5.3. Условное обозначение силовых диодов

Условное обозначение силовых диодов состоит из букв и цифр, указывающих его вид, подвид, модификацию, максимальный (предельный) ток в амперах, класс повторяющегося напряжения в сотнях вольт, группу по времени восстановления и пределы импульсного прямого напряжения.

    -  X -   

1 2 3 4 5 6 7 8

1 – буква, указывающая вид и подвид (Д – диод, ДЛ – диод лавинный);

2 – порядковый номер модификации конструкции;

3 – цифра, кодирующая размер под ключ или диаметр таблетки;

4 – цифра, кодирующая исполнение корпуса диода. Если 1 – штыревой с гибким выводом, 2 – штыревой с жестким выводом, 3 – таблеточный, 4 – под запрессовку, 5 – фланцевый;

5 – средний прямой ток, А;

X – знак обратной проводимости;

6 – класс;

7 – группа по времени обратного восстановления;

8 – предел по импульсному прямому напряжению.

Например, Д161-200X-12-1,25-1,35 – диод штыревого исполнения с гибким выводом, номер модификации конструкции – 1, размер шестигранника под ключ для шестой группы – 32 мм, максимально допустимый средний прямой ток 200 А, обратной полярности, двенадцатого класса, с ненормируемым временем обратного восстановления и импульсным прямым напряжением в диапазоне 1,25-1,35 В.

5.4. Конструкция штыревых силовых диодов

При изготовлении диодов в пластинку из кремния диффузионным способом вводят с одной стороны акцепторную примесь из бора, с другой – донорную примесь из фосфора. При высокой температуре атомы бора и фосфора диффундируют в кремнии и образуют ЭДП. Толщина пластины составляет 0,40,5 мм; площадь ее обеспечивает плотность тока 0,51 А/мм². Для защиты хрупкого p-n-перехода от тепловых и механических напряжений, пластину из кремния припаивают с обеих сторон к двум вольфрамовым пластинам, выполняющих роль термокомпенсаторов.

Выпрямительный элемент диода монтируется в герметичном корпусе, который защищает его от проникновения влаги, грязи.

Выводами диода являются основания корпуса (катод) и гибкий анодный вывод, проходящий через стальную крышку корпуса внутри стеклянного изолятора. Выводы диода припаиваются к вольфрамовым пластинам, ко второму концу гибкого вывода припаивают выводной гибкий шунт с наконечником (анод). Это облегчает сборку диода и не создает механических усилий на ЭДП.

Для увеличения интенсивности охлаждения диода к его корпусу прикрепляют алюминиевый или медный ребристый охладитель. В основании корпуса имеется стержень (штырь) с резьбой, который ввертывают в охладитель.

Диод может работать с номинальным током только при наличии охладителя и обдува его воздухом. На ЭПС принудительная система охлаждения со скоростью охлаждения воздуха 12 м/с.

На тяговых подстанциях эксплуатируются преобразователи типа ПВЭ-3, УВКЭ-1 с принудительной системой охлаждения – скорость охлаждения воздуха 10 м/с.

При таких скоростях исключается засорение охлаждающей системы, затраты мощности на принудительное охлаждение составляют менее 0,5% от мощности установки.

Диоды с жидкостным охлаждением вследствие ряда недостатков (трудоемкий монтаж, ухудшение теплообмена из-за отложения солей, необходимости подогрева охлаждающей системы в зимний период и т.д.) на тяговых подстанциях и ЭПС в настоящее время не применяют.

Преобразователи тяговых подстанций типа ПВКЕ, ПВЭ-5 и ТПЕД имеют естественное воздушное охлаждение.

Преобразователи типа В-ТПЕД и блоки БСЕ имеют радиаторы на базе тепловых трубок, система охлаждения – испарительно-конденсатная.