Diodes d'avalanche de puissance - Aperçu de la série, Spécifications, Fiches techniques

Qu'est-ce qu'une diode à avalanche de puissance?

Les diodes à avalanche diffèrent des diodes de redressement standard en ce sens que le fonctionnement de la diode à avalanche est possible en mode de rupture d'avalanche. Ces diodes ont une formation d'avalanche contrôlée.

Généralement, une diode à avalanche est caractérisée par la valeur de la tension de claquage V_BR, qui décrit la valeur minimale du début de la rupture de l'avalanche.

La diode à avalanche est également caractérisée par les paramètres d'énergie de claquage: la puissance dissipée maximale admissible en cas de choc P_RSM et/ou la perte d'énergie lors de la rupture de l'avalanche.

Les diodes à avalanche peuvent fonctionner pendant un long intervalle de temps dans la zone de rupture électrique par avalanche sur la branche inverse de la courbe courant-tension:

L'essence de la formation d'avalanche est que lorsqu'une diode est soumise à une tension inverse supérieure à la tension de claquage, le courant inverse augmente très rapidement.

Dans une diode standard sans avalanche, le courant est concentré en certains points de la jonction p-n et un claquage thermique local se produit - une diode de redressement standard tombe en panne.

Dans une diode à avalanche, le courant inverse est uniformément réparti sur la surface de la jonction p-n, ce qui permet à la diode de dissiper une impulsion de puissance.

Ainsi, les diodes à avalanche sont utilisées efficacement pour protéger les circuits électriques contre les risques d'explosion surcharges de tension d'impulsion.

Les diodes d'avalanche pour redresseurs de puissance sont généralement utilisées dans divers redresseurs de puissance, tels que les équipements de soudage et de galvanoplastie, les ponts de redressement non contrôlés ou semi-contrôlés, afin d'éviter les effets néfastes des surtensions de commutation.

Toutes les diodes à avalanche de type disque (type capsule) présentées sur ce site ont un boîtier céramique standard de type press-pack. Elles sont pressées avec une force relativement élevée dans des dissipateurs thermiques qui servent également de contacts électriques avec les bornes de la diode.

Diodes à avalanche disponibles sur AS ENERGI^TM ont les plages de paramètres suivantes: la valeur nominale du courant direct I_FAV s'échelonne de 320A à 5000A, et la plage de tension de blocage inverse V_RRM provient de 400V à 6000V.

Aujourd'hui, les diodes d'avalanche de puissance sont un composant clé dans les redresseurs de haute puissance, les démarreurs progressifs, les alimentations électriques, les commutations CA/CC, les fonderies d'aluminium et autres raffineries de métaux, ainsi que dans l'alimentation des voies ferrées.

See also articles: Diodes de redressement standard, Thyristors à contrôle de phase (PCT), Thyristors rapides, Thyristors à commutation rapide, Modules thyristors - Aperçu de la série.

Série de diodes à avalanche de puissance:

Diodes à avalanche série DL AS ENERGI^TM

Diodes d'avalanche de puissance série DL AS ENERGI^TM sont disponibles avec le courant direct I_FAV les notes de 320A à 5000A et les tensions de blocage inverse V_RRM de 400V à 6000V.

Caractéristiques des diodes à avalanche: faible tension à l'état passant, autoprotection contre les surtensions transitoires; dissipation maximale garantie de la puissance d'avalanche.

Type	IF(AV)M (TC, °C)	VRRM	IFRMS	IFSM	I2t	VF0	rF	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	W	Paquet	Dimensions ØDxØdxH	Fiche technique
	A (°C)	V	A	kA	kA2·s	V	mΩ	°C	°C/W	kN	kg		mm	PDF
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

Diodes à avalanche ABB Power Grids (Hitachi Energy)

Diodes à avalanche série 5SDD ABB Power Grids (Hitachi Energy) sont disponibles avec le courant direct I_FAV les notes de 600A à 2700A et les tensions de blocage inverse V_RRM de 1100V à 5000V.

Caractéristiques des diodes à avalanche: faible tension à l'état passant, caractéristiques d'inversion d'avalanche, fiabilité opérationnelle élevée, aptitude au fonctionnement en parallèle.

Type	IF(AV)M (TC=85°C)	VRRM	IFSM	VF0	rF	PRSM	Tvj max	Rth(j-c)	Rth(c-h)	Fm ±10%	Paquet	Remplacement AS ENERGITM	Fiche technique
	A	V	kA	V	mΩ	kW	ºC	K/kW	K/kW	kN			PDF
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

Dissipateurs de chaleur refroidis par air et par eau pour diodes de redressement à disque

Le fonctionnement des dispositifs semi-conducteurs à des courants et des tensions inverses élevés s'accompagne d'une puissance élevée dans la jonction p-n de la puce de silicium.

