C431PN1

El C431PN1 de Powerex, Inc. (línea histórica originaria de General Electric / Westinghouse) es un tiristor de potencia de control de fase de disco o pastilla (Phase Control SCR / Press-Pack / Hockey Puck Thyristor), perteneciente a la familia de semiconductores de alta potencia Serie C431 (encapsulado estándar tipo Pow-R-Disc TO-200AB / A-Puk). Su función tecnológica clave es la conmutación y rectificación controlada de corriente alterna a continua en circuitos de gran calibre, así como la regulación de potencia por ángulo de fase en arrancadores suaves de media/baja tensión, variadores de velocidad para motores de corriente continua, fuentes de alimentación para galvanoplastia, sistemas de soldadura por resistencia y controles térmicos de calentamiento por inducción.

Construido en una cápsula hermética de cerámica técnica con caras de contacto polarizadas en cobre niquelado de alta planitud y grado de protección IP00 (diseñado para montaje bajo compresión mecánica calibrada entre disipadores térmicos de doble cara), opera con una tensión de pico repetitivo en bloqueo directo e inverso (V_DRM / V_RRM) de hasta 1800 V, conduciendo una corriente media nominal en estado activo (I_T(AV)) de 450 A a 500 A (según temperatura de la carcasa) y una corriente eficaz (I_T(RMS)) de aprox. 700 A a 785 A. Incorpora tecnología de compuerta amplificadora (amplifying gate) para soportar elevados regímenes de incremento de corriente (di/dt de hasta 200 A/us), alta inmunidad frente a transitorios de tensión (dv/dt mínimo de 300 V/us a 500 V/us), capacidad de sobrecorriente no repetitiva (I_TSM) superior a 6000 A y terminales auxiliares flexibles para la conexión de disparo de compuerta (gate) y referencia de cátodo (cathode sensing).

Specs

Fabricante: Powerex, Inc. (Youngwood, Pensilvania, EE. UU.)

Modelo / Referencia: C431PN1 (código de catálogo: C431PN1 / Serie C431)

Código de Producto / UNSPSC: 32111500 / 39121522 (Tiristores de potencia / Dispositivos semiconductores discretos SCR)

Familia / Serie: Serie C431 (Tiristores de control de fase en cápsula Pow-R-Disc)

Tipo de Componente: Tiristor / Rectificador controlado de silicio (SCR) de control de fase tipo disco

Tipo de Montaje: Montaje por compresión mecánica (Press-Pack / Clamp Mount) entre dos disipadores térmicos con fuerza de apriete calibrada mediante abrazadera elástica

Asignación de Pines / Terminales (Pinout)

Tipo de Conector / Regleta: Superficies planas circulares de presión para electrodos de fuerza y dos terminales de cable flexible con terminales de ojal/Faston para el circuito de disparo

Distribución de Electrodos y Terminales:

Superficie Plana Superior / Polo 1: Ánodo (superficie de potencia positiva)

Superficie Plana Inferior / Polo 2: Cátodo (superficie de potencia negativa / carga)

Cable Flexible Blanco / Rojo: Terminal de compuerta (Gate / G) para el pulso de disparo

Cable Flexible Rojo / Negro (o terminal auxiliar): Terminal de retorno de cátodo (Auxiliary Cathode / K) para el circuito de disparo

Desglose de la Nomenclatura

C: Prefijo tradicional para rectificadores controlados de silicio (SCR)

431: Serie y tamaño constructivo de pastilla Pow-R-Disc (diámetro estándar aprox. 41-42 mm, grosor estándar)

P: Código de tensión asignada de pico repetitivo en bloqueo: 1800 V (1800 Vpk V_DRM / V_RRM)

N: Código de corriente nominal y características de disparo estándar de la serie (rango 450 A - 500 A promedio)

1: Código de selección de fábrica para parámetros dinámicos (dv/dt y tiempo de desactivación estándar de control de fase)

