Leistungs-Avalanche-Dioden – Serienübersicht, Spezifikationen, Datenblätter
Was ist eine Leistungs-Avalanche-Diode?
Avalanche-Dioden unterscheiden sich von Standard-Gleichrichterdioden dadurch, dass ein Avalanche-Dioden-Betrieb im Avalanche - Durchbruch modus möglich ist. Solche Dioden haben eine kontrollierte Lawinenbildung.
Typischerweise wird eine Avalanche-Diode durch den Wert der Durchbruch spannung VBR charakterisiert, die den Mindestwert des Beginns des Lawinendurchbruchs beschreibt.
Die Avalanche-Diode wird auch durch die Parameter der Durchbruchenergie charakterisiert: die maximal zulässige Schock spitzen leistungs dissipation PRSM und/oder der Energieverlust während des Avalanche-Durchbruchs.
Avalanche-Dioden dürfen über einen langen Zeitraum im Bereich des elektrischen Lawinendurchbruchs auf dem Rückwärts Zweig der Strom-Spannungs-Kurve arbeiten:
Das Wesen der Lawinenbildung besteht darin, dass der Sperrstrom sehr schnell ansteigt, wenn eine Diode einer Sperrspannung ausgesetzt wird, die größer als die Durchbruchspannung ist.
In einer Standard-Non-Avalanche-Diode konzentriert sich der Strom an einzelnen Punkten des p-n-Übergangs und es kommt zu einem lokalen thermischen Durchschlag – eine Standard - Gleichrichterdiode fällt aus.
Bei einer Avalanche-Diode wird der Sperrstrom gleichmäßig über die Oberfläche des p-n-Übergangs verteilt, wodurch die Diode einen Leistungsimpuls abführen kann.
Daher werden Avalanche-Dioden effektiv verwendet, um elektrische Schaltungen vor Impulsspannungsüberlastungen zu schützen.
Leistungsgleichrichter-Avalanche-Dioden werden typischerweise in verschiedenen Leistungsgleichrichtern verwendet, z. B. in Schweiß- und Galvanik anlagen, ungesteuerten oder halb gesteuerten Gleichrichterbrücken, um die nachteiligen Auswirkungen von Schaltüberspannungen zu verhindern.
Alle Avalanche-Dioden vom Scheibentyp (Kapseltyp), die auf dieser Seite vorgestellt werden, haben ein Standard-Keramikgehäuse vom Press-Pack-Typ. Sie werden mit relativ hoher Kraft in Kühlkörper gepresst, die auch als elektrische Kontakte zu den Diodenanschlüssen dienen.
Avalanche-Dioden, die auf der AS ENERGITM-Website erhältlich sind, haben die folgenden Parameterbereiche: Der Nennstrom in Durchlassrichtung IFAV reicht von 320A bis 5000A, und der Bereich der Sperrspannung in Sperrrichtung VRRM liegt zwischen 400V und 6000V.
Heute sind Power Avalanche-Dioden eine Schlüsselkomponente in Hochleistungsgleichrichtern, Saftstartern, Stromversorgungen, AC/DC-Schaltungen, Aluminiumschmelzen und anderen Metallveredelungen sowie in der streckenseitigen Versorgung.
Siehe auch Artikel: Standard-Gleichrichterdioden, Avalanche-Dioden, Phasensteuerungs-Thyristoren, Schnelle Thyristoren, Schnell schaltende Thyristoren, Hochspannungs-SCR-Thyristoren 6500V, Leistungs-Thyristor-Module.
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Serie von Power-Avalanche-Dioden:
Avalanche-Dioden der DL-Serie AS ENERGITM
Power-Avalanche-Dioden der DL-Serie AS ENERGITM sind mit Durchlassstrom-IFAV-Nennwerten von 320A bis 5000A und Rückwertesssperrspannungen VRRM von 400V bis 6000V erhältlich.
Eigenschaften von Avalanche-Dioden: niedrige Durchlassspannung, selbst geschützt gegen transiente Überspannungen; garantierte maximale Avalanche-Verlustleistung.
