпус	Аналог AS ENERGITM	Даташити (технічні специф.)
	A	V	V	kA	V	mΩ	μC	ºC	K/kW	K/kW	kN			PDF
5SDF 63B0400	6266	400	1.14*	44	0.962	0.036	180	190	10.0	5.0	22	B	ADF 6300-04-B-00
5SDF 63X0400	6266	400	1.14*	44	0.962	0.036	180	190	10.0	5.0	22	X	ADF 6300-04-X-00
5SDF 90Z0401	9041	400	1.13*	48	0.979	0.032	200	190	5.6	3.6	36.0	Z1	ADF 9000-04-Z-01
5SDF 0102C0400	10159	400	1.14**	70	0.977	0.022	300	190	6.0	3.0	37.5	C	ADF 10200-04-C-00
5SDF 0103Z0401	10266	400	1.20**	54	0.998	0.027	230	190	5.0	2.5	40.0	Z2	ADF 10300-04-Z-01
5SDF 0131Z0401	13058	400	1.14**	70	0.977	0.022	300	190	3.9	2.6	52.5	Z3	ADF 13100-04-Z-01

* – at I_F=5000A, T_{vj max}
** – at I_F=8000A, T_{vj max}

Зварювальні діоди Infineon Technologies

Зварювальні діоди Infineon Technologies розроблені з покращеними втратами для середньочастотного контактного зварювання і випрямлячів високого струму. Номінальні значення прямого струму I_FAV від 5800А до 12800А. Всі вони мають низьку напругу у відкритому стані – V_RRM 600В що забезпечує надзвичайно високий прямий струм, низькі статичні втрати і дуже низький тепловий опір.

Тип	IF(AV)M (TC=100°C)	VRRM	IFSM	I2t	VT0	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	Розміри ØDxØdxH	Аналог AS ENERGITM	Даташити (технічні специф.)
	A	V	A	kA2·s	V	mΩ	ºC	K/kW	kN	mm		PDF
38DN06B02	5800	600	32300	5200	0.74	0.049	180	9.6	15-30	38x34x4	ADW38DN06B02
46DN06B02	7640	600	48000	11520	0.78	0.034	180	7.2	25-45	46x43x4	ADW46DN06B02
56DN06B02	10300	600	70000	24500	0.73	0.024	180	5.8	30-45	56x50x5	ADW56DN06B02
65DN06B02	12810	600	95000	45100	0.76	0.018	180	4.7	40-80	65x58x5	ADW65DN06B02

Зварювальні діоди Semikron

Зварювальні діоди SKN6000 і SKN7500/06 Semikron доступні з номінальними значеннями прямого струму I_FAV від 6000А до 7500А і зворотної блокувальної напруги V_RRM від 200В до 600В.

Особливості зварювальних діодів: таблетковий металокерамічний корпус з притискними контактами або тонкий корпус без зовнішнього корпусу, середня напруга, випрямний діод високого струму з тонким корпусом для низького теплового опору, низьке розсіювання потужності і низький тепловий опір, особливо підходить для водяного охолодження, доступний прямий вибір для запаралелювання.

Тип	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	IFSM	I2t	VF(T0)	rT	Tvj max	Rth (j-c)	Fm	W	Корпус	Аналог AS ENERGITM	Даташити (технічні специф.)
	A	V	kA	kA2·s	V	mΩ	ºC	K/kW	kN	kg			PDF
SKN 6000/02	6000	200	50	12500	0.70	0.04	180	0.012	24-30	0.13	E35	ADWN 6000-02
SKN 6000/04	6000	400	50	12500	0.70	0.04	180	0.012	24-30	0.13	E35	ADWN 6000-04
SKN 6000/06	6000	600	50	12500	0.70	0.04	180	0.012	24-30	0.13	E35	ADWN 6000-06
SKN 7500/06	7500	600	50	12500	0.70	0.038	180	0.009	24-30	0.08	E28	ADWN 7500-06

Зварювальні діоди Techsem

Зварювальні діоди серії Y50ZPA Techsem та їх замінники випускаються в герметичному металокерамічному корпусі з притискними контактами, прямий струм I_FAV 6360А, зворотна блокуюча напруга V_RRM 200V-400В.

