5STP2552M0009

El 5STP2552M0009 (también referenciado en catálogo técnico como 5STP 2552M0009 o bajo el código de identificación ABB 5STP 2552M0009) de Hitachi Energy (anteriormente ABB Power Grids / ABB Semiconductors) es un tiristor de potencia de bloqueo simétrico de cápsula tipo disco (Phase Control Thyristor - Press-Pack Disc Thyristor), perteneciente a la familia industrial de muy alta potencia ABB / Hitachi Energy 5STP Series. Su función tecnológica primordial es la conmutación y rectificación controlada de altísima corriente y tensión en aplicaciones de tracción ferroviaria, rectificadores electroquímicos de alta potencia, arrancadores suaves de media tensión, sistemas HVDC, compensadores estáticos de potencia reactiva (SVC) y accionamientos industriales pesados.

(Nota técnica de identificación: Aunque en ciertos listados comerciales de repuestos se etiqueta genéricamente como tiristor GTO, por nomenclatura oficial 5STP corresponde específicamente a un tiristor de control de fase —Phase Control Thyristor— de oblea de silicio de 100 mm, mientras que los tiristores desconectables por puerta de la misma familia llevan el prefijo 5SGT o 5SHY).

Diseñado en un encapsulado hermético cerámico-metálico de presión (Press-Pack / Hockey Puck) con refrigeración por doble cara (double-sided cooling), opera con una tensión repetitiva de pico en estado bloqueado directo e inverso (VDRM / VRRM) de 5200 V (5.2 kV) y una corriente media en estado de conducción (IT(AV)M) de 2550 A (corriente eficaz IT(RMS) de hasta 4000 A y corriente de pico no repetitiva ITSM de 55 000 A). Incorpora puerta amplificadora central (amplifying gate) con cable auxiliar de puerta y cátodo coaxial/trenzado de baja inductancia para garantizar un encendido uniforme de toda la pastilla de silicio bajo altas derivadas de corriente (di/dt).

Specs

Fabricante: Hitachi Energy (anteriormente ABB Semiconductors / ABB Switzerland Ltd.)

Modelo / Referencia: 5STP2552M0009 (Serie 5STP - 5200 V / 2550 A Phase Control Thyristor)

Código de Producto / UNSPSC: 32111702 / 32111500 (Tiristores de potencia de disco / Power Control Thyristors)

Familia / Serie: Serie 5STP (High-Power Press-Pack Phase Control Thyristors - 100 mm Silicon Wafer)

Tipo de Componente: Tiristor de control de fase de bloqueo simétrico en encapsulado tipo disco (Press-Pack)

Tipo de Montaje: Montaje a presión (clamping) entre disipadores térmicos refrigerados por aire o agua mediante prensa mecánica calibrada

Asignación de Terminales / Conexiones (Pinout)

Caras Principales de Potencia (Press-Pack):

Cara Plana Superior de Cobre (Ánodo / Anode - A): Superficie de contacto térmico y eléctrico positivo de alta corriente

Cara Plana Inferior de Cobre (Cátodo / Cathode - K): Superficie de contacto térmico y eléctrico negativo de retorno de potencia

Cables Auxiliares de Disparo (Salidas Laterales Flexibles):

Cable Blanco / Rojo (Puerta / Gate - G): Terminal de disparo de puerta con conector Faston hembra protegido (habitualmente 6.3 mm)

Cable Negro / Azul (Cátodo Auxiliar / Auxiliary Cathode - K_aux): Terminal de referencia Kelvin de cá

Desglose de la Nomenclatura

5: Prefijo de división de semiconductores de potencia de ABB / Hitachi Energy

STP: Tipo de dispositivo semiconductor: Tiristor de Control de Fase (Silicon Thyristor Phase-Control)

25: Corriente media nominal aproximada en estado de conducción: 2550 A (código de centenas de amperios)

52: Tensión repetitiva máxima de bloqueo directo e inverso (VDRM / VRRM): 5200 V (52 × 100 V)

M: Código de tamaño de encapsulado cerámico tipo disco: Cápsula M (diámetro de pastilla de silicio de 100 mm, diámetro exterior de brida cerámico ~135 mm)

0009: Variante de ingeniería y configuración específica de longitud/terminación de cables auxiliares de puerta y cátodo

Especificaciones Eléctricas de Operación

Tensión Repetitiva Máxima de Bloqueo Directo e Inverso (VDRM / VRRM): 5200 V

Corriente Media Máxima en Estado de Conducción (IT(AV)M): 2550 A (a temperatura de carcasa TC = 85 °C, onda sinusoidal de 180°)

Corriente Eficaz Máxima en Estado de Conducción (IT(RMS)): 4000 A

Corriente de Sobrecarga No Repetitiva (ITSM, 10 ms): 55 000 A (a TJ = 125 °C)

Integral de Carga I²t (10 ms): 15.1 × 10? A²s

Tensión Directa en Conducción (VT): Típica 1.55 V, máxima 1.75 V (a IT = 3000 A, TJ = 125 °C)

Tensión Umbral (VT0) / Resistencia Dinámica (rT): 0.95 V / 0.25 m?

Velocidad Crítica de Subida de Tensión (dv/dt): >= 1000 V/µs (hasta 2000 V/µs según selección)

Velocidad Crítica de Subida de Corriente (di/dt): 200 A/µs (repetitivo) / 400 A/µs (no repetitivo)

Corriente de Disparo de Puerta (IGT): <= 300 mA (a 25 °C)

Tensión de Disparo de Puerta (VGT): <= 3.0 V (a 25 °C)

Construcción Mecánica y Dimensiones

Formato Constructivo: Cápsula disco cerámico hermético sellado con gas inerte y contacto por presión (Press-Pack Size M)

Diámetro de Oblea de Silicio: 100 mm

Diámetro Exterior Máximo de Cerámica: Aprox. 135.0 mm (superficie de contacto de cobre: Ø 85.0 mm)

Espesor / Altura Total del Disco (H): 26.0 mm (±0.5 mm)

Fuerza de Apriete Mecánico Requerida (Clamping Force): 45 kN a 55 kN (nominal 50 kN)

Peso Neto Aproximado: Aprox. 1.8 kg a 2.1 kg

Condiciones Ambientales y Seguridad

Rango de Temperatura Operativa de Unión (TJ): -40 °C a +125 °C

Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg): -40 °C a +140 °C

Resistencia Térmica Unión a Carcasa (RthJC - Doble Cara): 0.0085 K/W (8.5 K/kW)

Resistencia Térmica Carcasa a Disipador (RthCH - Doble Cara): 0.0020 K/W (2.0 K/kW)

Normativas y Homologaciones: Conformidad con estándares internacionales IEC 60747-6, marcado CE y directivas RoHS

Rectificadores controlados de muy alta potencia para electrólisis industrial, hornos de arco eléctrico y fundición metalúrgica.

Convertidores de tracción ferroviaria, subestaciones rectificadoras y sistemas de transmisión en corriente continua de alta tensión (HVDC).

Arrancadores suaves (Soft-Starters) y variadores de frecuencia de media tensión (3.3 kV – 6.6 kV) para grandes motores síncronos y asíncronos.

Compensadores estáticos de potencia reactiva (SVC / STATCOM) y fuentes pulsadas de energía en física de altas energías.