Type | IF(AV)M (TC, °C) |
VRRM | IFRMS | IFSM | I2t | VF0 | rF | Tvj max | Rth(j-c) | Fm | W | Package | Dimensions ØDxØdxH | Data sheet |
A (°C) | V | A | kA | kA2·s | V | mΩ | °C | °C/W | kN | kg | mm | |||
DL123-320 | 320 (113) | 400-1600 | 770 | 5.5 | 151 | 0.90 | 0.830 | 150 | 0.075 | 5-7 | 0.07 | PD21 | 42x19x14 | |
DL133-500 | 500 (113) | 400-1600 | 785 | 12 | 720 | 0.85 | 0.410 | 150 | 0.040 | 9-11 | 0.18 | PD32 | 54x33x20 | |
DL233-500 | 500 (110) | 1000-2400 | 785 | 12 | 720 | 0.89 | 0.350 | 160 | 0.036 | 9-11 | 0.18 | PD32 | 54x33x20 | |
DL333-500 | 500 (123) | 1000-1800 | 785 | 12 | 720 | 0.87 | 0.366 | 150 | 0.040 | 9-11 | 0.18 | PD32 | 54x33x20 | |
DL243-500 | 500 (120) | 2000-2800 | 785 | 13 | 845 | 1.00 | 0.800 | 150 | 0.027 | 14-16 | 0.24 | PD42 | 60x37x20 | |
DL243-630 | 760 (110) | 3600-4400 | 1190 | 9 | 405 | 1.10 | 0.700 | 160 | 0.027 | 14-16 | 0.24 | PD42 | 60x37x20 | |
DL243-800 | 880 (110) | 2800-3400 | 1380 | 11 | 605 | 1.00 | 0.500 | 160 | 0.027 | 14-16 | 0.24 | PD42 | 60x37x20 | |
DL243-1000 | 1100 (110) | 2000-2600 | 1727 | 14 | 980 | 0.85 | 0.300 | 160 | 0.027 | 14-16 | 0.24 | PD42 | 60x37x20 | |
DL343-630 | 630 (100) | 2800-3600 | 989 | 12 | 720 | 1.00 | 1.070 | 150 | 0.027 | 14-16 | 0.24 | PD42 | 60x37x20 | |
DL153-800 | 800 (90) | 4400-6000 | 1256 | 12 | 720 | 1.31 | 0.740 | 150 | 0.020 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL153-1000 | 1000 (100) | 3800-5000 | 2500 | 18 | 1620 | 1.30 | 0.540 | 175 | 0.020 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL153-1250 | 1250 (115) | 2200-3200 | 2095 | 26 | 3380 | 1.10 | 0.350 | 175 | 0.020 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL153-1600 | 1600 (100) | 2200-3200 | 2515 | 27 | 3645 | 0.95 | 0.320 | 175 | 0.020 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL153-2000 | 2000 (100) | 1600-2000 | 3140 | 30 | 4500 | 1.00 | 0.030 | 175 | 0.020 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL253-1250 | 1250 (100) | 3200-4500 | 1962 | 28 | 3920 | 1.32 | 0.440 | 175 | 0.018 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL253-1600 | 1600 (110) | 2200-3600 | 2500 | 32 | 5120 | 0.90 | 0.189 | 175 | 0.018 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL253-2000 | 2000 (101) | 1000-1800 | 3140 | 30 | 4500 | 0.95 | 0.220 | 175 | 0.018 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL253-2500 | 2500 (100) | 1600-2800 | - | 36 | - | 0.88 | 0.130 | 175 | 0.018 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL353-1600 | 1600 (100) | 2200-3400 | 2512 | 26 | 3300 | 1.05 | 0.330 | 175 | 0.018 | 22-26 | 0.55 | PD53 | 75x50x26 | |