Especificaciones Eléctricas de Operación

Tensión de Pico Repetitivo en Estado Bloqueado (V_DRM / V_RRM): 1800 V

Tensión de Pico No Repetitivo en Bloqueo Inverso (V_RSM): Aprox. 1900 V a 2000 V

Corriente Media en Estado de Conducción (I_T(AV)): Aprox. 450 A a 500 A (refrigeración doble cara a Tc = 65 °C a 75 °C)

Corriente Eficaz de Estado de Conducción (I_T(RMS)): Aprox. 700 A a 785 A

Corriente de Sobretensión No Repetitiva (I_TSM, 60 Hz / 1 ciclo): Aprox. 6500 A a 7000 A de pico

Capacidad de Integración Térmica (I²t): Aprox. 180,000 A²s a 210,000 A²s (para coordinación con fusibles ultrarrápidos de semiconductores)

Caída de Tensión Máxima en Estado de Conducción (V_TM): Aprox. 1.6 V a 1.85 V a plena corriente de pico

Corriente de Fuga en Bloqueo (I_DRM / I_RRM): Menor o igual a 30 mA a 50 mA (a tensión máxima y Tj = 125 °C)

Velocidad Crítica de Subida de Tensión en Bloqueo (dv/dt): Mínimo 300 V/us a 500 V/us (a Tj = 125 °C)

Velocidad Crítica de Subida de Corriente (di/dt): 150 A/us a 200 A/us

Especificaciones de Compuerta y Disparo

Tensión de Disparo de Compuerta (V_GT): Menor o igual a 3.0 V (a Tj = 25 °C)

Corriente de Disparo de Compuerta (I_GT): Menor o igual a 150 mA a 200 mA (a Tj = 25 °C)

Tensión de Compuerta No Disparadora (V_GD): Mínimo 0.25 V (a Tj = 125 °C)

Pico de Potencia de Compuerta (P_GM): 10 W a 16 W

Construcción Mecánica y Dimensiones

Tamaño de Bastidor / Formato: Cápsula cerámica estándar Pow-R-Disc / TO-200AB (A-Puk)

Dimensiones Físicas:

Diámetro exterior total (anillo cerámico): Aprox. 41 mm a 42 mm

Diámetro de la superficie de contacto polar: Aprox. 24 mm a 26 mm

Grosor / Altura total: Aprox. 14 mm a 15 mm

Materiales:

Cuerpo exterior: Cerámica técnica aislante de alta alúmina

Electrodos: Cobre electrolítico de alta pureza con recubrimiento de níquel

Relleno interno: Gas inerte / nitrógeno sellado herméticamente

Fuerza de Compresión Requerida: 4.5 kN a 6.0 kN (aprox. 1000 a 1350 lbf) aplicada uniformemente mediante abrazadera

Resistencia Térmica Unión a Carcasa (R_thJC): Aprox. 0.06 °C/W (refrigeración doble cara)

Peso Aproximado: Aprox. 80 g a 100 g

Condiciones Ambientales y Seguridad

Temperatura de Unión de Operación (Tj): -40 °C a +125 °C

Temperatura de Almacenamiento (Tstg): -40 °C a +150 °C

Grado de Protección: IP00 conforme a IEC 60529

Normativas y Homologaciones: Estándar JEDEC TO-200AB, conformidad IEC 60747-6 y directiva europea RoHS

Puentes rectificadores trifásicos totalmente controlados para tracción eléctrica y variadores de velocidad DC de alta potencia.

Arrancadores suaves de media y baja tensión para motores asíncronos trifásicos en minería y bombeo.

Control de calentamiento industrial por resistencia eléctrica en hornos de fundición y túneles de tratamiento térmico.

Rectificadores de alta corriente para procesos químicos, electrólisis y baños galvánicos.

Conmutadores estáticos de potencia y equipos de soldadura industrial por resistencia eléctrica.