Тип	IF(AV)M (Tcase)	VRRM	IFSM	I2t	VF(T0)	rF	Tvj max	Rth (j-c)	Fm	W	Креслення, Розміри ØDxØdxH	Аналог AS ENERGITM	Даташити (технічні специф.)
	A (ºC)	V	kA	kA2·s	V	mΩ	ºC	ºC/W	kN	kg	mm		PDF
Y50ZPA-63-04	5400 (85) 6360 (55)	200-400	55	15125	0.75	0.052	190	0.0135	19-26	0.14	62x44x8	ADWY50A-63-04

Повітряні і водяні охолоджувачі для таблеткових випрямних діодів

Робота напівпровідникових приладів при великих струмах і високих зворотних напругах супроводжується великою потужністю в p-n переході кремнієвого чіпа.

Для охолодження випрямних діодів використовуються повітряні та водяні охолоджувачі.

Тепловідвід характеризується величиною розсіюваної потужності і площею поверхні охолодження і підбирається виходячи з необхідної тепловіддачі при робочій потужності діода.

У випрямних діодах таблеткового типу необхідне притискання притискних контактів забезпечується тільки в тому випадку, якщо вони зібрані з охолоджувачем.

Щоб звести електричні втрати до мінімуму, а тепловіддачу до максимуму, під час монтажу необхідно забезпечити необхідне зусилля затиску Fm.

Діапазон значень осьового зусилля на діод Fm, тобто зусилля стиснення діода, становить від 10 до 100 кН залежно від діаметра корпусу (типу корпусу) і вказується в паспорті.

Охолоджувачі застосовуються для таблеткових напівпровідників з діаметром контактної поверхні від Ø19 мм до Ø100 мм.

Дивіться додаткову інформацію про охолоджувачі для таблеткових випрямних діодів:
"Охолоджувачі повітрянні серії O для таблеткових пристроїв", "Охолоджувачі повітрянні серії SF", "Охолоджувачі водяні серії SS".

Рекомендації щодо встановлення випрямних діодів таблеткового типу:

Надійність теплопередачі та електричного контакту між поверхнями діода і охолоджувача у всьому діапазоні температур забезпечується за рахунок відповідного моменту затяжки (сила затиску).

Перед монтажем необхідно провести візуальний огляд (1) контактних поверхонь на наявність механічних пошкоджень і протерти (2) спиртом (толуолом, бензином, ацетоном).

Після огляду, зафіксуйте струмові контакти (виводи), встановіть штифт для фіксації вирівнювання конструкції.

Для поліпшення параметрів теплопередачі рекомендується перед монтажем змастити (3) тонким шаром силіконової теплопровідної пасти, що не є обов'язковою умовою при монтажі.

Встановіть діод (3), другу частину охолоджувача, скловолоконний ізолятор і упорну шайбу.

Далі потрібно нанизати траверсу на болти (4) і рівномірно затягнути гайки. Переконатися у відсутності перекосів і рівності контактних поверхонь.

Коли деталі достатньо затиснуті, але рухомі, рекомендуємо розмістити охолоджувач на плоскій поверхні і перевірте допуск паралельності спільної площини прилягання поверхонь (5).

Затисніть кожну гайку по черзі (приблизно на чверть обороту) до упору (6). Відповідність зусилля затиску перевіряється величиною прогину траверси.

Після монтажу кріплення (гайки та шайби) необхідно додатково захистити від корозії.

Поради та рекомендації щодо силових діодів:

Силові діоди не повинні експлуатуватися тривалий час при граничному навантаженні за всіма параметрами. У цьому випадку коефіцієнт запасу міцності визначається необхідним ступенем надійності пристрою.

Замініть несправний силовий діод на діод, який відповідає параметрам що замінюється.

У разі роботи в середовищі з підвищеною температурою навколишнього середовища необхідно передбачити додаткове охолодження.

Для забезпечення належного тепловідведення рекомендується періодичне очищення силових діодів і охолоджувачів від пилу та забруднень.

Для вирівнювання струмів між силовими діодами, підключеними паралельно, слід використовувати індуктивні дільники струму (найчастіше скручений тороїдальний дріт). Найпоширенішими способами з'єднання є замкнутий контур, контур із загальною котушкою або силовий діод. Ефективність дільників струму в цьому випадку визначається перетином магнітопроводу.

Запобігання несиметрії напруги при послідовному з'єднанні силових діодів досягається за рахунок використання шунтуючих резисторів, підключених паралельно кожному діоду. Вирівнювання напруги в перехідних режимах забезпечується паралельним підключенням конденсаторів до кожного діода.

Категорично забороняється торкатися силових діодів під високою напругою під час роботи.