Диоды силовые

Основу мощного силового диода составляет пластина монокристалла кремния, в которой сформирован p-n-переход, обладающий односторонней электропроводимостью.

Для защиты хрупкой пластины от тепловых и механических напряжений, её припаивают серебряным припоем с обеих сторон к дискам из вольфрама или молибдена толщиной до 3 мм, которые выполняют роль термокомпенсаторов.

Выпрямительный элемент диода монтируется в герметичном корпусе штыревой или таблеточной конструкции.

Диод штыревой малогабаритный	Диод штыревой с гибким выводом	Диод таблеточный

Основными параметрами выпрямительных диодов являются:

- максимально допустимый средний прямой ток I_F(AV)
- максимально допустимое обратное напряжение U_RRM
- максимально допустимая частота f_max

Диоды штыревые малогабаритные

Серия		Средний прямой ток IF(AV) (TС, ºC)	Класс по напряжению URRM / 100	Корпус	Резьба	Применяемый охладитель
	Д112-10 ДЛ112-10	10А (150ºC)	1…16	SD1	М5	О111
	Д112-16 ДЛ112-16	16А (150ºC)
	Д112-25 ДЛ112-25	25А (150ºC)
	Д122-32 ДЛ122-32	32А (150ºC)	1…16	SD2	М6	О221
	Д122-40 ДЛ122-40	40А (150ºC)
	Д132-50 ДЛ132-50	50А (150ºC)	1…16	SD3	М8	О231, О331
	Д132-63 ДЛ132-63	63А (150ºC)
	Д132-80 ДЛ132-80	80А (150ºC)

Диоды штыревые с гибким выводом

Серия		Средний прямой ток IF(AV) (TС, ºC)	Класс по напряжению URRM / 100	Корпус	Резьба	Применяемый охладитель
	Д151-125	125А (140ºC)	3…16	SD5	М12	О151
	Д151-160	160А (140ºC)
	Д161-200	200А (145ºC)	3…18	SD6	М20	О171 О371 О471 ОМ101
	Д161-250	250А (140ºC)
	Д161-320	320А (130ºC)
	Д171-400	400А (145ºC)	3…18	SD7	М24	О181 О281 ОМ105
	Д171-500	500А (140ºC)				О181 О281
Диоды лавинные
	ДЛ161-200	200А (115ºC)	4…18	SD6	М20	О171, О271 О371, О471 ОМ101
	ДЛ171-320	320А (115ºC)	4…18	SD7	М24	О181 О281 ОМ105

Диоды таблеточные

Серия		Средний прямой ток IF(AV) (TС, ºC)	Класс по напряжению URRM / 100	Применяемый охладитель
Корпус PD32 – Ø54 мм, контактная площадка Ø33 мм
	Д133-400	640А (100ºC) 730А (85ºC)	10…40	О143
	Д133-500	910А (100ºC) 1020А (85ºC)	10…28
	Д133-630	1040А (100ºC) 1170А (85ºC)	10…32
	Д133-800	1170А (100ºC) 1280А (85ºC)	4…20	О143, О343
	Д133-1000	1220А (100ºC) 1385А (85ºC)	4…20
	Д233-500	660А (100ºC) 760А (85ºC)	10…44	О143, О343
	Д233-630	630А (100ºC) 740А (85ºC)	44…50	О143
	Д233-800	800А (100ºC) 920А (85ºC)	34…42	О143, О343
Корпус PD42 – Ø60 мм, контактная площадка Ø37 мм
	Д143-630	900А (100ºC) 1040А (85ºC)	24…40	О143, ОМ103
	Д143-800	1340А (100ºC) 1510А (85ºC)	18…28	О143, О243 ОМ103, ОМ104
	Д143-1000	1490А (100ºC) 1680А (85ºC)	4…18
	Д243-800	990А (100ºC) 1140А (85ºC)	24…44	О143, О243 ОМ103, ОМ104
Корпус PD53 – Ø75 мм, контактная площадка Ø50 мм
	Д153-1250	1390А (100ºC) 1650А (85ºC)	44…50	О153, О253
	Д153-1600	1820А (100ºC) 2100А (85ºC)	34…42
	Д153-2000	2510А (100ºC) 2830А (85ºC)	24…32
	Д253-1600	2420А (100ºC) 2750А (85ºC)	4…22	О153, О253
	Д253-2000	2730А (100ºC) 3090А (85ºC)	4…24
	ДЛ153-1250	1250А (115ºC)	22…32	О153, О253
	ДЛ153-1600	1600А (100ºC)	16…32
	ДЛ153-2000	2000А (100ºC)	16…20
Корпус PD21 – Ø42 мм, контактная площадка Ø19 мм
	ДЛ123-320	320А (113°C)	4…16	О123

Номинальное напряжение принято обозначать как класс диода.

