Diodos de soldadura 5000A - 18000A - Descripción general de la serie, especificaciones, hojas de datos

¿Qué es un diodo de soldadura?

Los diodos de soldadura son diodos diseñados para su uso en equipos industriales de soldadura de media y alta frecuencia y optimizados para rectificadores de alta corriente. Dado que el voltaje del diodo en los equipos de soldadura es bastante bajo (200V - 600V), para asegurar alta potencia y alta densidad de corriente, se utilizan elementos semiconductores de grosor mínimo en los diodos de soldadura, fabricados mediante tecnología de aleación. Además, el bajo grosor de la carcasa de los diodos de soldadura asegura una baja resistencia térmica Rth.

AS ENERGI^TM fabrica tanto diodos de soldadura con carcasa normal como diodos de soldadura sin carcasa. Estos últimos están adquiriendo cada vez más importancia en aplicaciones de soldadura de alta corriente para la unión de materiales de alta refractariedad.

La línea de productos de diodos de soldadura incluye diodos con los siguientes parámetros: el rango de corriente directa I_FAV es de 5000A, 6000A, 6300A, 7100A, 9000A, 10000A, 11000A, 12000A, 16000A para diodos de soldadura con carcasa y 7500A, 9500A, 10500A, 12500A, 13500A, 18000A para diodos de soldadura sin carcasa; el rango de voltaje de bloqueo inverso V_RRM es de 200V, 400V, 600V.

Los diodos de soldadura están disponibles en frecuencia media (hasta 2 kHz) y alta frecuencia (hasta 10 kHz).

Los diodos de soldadura muestran un comportamiento extremadamente estable en estado de conducción a lo largo de su vida útil, bajas pérdidas estáticas y una resistencia térmica muy baja, por lo que también pueden ser utilizados perfectamente en aplicaciones de protección contra sobretensiones.

Ver también los artículos: Diodos Rectificadores Estándar, Diodos Avalanche, Tiristores de Control de Fase (PCT), Tiristores Rápidos, Tiristores de Conmutación Rápida, Tiristores SCR de Alta Tensión 6500V, Módulos de Tiristores de Potencia.

Series de Diodos de Soldadura:

Diodos de Soldadura Serie D AS ENERGI^TM

Los Diodos de Soldadura de la Serie D AS ENERGI^TM están disponibles con corriente directa I_FAV de 7100A, 9500A, 11500A, 12500A y voltajes de bloqueo inverso V_RRM de 200V, 400V.

Características de los diodos de soldadura: alta capacidad de corriente directa, bajas pérdidas directas, baja resistencia térmica, alta capacidad de ciclo de carga.

Tipo	IF(AV)M (Tcase)	VRRM	IFRSM	IFSM	I2t	VF(T0)	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	W	Esquema, dimensiones ØDxØdxH	Ficha de datos
	A (°C)	V	A	kA	kA2·s	V	mΩ	ºC	ºC/W	kN	kg	mm	PDF
D053-7100	7100 (90) 7402 (85)	200-400	11147	55	15125	0.75	0.029	170	0.0090	30-36	0.14	61x44x8
D056-9500	9500 (112) 11814 (85)	200-400	14915	70	24500	0.74	0.030	180	0.0050	45-50	0.11	56x50x5
D063-11500	11500 (82) 11300 (85)	200-400	18055	85	36125	0.73	0.026	180	0.0058	60-70	0.22	76x57x8
D066-12500	12500 (106) 14703 (85)	200-400	19625	85	36125	0.72	0.026	180	0.0039	60-70	0.155	65x58x5

Diodos de Soldadura Serie ZP AS ENERGI^TM

Los Diodos de Soldadura de la Serie ZP AS ENERGI^TM están disponibles con corrientes directas I_FAV de 4000A a 18000A y voltajes de bloqueo inverso V_RRM de 200V a 600V.

Diodos de Soldadura ABB Power Grids (Hitachi Energy)

Diodos de Soldadura Series 5SDD y 5SDF ABB Power Grids (Hitachi Energy) y sus reemplazos están disponibles en frecuencia media (hasta 2 kHz) y alta frecuencia (hasta 10 kHz). Las corrientes directas I_FAV van desde 6300A hasta 13500A. Todos presentan un voltaje directo muy bajo – V_RRM de 200-400V, bajas pérdidas estáticas y una resistencia térmica muy baja.

Diodos de soldadura Media frecuencia (up to 2 kHz)

Tipo	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	VFMAX	IFSM	VF0	rF	Tvj max	Rth (j-c)	Rth (c-h)	Fm ±10%	Paquete	Sustitución AS ENERGITM	Ficha de datos
	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

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

Diodos de soldadura Alta frecuencia (hasta 10 kHz)

Tipo	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	VFMAX	IFSM	VF0	rF	Qrr	Tvj max	Rth (j-c)	Rth (c-h)	Fm ±10%	Paquete	Sustitución AS ENERGITM	Ficha de datos
	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

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

Diodos de soldadura Infineon Technologies

Diodos de Soldadura Infineon Technologies están diseñados con pérdidas mejoradas para aplicaciones de soldadura por resistencia de frecuencia media y rectificadores de alta corriente. Las corrientes directas I_FAV van desde 5800A hasta 12800A. Todos presentan un voltaje directo bajo – V_RRM de 600V, lo que proporciona una corriente directa excepcionalmente alta, bajas pérdidas estáticas y una resistencia térmica muy baja.

Tipo	IF(AV)M (TC=100°C)	VRRM	IFSM	I2t	VT0	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	Dimensiones ØDxØdxH	Sustitución AS ENERGITM	Ficha de datos
	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

Diodos de Soldadura Semikron

Los Diodos de Soldadura SKN6000 y SKN7500/06 de Semikron están disponibles con corrientes directas I_FAV desde 6000A hasta 7500A y tensiones inversas bloqueantes V_RRM desde 200V hasta 600V.