DL553-1600 | 1600 (85) | 2800-4200 | 2512 | 30 | 13000 | 0.92 | 0.210 | 160 | 0.018 | 22-26 | 0.60 | PD53 | 75x50x26 | |
DL553-2000 | 2000 (85) | 1600-3800 | 3140 | 33 | 13000 | 0.84 | 0.170 | 160 | 0.018 | 22-26 | 0.60 | PD53 | 75x50x26 | |
DL553-2500 | 2500 (85) | 1600-3600 | 3925 | 36 | 13000 | 0.80 | 0.110 | 160 | 0.018 | 22-26 | 0.60 | PD53 | 75x50x26 | |
DL653-2000 | 2000 (85) | 3400-3800 | 3140 | 33 | 13000 | 1.00 | 0.175 | 160 | 0.018 | 24-28 | 0.80 | PD54 | 75x51x35 | |
DL653-2500 | 2500 (85) | 3400-3600 | 3925 | 36.3 | 13000 | 0.96 | 0.110 | 160 | 0.018 | 24-28 | 0.85 | PD54 | 75x51x35 | |
DL563-3200 | 3200 (100) | 1800-3400 | 5024 | 46 | 20000 | 0.88 | 0.093 | 160 | 0.013 | 27-33 | 0.71 | PD63 | 87x60x26 | |
DL173-2500 | 2500 (103) | 3200-4400 | 3925 | 40 | 8000 | 1.35 | 0.205 | 175 | 0.011 | 40-50 | 1.2 | PD73 | 107x75x26 | |
DL173-3200 | 3200 (100) | 2400-3200 | 5000 | 45 | 10125 | 1.10 | 0.124 | 175 | 0.011 | 40-50 | 1.2 | PD73 | 107x75x26 | |
DL173-4000 | 3860 (100) | 1600-2400 | 6060 | 50 | 12500 | 1.00 | 0.080 | 175 | 0.011 | 40-50 | 1.2 | PD73 | 107x75x26 | |
DL173-5000 | 5000 (84) | 1000-1800 | 7850 | 60 | 18000 | 0.60 | 0.125 | 175 | 0.0085 | 40-50 | 1.5 | D.F3 | 107x80x26 | |
DL273-3200 | 3200 (103) | 3000-3600 | 5024 | 42 | 8800 | 1.05 | 0.200 | 175 | 0.0085 | 40-50 | 1.5 | D.F3 | 107x80x26 | |
DL573-3200 | 3200 (100) | 2400-3800 | 5024 | 40 | 25000 | 0.90 | 0.110 | 160 | 0.010 | 45-50 | 1.3 | PD73 | 107x75x26 | |
DL573-4000 | 4000 (100) | 1600-3800 | 6280 | 50 | 25000 | 0.87 | 0.090 | 160 | 0.010 | 45-50 | 1.3 | PD73 | 107x75x26 | |
DL573-5000 | 5000 (100) | 1200-1800 | 7850 | 60 | 25000 | 0.80 | 0.045 | 160 | 0.010 | 45-50 | 1.3 | PD73 | 107x75x26 | |
DL673-3200 | 3200 (100) | 3400-3800 | 5024 | 40 | 25000 | 0.90 | 0.110 | 160 | 0.011 | 45-50 | 1.62 | PD74 | 107x75x35 | |
DL673-4000 | 4000 (100) | 3400-3800 | 6280 | 50 | 25000 | 0.87 | 0.090 | 160 | 0.011 | 45-50 | 1.62 | PD74 | 107x75x35 |
Avalanche-Dioden ABB Power Grids (Hitachi Energy)
Avalanche-Dioden der Serie 5SDD ABB Power Grids (Hitachi Energy) sind mit Durchlassstrom-IFAV-Nennwerten von 600A bis 2700A und Rückwertesssperrspannungen VRRM von 1100V bis 5000V erhältlich.
Eigenschaften von Avalanche-Dioden: niedrige Durchlassspannung, Avalanche-Sperrcharakteristik, hohe Betriebssicherheit, geeignet für Parallelbetrieb.