Класс диода = U_RRM / 100

Класс диода – это значение повторяющегося импульсного обратного напряжения U_RRM, делённое на 100. Например, 12 класс диода обозначает напряжение 1200В.

Полярность диода (цоколевка) определяется по значку на корпусе:

При прямой полярности в штыревых диодах резьбовое основание – это анод, жесткий / гибкий вывод – это катод. При обратной полярности – наоборот, при этом обратная полярность обозначается символом "х" икс в маркировке.

Диоды прямой полярности	Диоды обратной полярности

ГОСТ 20859-79 устанавливает унифицированное обозначение силовых полупроводников из следующих элементов.

Первый элемент – буква, обозначающая вид полупроводникового прибора:

Д – диод выпрямительный.

Второй элемент – буква, определяющая функциональное назначение (свойства) прибора:

Л – лавинный диод;
Ч – быстровосстанавливающийся диод (время обратного восстановления < 5 мкс).

Третий элемент – номер модификации конструкции (цифра от 1 до 9).

Четвертый элемент – кодировка размера под ключ (для штыревых диодов) или кодировка диаметра корпуса (для таблеточных диодов):

Пятый элемент – конструктивное исполнение корпуса:

1 – штыревой с гибким выводом;
2 – штыревой с жестким выводом;
3 – таблеточный;
4 – под запрессовку;
5 – фланцевый.

Шестой элемент – максимально допустимый средний прямой тока I_F(AV) в амперах.
Символ "х" – обозначает диод с обратной полярностью.

Седьмой элемент – класс по напряжению (U_RRM / 100).

Восьмой элемент – климатическое исполнение (У, УХЛ, Т) и категория размещения (2) по ГОСТ 15150-69.

Также в маркировке указывается символ полярности, месяц и год изготовления, знак предприятия-изготовителя.

Пример условного обозначения:

ДЛ161-200-12 УХЛ2 – диод лавинный первой модификации, размер шестигранника под ключ 32 мм, штыревой конструкции с гибким выводом, максимально допустимый средний ток 200А, прямой полярности, 12 класс (повторяющееся обратное напряжение 1200В), для умеренного и холодного климата.

Диоды серий ДЛ – это лавинные выпрямительные диоды. Лавинные называются потому, что они обладают контролируемым лавинообразованием.

Лавинные диоды допускают в течение длительного интервала времени работу в области электрического лавинного пробоя на обратной ветви вольт-амперной характеристики:

Суть лавинообразования в том, что, когда на диод воздействует обратное напряжение, большее, чем напряжение пробоя, обратный ток резко возрастает.

В обычном, не лавинном диоде, ток сосредотачивается в отдельных точках p-n-перехода и происходит местный тепловой пробой – обычный диод выходит со строя.

В лавинном же диоде обратный ток равномерно распределяется по поверхности p-n-перехода, за счет чего диод способен рассеивать импульс мощности.

Таким образом, лавинные диоды эффективно применяются для защиты цепей от импульсных перегрузок по напряжению.

Работа при больших токах и высоких обратных напряжениях связана с выделением значительной мощности в p-n-переходе выпрямительного элемента диода. Для отвода тепла силовые диоды собирают с охладителями и токоотводами.

Охладитель характеризуется значением рассеиваемой мощности и площадью охлаждающей поверхности, и подбирается из расчета необходимого отвода тепла при рабочей мощности диода.

Охладитель для штыревых диодов представляет собой алюминиевый радиатор с резьбовым отверстием.

При сборке штыревых диодов с охладителями необходимо соблюдать закручивающий момент M_d, который указывается в характеристиках диода.

В таблеточных диодах необходимое давление на прижимных контактах обеспечивается только при их сборке с охладителями. При этом значение осевого усилия на диод F_m, т.е. усилие сжатия диода, нормируется от 10 до 26 кН в зависимости от диаметра (типа) корпуса.

Усилие сжатия при сборке таблеточных диодов с охладителями обеспечивается прижимным устройством охладителя с соответствующим значением прогиба траверсы. Контроль прогиба траверсы проводят с помощью индикатора часового типа.

Траверса зажимается гайками поочередно; многократно чередуя, до тех пор, пока величина прогиба траверсы не достигнет значения, установленного в таблице:

Номинальное значение прогиба траверсы – для траверсы сечением 10х25 мм:

Применяются силовые диоды в различных выпрямителях, например в сварочном и гальваническом оборудовании, в неуправляемых или полууправляемых выпрямительных мостах, для предотвращения пагубного воздействия коммутационных перенапряжений.