Características de los diodos de soldadura: paquete de cápsula tipo metal-cerámica con contactos de presión o paquete delgado sin carcasa externa, diodo rectificador de alta corriente y voltaje medio con paquete delgado para la menor resistencia térmica, baja disipación de energía y baja resistencia térmica, especialmente adecuado para enfriamiento por agua, opciones de selección directa para conexión en paralelo disponibles.

Tipo	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	IFSM	I2t	VF(T0)	rT	Tvj max	Rth (j-c)	Fm	W	Paquete	Sustitución AS ENERGITM	Ficha de datos
	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

Diodos de Soldadura Techsem

Los Diodos de Soldadura de la serie Y50ZPA de Techsem y sus sustituciones están disponibles en carcasa hermética de metal-cerámica con contactos de presión, corriente directa I_FAV de 6360A, tensiones inversas bloqueantes V_RRM de 200V-400V.

Tipo	IF(AV)M (Tcase)	VRRM	IFSM	I2t	VF(T0)	rF	Tvj max	Rth (j-c)	Fm	W	Esquema, Dimensiones ØDxØdxH	Sustitución AS ENERGITM	Ficha de datos
	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

Disipadores de calor por aire y agua para diodos rectificadores de tipo disco

El funcionamiento de los dispositivos semiconductores a altas corrientes y altos voltajes inversos está acompañado por una alta potencia en la unión p-n del chip de silicio.

Se utilizan disipadores de calor por aire y agua para enfriar los diodos rectificadores de potencia.

El disipador de calor se caracteriza por el valor de la disipación de potencia y el área de la superficie de enfriamiento, y se selecciona en función de la disipación de calor requerida a la potencia operativa del diodo.

En los diodos rectificadores de tipo disco, la compresión necesaria de los contactos a presión se proporciona solo si se ensamblan con disipadores de calor.

Para mantener las pérdidas eléctricas al mínimo y la disipación de calor al máximo, se debe proporcionar la fuerza de sujeción necesaria Fm durante el ensamblaje.

El rango de valores de fuerza axial sobre el diodo Fm, es decir, la fuerza de compresión del diodo, varía de 10 a 100 kN dependiendo del diámetro del encapsulado (tipo de carcasa) y se especifica en la Ficha de datos.

Los disipadores de calor se utilizan para semiconductores de tipo disco (tipo tableta) con un diámetro de superficie de contacto de Ø19 mm a Ø100 mm.

Para obtener más información sobre los disipadores de calor para diodos rectificadores de tipo disco:
"Disipadores de calor por aire serie O", "Disipador de aire serie SF", "Disipador de agua serie SS".

Recomendaciones de instalación para diodos rectificadores de potencia de tipo disco:

La fiabilidad de la transferencia de calor y el contacto eléctrico entre las superficies de contacto del diodo y el disipador a lo largo de todo el rango de temperaturas se garantiza mediante un par de apriete adecuado (fuerza de sujeción).

Antes del ensamblaje, debe realizar una inspección visual (1) de las superficies de contacto para detectar daños mecánicos y limpiar (2), utilizando un paño impregnado con alcohol (tolueno, gasolina, acetona).

Después de la inspección, fije los contactos de corriente (conectores), instale un pasador para fijar la alineación de la estructura.

Para mejorar los parámetros de transferencia de calor, se recomienda aplicar (3) una capa delgada de pasta térmica de silicona antes del ensamblaje, lo cual no es una condición obligatoria para la instalación.

Instale el diodo (3), la segunda parte del disipador, el aislante de fibra de vidrio y la arandela de empuje.

Rosque la traviesa (4) y apriete uniformemente las tuercas. Asegúrese de que no haya desalineaciones y que las superficies de contacto sean uniformes.

Cuando las piezas estén suficientemente sujetas pero aún movibles, se recomienda colocar el disipador en una superficie plana y verificar la tolerancia de paralelismo del plano adyacente general de las superficies (5).

Apriete cada tuerca por turno (aproximadamente un cuarto de vuelta) hasta el tope (6). La cantidad de desviación de la traviesa determina si la fuerza de sujeción alcanzada corresponde a la requerida.

Después de la instalación, los elementos de fijación (tuercas y arandelas) deben asegurarse adicionalmente contra la corrosión.

Consejos y recomendaciones para diodos de potencia:

Los diodos de potencia no deben operarse durante largos períodos de tiempo en su carga límite para todos los parámetros. En este caso, el factor de seguridad está determinado por el grado de fiabilidad requerido del dispositivo.

Reemplace un diodo de potencia fallido por uno que coincida con los parámetros del que se está reemplazando.

Se debe proporcionar superenfriamiento cuando se opera en un ambiente con una temperatura ambiente elevada.

Se recomienda la limpieza periódica de los diodos de potencia y los disipadores para eliminar el polvo y los contaminantes y garantizar una disipación de calor adecuada.

Se deben utilizar divisores de corriente inductivos (a menudo alambre toroidal trenzado) para igualar las corrientes entre los diodos de potencia conectados en paralelo. Los métodos de conexión más populares son el circuito cerrado, el circuito de bobina común o el diodo de potencia. La eficiencia de los divisores de corriente en este caso está determinada por la sección transversal del alambre magnético.

La prevención del desequilibrio de voltaje cuando los diodos de potencia están conectados en serie se logra utilizando resistencias derivadas conectadas en paralelo con cada diodo. La igualación de voltaje en condiciones transitorias se proporciona conectando capacitores en paralelo con cada diodo.

Está estrictamente prohibido tocar los diodos de potencia bajo alto voltaje durante su operación.