Отечественные ультрабыстрые диоды

В период с 2014 года по настоящие время, западными странами в адрес РФ было введено беспрецедентное количество ограничений в части поставки технологий, комплектующих и силовых полупроводниковых приборов. Это привело к своего рода кризисным явлениям в разработке и производстве сварочного оборудования, источников питания.

Начиная с 2016 года специалистами АО «Оптрон-Ставрополь» совместно с ведущими отечественными предприятиями по разработке и производству сварочных аппаратов различных типов, проводятся работы по импортозамещению существующей силовой ЭКБ западной разработки, азиатского производства и разработке новых изделий. В результате проведенных работ были разработаны и освоено серийное производство отечественных ультрабыстрых диодов Д80БВ04; Д150БВ04 с применением технологий пайки в едином Тех. процессе, герметизацией компаундами горячего отверждения серии VSC. Все работы проводятся на оборудовании Российского производства, с использованием отечественных технологий и комплектующих.

В 4 квартале 2023 года были собраны промышленные партии ультрабыстрых диодов Д80БВ04; Д150БВ04 (рисунок — 1) и предоставлены для проведения стендовых испытаний и испытаний на реальных устройствах у потребителей.

Д150БВ04 © t.me

Рисунок № 1 — Ультрабыстрый диод Д150БВ04, производство АО «Оптрон-Ставрополь»

Были проведены сравнительные испытания ультрабыстрых диодов Д80БВ04 (производство АО «Оптрон-Ставрополь») и аналогичных диодов VS-80EBU04 (производства Vishay) (Рисунок­­ ­­-2).

Испытания Д80БВ04 © t.me

Рисунок № 2 — Осциллограммы со сравнительными измерениями диодов: 80EBU04 (производства Vishay) и Д80БВ04 (производство АО «Оптрон-Ставрополь»)

Измерения падения напряжения проводилось при прямом токе I_пр=100 А и показало, что на диоде Д80БВ04 падение напряжения на 10% меньше, чем у аналогичного диода VS-80EBU04 (осциллограмма № 4, диод VS-80EBU04 U_Д=1.266 В; диод Д80БВ04 U_Д=1.136 В). Динамические параметры у отечественных и зарубежных диодов примерно одинаковые, время запирания около 200 нс, при I_пр=100 А, U_обр=375 В.

Тепловые испытания проводились на сварочном источнике питания ВД-160 в сравнении с диодами VS-80EBU04. В установившемся режиме при выходном токе 160А и температуре окружающего воздуха 20 ^оС результаты испытаний, следующие:

• VS-80EBU04 температура радиатора диодов составила 57 ^оС, температура корпуса со стороны пластика составила 106 ^оС;
• Д80БВ04 температура радиатора диодов составила 54 ^оС, температура корпуса со стороны пластика составила 95 ^оС.

По результату тепловых испытаний на реальном устройстве радиатор диодов Д80БВ04 имеет перегрев 34 ^оС, радиатор диодов VS-80EBU04 имеет перегрев 37 ^оС, что на 9% меньше. Разница температуры перегрева корпуса диода со стороны пластика составила 15% в пользу Д80БВ04, что говорит о меньшем тепловом сопротивлении между кристаллом и корпусом. По результатам испытаний диод Д80БВ04 оказался лучше оригинала.

В 1-2 квартале 2024 года АО «Оптрон-Ставрополь» начнет серийное производство ультрабыстрых диодов Д80БВ04 и Д150БВ04 с выходом к концу года

на годовой объём 60000 изделий, также в течении 2024 года будут переданы на испытания серии многокристальных диодных, ультрабыстрых сборок для сварочного оборудования, источников питания.

Технологии, комплектующие, оборудование и материалы, использующиеся при разработке и производстве силовых полупроводниковых приборов на АО «Оптрон-Ставрополь», являются Отечественными и разработаны инженерным составом АО «Оптрон-Ставрополь». Все приборы имеют гарантийный срок эксплуатации от 2-х лет. АО «Оптрон-Ставрополь» осуществляет разработку (в рамках ОКР и НИОКР) и производство различных силовых, оптоэлектронных полупроводниковых изделий по ТЗ заказчика.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.