Dioda prostownicza D61-200-08-0-0-Y Unitra Lamina 200A 800V – parametry, zamienniki, montaż

Pytanie

DIODA PROSTOWNICZA D61-200-08-0-0-Y

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• D61-200-08-0-0-Y to krzemowa dioda prostownicza dużej mocy produkcji Unitra Lamina (obecnie Kubara-Lamina).
• Parametry katalogowe: 200 A (IF(AV)), 800 V (VRRM), obudowa śrubowa DO-205AB (gwint M20 × 1,5), anoda na śrubie (wariant „0-0”).
• Typowe zastosowania: prostowniki przemysłowe, spawarki, zasilacze galwaniczne, napędy DC.

Kluczowe punkty
• prąd średni 200 A
• napięcie wsteczne 800 V
• udar prądowy ≈ 3,5-4 kA/10 ms
• polaryzacja: anoda → stud, katoda → elastyczny przewód
• wymagane intensywne chłodzenie (Rth ≈ 0,17 K/W)

Szczegółowa analiza problemu

1. Dekodowanie oznaczenia

D | 61 | 200 | 08 | 0 | 0 | Y
—|—|—|—|—|—|—
D – dioda prostownicza
61 – seria struktury krzemowej (stud type)
200 – IF(AV) = 200 A
08 – VRRM = 800 V (kod × 100 V)
0 – polaryzacja standardowa: anoda na gwincie (brak litery N=Negative)
0 – wykonanie klimatyczne/wojskowe standard
Y – znak partii lub odbioru (nie wpływa na parametry)

2. Główne parametry elektryczne i termiczne (wg kart serii D61-200)

3. Konsekwencje projektowe

1. Chłodzenie: przy IF = 200 A i VF ≈ 1,6 V powstaje ~320 W strat → wymagany radiator o Rth ≤ 0,2 K/W dla TC ≤ 100 °C.
2. Polaryzacja: wymiana na wariant z katodą w studzie (-N0) spowoduje odwrócenie kierunku przewodzenia i uszkodzenie układu.
3. Tolerancja napięcia: dopuszczalne zastosowanie diody o VRRM > 800 V (1 kV, 1,2 kV itd.) – nigdy niższe.

4. Typowe aplikacje

• prostowniki spawarek transformatorowych i tyrystorowych
• prostowniki trakcyjne i galwaniczne (≥ 5 kA impulsu)
• układy free-wheel w przemiennikach dużej mocy
• zasilacze silników DC (np. w hutnictwie, górnictwie)

Aktualne informacje i trendy

• Produkcja oryginalnych D61-200 została zakończona; Kubara-Lamina utrzymuje kompatybilne serie (D61-200-XX-0/N0).
• Na rynku dystrybucyjnym (TME, Farnell, Mouser) dominują stud-diodes 200-300 A o VRRM do 3,8 kV (Vishay VS-ETX2008-M3, Semikron SKN240, Littelfuse NTSJ200).
• Postępuje zastępowanie klasycznych diod krzemowych diodami SiC Schottky w aplikacjach do 50-100 A; dla zakresu 200 A wciąż królują diody krzemowe ze względu na koszt i dostępność.
• Trendy termiczne: integracja diod w modułach hybrydowych (np. Half-Bridge IGBT + rectifier) ułatwia montaż i redukuje Rth.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Obudowa DO-205AB (dawniej DO-9) jest zgodna wymiarowo z międzynarodowymi normami JEDEC; gwint M20 × 1,5 ma długość ~9 mm.
• Rezystancja termiczna maleje ~logarytmicznie z polem styku; stąd pasta silikonowa Al/SiO₂ lub grafitowa i gładki radiator są krytyczne.
• Udary prądowe (IFSM) testuje się jednopółokresowym impulsem sin 50 Hz:
  \[ I(t) = I_\text{peak} \sin(\omega t),\; 0<t<10\text{ ms} \]

Aspekty etyczne i prawne

• Bezpieczeństwo: prace przy prądach setek amperów wymagają odłączonego zasilania, zgodności z PN-EN 50110-1.
• Odpady elektroniczne: zużyte diody zawierają Al₂O₃ i miedź – podlegają recyklingowi metali; zakaz wyrzucania do odpadów komunalnych (Dyrektywa WEEE).
• Zgodność CE: zamienniki muszą pochodzić od producentów spełniających RoHS II (Pb < 0,1 %).

Praktyczne wskazówki

1. Dobór zamiennika
   • zachowaj VRRM ≥ 800 V, IF(AV) ≥ 200 A, polaryzację anoda-stud; przykłady:
   – Vishay VS-ETX2008-M3 (200 A/800 V)
   – Semikron SKN 240/08 (240 A/800 V)
   – Littelfuse NTSJ2001200 (200 A/1200 V)
2. Montaż
   • oczyść powierzchnie, nałóż 0,05 mm pasty termicznej, dokręć 22 N·m dynamometrycznie; po 24 h dociągnij ponownie (relaksacja gwintu).
3. Test wstępny używanej diody
   • multimetr (funkcja „diode”): przewodzenie ~0,15-0,35 V (miernik dostarcza 2-5 mA); zaporowo OL.
   • test wysokonapięciowy: źródło 600–700 V DC + rezystor 100 kΩ – upływ < 100 µA.
4. Chłodzenie wodne przy prądach ciągłych > 150 A skraca Rth do < 0,05 K/W – warto rozważyć w modernizacji starych prostowników.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Sprzęt zabytkowy: dokumentacja Unitra może podawać Tj max = 150 °C; nowsze diody dopuszczają 175 °C – lecz nie należy przekraczać 150 °C z uwagi na resztę układu.
• Dostępność: magazynowe „NOS” z lat 80. może mieć zwiększony IR; zaleca się kupno nowych zamienników.
• Niepewność co do sufiksu „Y”: spotykane opisy wskazują na partię/odbiór wojskowy; brak różnic elektrycznych.

Sugestie dalszych badań

• Porównanie strat mocy między klasycznymi D61-200 a nowoczesnymi diodami SiC 1200 V/120 A w pracy równoległej.
• Analiza współpracy z tyrystorami T62-320 w prostownikach mostkowych 6-pulse.
• Termografia montażu stud-diode vs. moduł press-fit – wpływ na MTBF.

Krótkie podsumowanie

D61-200-08-0-0-Y to 200-amperowa, 800-woltowa dioda prostownicza Unitra Lamina w obudowie śrubowej z anodą na studzie. Choć nie jest już produkowana, wiele firm (Vishay, Semikron, Littelfuse) oferuje w pełni kompatybilne zamienniki. Przy wymianie należy zachować polaryzację, zapewnić właściwe chłodzenie i moment dokręcenia. W aplikacjach wymagających większej sprawności lub wyższej odporności temperaturowej warto rozważyć nowsze diody krzemowe lub moduły SiC, pamiętając o dostosowaniu układu do ich odmiennych charakterystyk dynamicznych.