Сварочные диоды предназначены для выпрямления переменного тока в низковольтных силовых цепях сварочного оборудования. Они рассчитаны на работу при больших прямых токах, отличаются низким прямым падением напряжения, высокой перегрузочной способностью и эффективным отводом тепла от полупроводниковой структуры.
В зависимости от конструктивного исполнения сварочные диоды могут поставляться:
- в корпусном исполнении — в таблеточном силовом корпусе;
- в бескорпусном исполнении — в виде полупроводникового элемента, предназначенного для установки в специализированный корпус, диодный блок или охлаждаемую сборку.
Конкретное климатическое исполнение диода определяется его технической документацией. Сварочные диоды могут выпускаться для эксплуатации в условиях умеренного, холодного или тропического климата:
- У — умеренный климат;
- УХЛ — умеренный и холодный климат;
- Т — тропический климат.
В зависимости от исполнения допускается эксплуатация диодов в следующих категориях размещения:
- категория 1 — на открытом воздухе;
- категория 2 — в помещениях с естественной вентиляцией;
- категория 2.1 — в качестве встроенных элементов комплектных изделий, предназначенных для эксплуатации по категориям 1 или 2;
- категория 4 — в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями.
Фактические климатическое исполнение, категория размещения, рабочий диапазон температур и требования к защите от влаги, пыли и конденсата должны уточняться по паспорту конкретного изделия.
В таблеточных и дисковых диодах электрические контакты расположены на противоположных контактных поверхностях корпуса. В отдельных конструктивных исполнениях это позволяет изменять направление включения диода в сборке посредством изменения его ориентации. Возможность такого монтажа зависит от конструкции корпуса и должна подтверждаться технической документацией производителя.
Бескорпусные сварочные диоды предназначены для интеграции в силовые модули, выпрямительные блоки и специализированные охлаждаемые сборки. Их монтаж требует соблюдения установленной технологии сборки, включая требования к контактному давлению, чистоте поверхностей, электрической изоляции, герметизации и отводу тепла.
Сварочные диоды применяются в следующем оборудовании:
- аппаратах контактной точечной сварки;
- машинах шовной и рельефной сварки;
- установках стыковой сварки;
- сварочных трансформаторах с выпрямительным блоком;
- низковольтных высокотоковых сварочных выпрямителях;
- диодных плечах и выпрямительных мостах сварочных установок;
- подвесных сварочных клещах;
- роботизированных сварочных комплексах;
- многоточечных сварочных машинах;
- источниках питания для дуговой и контактной сварки;
- высокотоковых выпрямительных агрегатах с воздушным или жидкостным охлаждением;
- специализированных промышленных установках, требующих получения большого постоянного тока при сравнительно низком напряжении.
Для обеспечения требуемого теплового режима корпусные сварочные диоды устанавливают на радиаторы, охладители или непосредственно в водоохлаждаемые токопроводящие элементы. При монтаже необходимо соблюдать установленное усилие сжатия, равномерность распределения давления, параллельность контактных поверхностей и требования к качеству электрического контакта.
Контактные поверхности должны быть чистыми, ровными и не иметь загрязнений, окислов, заусенцев и механических повреждений. Недостаточное усилие сжатия приводит к увеличению электрического и теплового сопротивления контактов, локальному перегреву и сокращению срока службы диода. Чрезмерное или неравномерное давление может вызвать повреждение корпуса или полупроводникового элемента.
Применение теплопроводящих паст, прокладок или других промежуточных материалов допускается только в соответствии с конструкцией диода и рекомендациями. В силовых прижимных соединениях нанесение толстого слоя теплопроводящей пасты может ухудшить электрический контакт, поэтому материал должен наноситься минимальным равномерным слоем либо не использоваться, если это предусмотрено технологией монтажа.
При установке бескорпусных диодов необходимо особенно точно соблюдать требования к монтажному усилию, центровке, чистоте, шероховатости и плоскостности сопрягаемых поверхностей. Сборка таких изделий должна выполняться в условиях, исключающих попадание влаги, пыли и механических частиц в область полупроводниковой структуры. Для сварочных установок с высокими токами рекомендуется применять жидкостное охлаждение.
