09 квітня 2024 року відбулося чергове засідання наукового гуртка здобувачів вищої освіти “Актуальні проблеми електроніки та електроенергетики” кафедри гідротехнічного будівництва, водної та електричної інженерії факультету архітектури та будівництва. Відповідно до плану роботи, з доповіддю на тему «Силові діоди для електроенергетики та їх конструктивно-технологічні особливості» виступив керівник наукового гуртка к.т.н., доцент Литвиненко В.М.

У своїй доповіді доповідач висвітлив наступні питання:

1. Області використання силових діодів в електроенергетиці.
2. Особливості конструкцій силових діодів.
3. Таблетковий силовий діод Д153. Конструкторсько-технологічні особливості.

На початку свого докладу доповідач розповів про  використання силових діодів в різних областях електроенергетики. Стандартні випрямні діоди перетворюють постійний і змінний струми до 7500А в ланцюгах з напругою до 9000В. В електроенергетиці силові діоди використовуються в випрямлячах – перетворювачах  змінного струму в постійний, в джерелах живлення, в приладах захисту від перевантажень по напрузі. Силові діоди використовуються також в електричних печах, що використовуються для виплавки металів, для проведення дифузійних процесів у виробництві напівпровідникових приладів, в електричних пристроях, що живлять залізничні колії тощо.

Доповідач охарактеризував основні конструкції силових діодів. Потужні силові випрямні діоди виготовляються у штирьовому або таблетковому виконанні. Основним матеріалом для виготовлення силових діодів являється кремній. Деякі типи силових діодів виготовляють з германію та арсеніду галію.

Більш детально в своєму докладі доповідач розповів про один із видів силових діодів -  силовий діод Д153. Діод має форму таблетки, корпус наповнений інертним газом і виготовлений із металокераміки, функцію катода й анода виконують плоскі основи, на корпусі ставиться мітка, що вказує полярність. Випрямний діод Д153  призначений для регулювання, а також перетворення змінного та постійного струму до 3200 А, за частоти до 500 Гц у ланцюзі з показником напруги 200-600 В.

Виготовлення силових діодів

Введенням в експлуатацію напівпровідник розміщують в охолоджувач і затискають болтами, важливо, щоб притискання було оптимальним, тому що це дасть змогу знизити електричні втрати та якісно відводити тепло. Для цього типу пристроїв рекомендуються охолоджувачі серії О153 та О253.  Неможлива експлуатація діода в середовищі, де є агресивні гази та пари у високих концентраціях, випромінювання та інші чинники, здатні негативно позначитися на його роботі, викликати зміну параметрів, корозію або повністю вивести з ладу. Збирають діоди з охолоджувачем за допомогою з'єднання різзю.  Для мінімальних електричних втрат і максимального відведення тепла, під час комплектації забезпечують закручувальний необхідний елемент - «засмій для затиснення». За величиною траверсного прогину визначають співвідношення досягнутих зусиль для затискання щодо тих зусиль, які водночас є номінальним показником. Для того, щоб краще відвести діодне тепло, під час монтажу застосовують пасту-теплопровідник.

Випробування силових діодів

Дослідження структури силового діода

У засіданні наукового гуртка та обговорені запропонованих питань прийняли активну участь здобувачі 1-4 курсів спеціальності 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка.

Автор: Литвиненко В.М. (09.04.2024 р.)