Type | IF(AV)M (TC=85°C) |
VRRM | IFSM | VF0 | rF | PRSM | Tvj max | Rth(j-c) | Rth(c-h) | Fm ±10% |
Package | Replacement AS ENERGITM |
Data sheet |
A | V | kA | V | mΩ | kW | ºC | K/kW | K/kW | kN | ||||
5SDA 06D3807 | 690 | 3800 | 7.0 | 1.10 | 1.01 | 50 | 160 | 40 | 10 | 11 | D | ADA 600-38-D-07 | |
5SDA 06D4407 | 4400 | ADA 600-44-D-07 | |||||||||||
5SDA 06D5007 | 5000 | ADA 600-50-D-07 | |||||||||||
5SDA 07D3206 | 790 | 3200 | 7.6 | 1.01 | 0.72 | 50 | 160 | 40 | 10 | 11 | D | ADA 700-32-D-06 | |
5SDA 07D3806 | 3800 | ADA 700-38-D-06 | |||||||||||
5SDA 08D2905 | 910 | 2900 | 9.2 | 0.93 | 0.52 | 50 | 160 | 40 | 10 | 11 | D | ADA 800-29-D-05 | |
5SDA 08D3205 | 3200 | ADA 800-32-D-05 | |||||||||||
5SDA 09D2004 | 1020 | 2000 | 11.5 | 0.87 | 0.39 | 50 | 160 | 40 | 10 | 11 | D | ADA 900-20-D-04 | |
5SDA 09D2304 | 2300 | ADA 900-23-D-04 | |||||||||||
5SDA 09D2604 | 2600 | ADA 900-26-D-04 | |||||||||||
5SDA 10D1703 | 1140 | 1700 | 13.5 | 0.83 | 0.30 | 50 | 160 | 40 | 10 | 11 | D | ADA 1000-17-D-03 | |
5SDA 10D2003 | 2000 | ADA 1000-20-D-03 | |||||||||||
5SDA 10D2303 | 2300 | ADA 1000-23-D-03 | |||||||||||
5SDA 11D1102 | 1310 | 1100 | 15.0 | 0.74 | 0.25 | 50 | 160 | 40 | 10 | 11 | D | ADA 1100-11-D-02 | |
5SDA 11D1402 | 1400 | ADA 1100-14-D-02 | |||||||||||
5SDA 11D1702 | 1700 | ADA 1100-17-D-02 | |||||||||||
5SDA 14F3807 | 1410 | 3800 | 17.5 | 1.13 | 0.44 | 50 | 160 | 20 | 5 | 22 | F | ADA 1400-38-F-07 | |
5SDA 14F4407 | 4400 | ADA 1400-44-F-07 | |||||||||||
5SDA 14F5007 | 5000 | ADA 1400-50-F-07 | |||||||||||
5SDA 16F3206 | 1620 | 3200 | 20.5 | 1.03 | 0.32 | 50 | 160 | 20 | 5 | 22 | F | ADA 1600-32-F-06 | |
5SDA 16F3806 | 3800 | ADA 1600-38-F-06 | |||||||||||
5SDA 19F2905 | 1870 | 2900 | 23.5 | 0.95 | 0.23 | 75 | 160 | 20 | 5 | 22 | F | ADA 1900-29-F-05 | |
5SDA 19F3205 | 3200 | ADA 1900-32-F-05 | |||||||||||
5SDA 21F2604 | 2110 | 2600 | 26.0 | 0.89 | 0.17 | 75 | 160 | 20 | 5 | 22 | F | ADA 2100-26-F-04 | |
5SDA 21F2904 | 2900 | ADA 2100-29-F-04 | |||||||||||
5SDA 21F3204 | 3200 | ADA 2100-32-F-04 | |||||||||||
5SDA 24F1703 | 2350 | 1700 | 29.0 | 0.84 | 0.13 | 75 | 160 | 20 | 5 | 22 | F | ADA 2400-17-F-03 | |
5SDA 24F2003 | 2000 | ADA 2400-20-F-03 | |||||||||||
5SDA 24F2303 | 2300 | ADA 2400-23-F-03 | |||||||||||
5SDA 27F1402 | 2700 | 1400 | 31.0 | 0.79 | 0.09 | 100 | 160 | 20 | 5 | 22 | F | ADA 2700-14-F-02 | |
5SDA 27F1702 | 1700 | ADA 2700-17-F-02 | |||||||||||
5SDA 27F2002 | 2000 | ADA 2700-20-F-02 |
Luftgekühlte und wassergekühlte Kühlkörper für Scheibenthyristoren
Der Betrieb von Halbleiterbauelementen bei hohen Strömen und hohen Sperrspannungen geht mit einer hohen Leistung im p-n-Übergang des Siliziumchips einher.
Luft- und Wasserkühlkörper werden zur Kühlung von Leistung-SCR-Thyristoren verwendet.
Der Kühlkörper ist durch den Wert der Verlustleistung und die Fläche der Kühlfläche gekennzeichnet und wird anhand der erforderlichen Wärmeabfuhr bei der Betriebsleistung des Thyristoren ausgewählt.
Bei Scheibenthyristoren ist die notwendige Kompression der Presskontakte nur dann gegeben, wenn sie mit Kühlkörpern bestückt sind.
Um die elektrischen Verluste gering und die Wärmeabfuhr maximal zu halten, muss bei der Montage die notwendige Klemmkraft Fm aufgebracht werden.