Des dissipateurs thermiques à air et à eau sont utilisés pour refroidir les diodes de redressement de puissance.

Le dissipateur thermique est caractérisé par la valeur de la puissance dissipée et la surface de refroidissement. Il est choisi en fonction de la dissipation thermique requise à la puissance de fonctionnement de la diode.

Dans les diodes de redressement à disque, la compression nécessaire des contacts de presse n'est assurée que si elles sont assemblées avec des dissipateurs de chaleur.

Pour minimiser les pertes électriques et maximiser la dissipation de la chaleur, la force de serrage nécessaire Fm doit être assurée lors de l'assemblage.

La plage de valeurs de la force axiale sur la diode Fm, c'est-à-dire la force de compression de la diode, est comprise entre 10 et 100 kN en fonction du diamètre de l'emballage (type de boîtier) et est spécifiée dans la fiche technique.

Les dissipateurs sont utilisés pour les semi-conducteurs en forme de disque (type tablette) avec un diamètre de surface de сontact de Ø19 mm à Ø100 mm.

Voir pour plus d'informations sur les dissipateurs de chaleur pour les diodes de redressement à disque:
"Dissipateurs refroidis par air Série O", "Radiateur à air série SF", "Dissipateur thermique à eau série SS".

Recommandations d'installation pour les diodes de redressement de puissance de type disque:

La fiabilité du transfert de chaleur et du contact électrique entre les surfaces de contact de la diode et du refroidisseur sur toute la plage de température est assurée par un couple approprié (force de serrage).

Avant de procéder à l'assemblage, vous devez effectuer les opérations suivantes inspection visuelle (1) les surfaces de contact pour les dommages mécaniques et essuyer (2), imbibés d'alcool (toluène, essence, acétone).

Après inspection, fixer les contacts actuels (pistes), installer une goupille pour fixer l'alignement de la structure.

Pour améliorer les paramètres de transfert de chaleur, il est recommandé de pour lubrifier (3) une fine couche de pâte conductrice thermique à base de silicone avant l'assemblage, ce qui n'est pas une condition obligatoire pour l'installation.

Installer la diode (3), la deuxième partie de la glacière, l'isolateur en fibre de verre et la rondelle de butée.

Pour enfiler la traverse (4) et serrer uniformément les écrous. Assurez-vous que pas de désalignement et régularité des surfaces de contact.

Lorsque les pièces sont suffisamment serrées mais mobiles, il est recommandé de placer le refroidisseur sur une surface plane et de l'exposer à la lumière du jour vérification de la tolérance au parallélisme du plan adjacent global des surfaces (5).

Serrer chaque écrou à son tour (environ un quart de tour) jusqu'à l'arrêt (6). Le degré de déviation de la traverse détermine si la force de serrage obtenue correspond à celle requise.

Après l'installation, les fixations (écrous et rondelles) doivent être protégées contre la corrosion.

Conseils et recommandations pour les diodes de puissance:

Les diodes de puissance ne doivent pas être utilisées pendant de longues périodes à leur charge limite pour tous les paramètres. Dans ce cas, le facteur de sécurité est déterminé par le degré de fiabilité requis du dispositif.

Remplacer une diode de puissance défaillante par une diode dont les paramètres correspondent à ceux de la diode remplacée.

Un surrefroidissement doit être prévu lorsque l'appareil est utilisé dans un environnement où la température ambiante est élevée.

Il est recommandé de nettoyer périodiquement les diodes de puissance et les refroidisseurs pour éliminer la poussière et les contaminants afin d'assurer une bonne dissipation de la chaleur.

Des diviseurs de courant inductifs (souvent des fils toroïdaux torsadés) doivent être utilisés pour égaliser les courants entre les diodes de puissance connectées en parallèle. Les méthodes de connexion les plus courantes sont le circuit fermé, le circuit à bobine commune ou la diode de puissance. L'efficacité des diviseurs de courant dans ce cas est déterminée par la section du fil magnétique.

La prévention du déséquilibre de la tension lorsque les diodes de puissance sont connectées en série est obtenue en utilisant des résistances shunt connectées en parallèle avec chaque diode. L'égalisation de la tension dans les conditions transitoires est assurée en connectant des condensateurs en parallèle à chaque diode.

Il est strictement interdit de toucher les diodes de puissance sous haute tension pendant leur fonctionnement.