Der Wertebereich der Axialkraft auf den Thyristor Fm, d. h. die Druckkraft des Thyristoren, liegt zwischen 10 und 100 kN je nach Gehäusedurchmesser (Gehäusetyp) und ist im Datenblatt angegeben.
Kühlkörper werden für Scheibenhalbleiter (Tablettentyp) mit einem Kontaktflächendurchmesser von Ø19 mm bis Ø100 mm verwendet.
Weitere Informationen zu Kühlkörpern für Scheibengleichrichterdioden finden Sie unter:
"Luftgekühlte Kühlkörper der O-Serie",
"Luftkühlkörper der SF-Serie",
"Wasserkühlkörper der SS-Serie".
Installationsempfehlungen für Leistungsscheiben-Gleichrichterdioden:
Die Zuverlässigkeit der Wärmeübertragung und des elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktflächen des Diode und des Kühlers über den gesamten Temperaturbereich wird durch ein entsprechendes Drehmoment (Klemmkraft) gewährleistet.
Vor der Montage sollten Sie eine Sichtprüfung (1) der Kontaktflächen auf mechanische Beschädigungen durchführen und mit Alkohol (Toluol, Benzin, Aceton) getränkt abwischen (2).
Befestigen Sie nach der Inspektion die Stromkontakte (Leitungen) und installieren Sie einen Stift, um die Ausrichtung der Struktur zu fixieren.
Um die Parameter der Wärmeübertragung zu verbessern, wird empfohlen, vor der Montage eine dünne Schicht Silikon-Wärmeleitpaste zu schmieren (3), was keine zwingende Voraussetzung für die Installation ist.
Den Diode (3), den zweiten Teil des Kühlers, den Glasfaserisolator und die Anlaufscheibe einbauen.
Traverse einfädeln und Muttern gleichmäßig anziehen (4). Auf Fluchtungsfehler und Ebenheit der Kontaktflächen achten.
Wenn die Teile ausreichend eingespannt, aber beweglich sind, empfehlen wir, den Kühler auf eine ebene Fläche zu stellen und die Toleranz auf Parallelität der gesamten angrenzenden Ebene der Flächen zu überprüfen (5).
Spannen Sie jede Mutter der Reihe nach (ca. eine Vierteldrehung) bis zum Anschlag (6). Die Auslenkung der Traverse bestimmt, ob die erreichte Spannkraft der erforderlichen entspricht.
Nach der Montage sind die Befestigungselemente (Muttern und Unterlegscheiben) zusätzlich gegen Korrosion zu sichern.
Tipps und Empfehlungen für Leistungsdioden:
Die Leistungsdioden sollten nicht für alle Parameter dauerhaft an ihrer Grenzlast betrieben werden. Der Sicherheitsfaktor wird dabei durch die geforderte Zuverlässigkeit des Gerätes bestimmt.
Ersetzen Sie einen ausgefallenen Leistungsdiode durch einen Diode, der den Parametern des zu ersetzenden entspricht.
Beim Betrieb in einer Umgebung mit erhöhter Umgebungstemperatur muss eine Unterkühlung vorgesehen werden.
Es wird empfohlen, Leistungsdioden und Kühler regelmäßig von Staub und Verunreinigungen zu reinigen, um eine ordnungsgemäße Wärmeableitung sicherzustellen.
Induktive Stromteiler (häufig verdrillter Ringdraht) sollten verwendet werden, um Ströme zwischen parallel geschalteten Leistungsdioden auszugleichen. Die beliebtesten Anschlussmethoden sind geschlossener Stromkreis, gemeinsamer Spulenstromkreis oder Leistungsdiode. Der Wirkungsgrad von Stromteilern wird dabei durch den Querschnitt des Magnetdrahtes bestimmt.
Die Vermeidung von Spannungsasymmetrien bei Reihenschaltung von Leistungsdioden wird durch die Verwendung von Shunt-Widerständen erreicht, die parallel zu jedem Diode geschaltet sind. Ein Spannungsausgleich unter transienten Bedingungen wird bereitgestellt, indem Kondensatoren parallel zu jedem Diode geschaltet werden.
Das Berühren von unter Hochspannung stehenden Leistungsdioden während des Betriebs ist strengstens verboten.
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Wir sind offen für die Herstellung von Produkten in unseren Produktionsstätten nach Ihren Wünschen und technischen Aufgabenstellungen.