Passende Diode bestimmen bei Pulsstrombelastung

Christoph Gast #5322923
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Hallo,

ich versuche gerade eine Diode zu finden die bei 1000V sperrt und einen 
Pulsstrom von 1kA für 10µs mit einer Wiederholfrequenz von 3kHz 
standhält. Normalerweise würde ich den IFSM Wert aus dem Datenblatt 
nehmen um meine Diode zu bestimmen. Allerdings ist dieser Strom für eine 
Sinushalbwelle mit 8ms definiert (zumindestens in den Datenblättern in 
denen ich nachgeschaut habe), daher bin ich nicht sicher in wie weit 
dieser hier zutrifft.

Eine Diode die meinen Vorstellungen nahe kommt wäre:

https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/14b7/0900766b814b7d0b.pdf

Die maximale periodische Strombelastbarkeit liegt hier bei IFSM ~ 500A; 
also nicht genug für meine Schaltung.

Wenn ich nun nach dem I²T-Wert die Pulsbelastung berechne, würde ich auf
I²t= 10A²s kommen. Der maximale Wert für die Diode ist allerdings I²tmax 
~ 1000A²s.

Wäre meine Diode nun unter- oder überdimensioniert?

Wo ist der Fehler, den ich hier mache bzw. wie würde man bei der 
Bestimmung der Bauteile korrekt vorgehen?
Vielen Dank im Voraus!

Beste Grüße Christoph
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Christoph Gast #5322951
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Ich habe direkt einen Fehler gefunden. -.-
Zum einen ist der IFSM Wert für NICHT periodische Belastungen definiert 
und zum anderem ist der Wert für die Pulsbelastung bei 10µs mit 
IFRM=800A angegeben. Also wäre demnach die Diode nicht für 1kA geeignet. 
Trotzdem bleibt die Frage wie ich dann den I²T Wert verstehen muss?

Beste Grüße Christoph
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Falk B. #5323069
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@Christoph (Gast)

>ich versuche gerade eine Diode zu finden die bei 1000V sperrt und einen
>Pulsstrom von 1kA für 10µs mit einer Wiederholfrequenz von 3kHz
>standhält.

AUA! Was soll denn das werden?

Wenn wir mal optimistisch von 3V Flußspannung @ 1kA ausgehen, macht das 
3kW Spitzenleistung und bei 3 kHz Wiederholrate 90W Dauerleistung. Die 
muss man erstmal wegkriegen, ohne daß die Diode zu heiß wird. Denn 
dadurch sinkt die Pulsbelastbarkeit.

>https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/14b7/09007...

Auch ein TO247 Gehäuse hat mit 90W Dauerleistung arge Kühlungsprobleme.
Da sollte man eher 3-4 parallel schalten, dann hast du eine Chance. 
Durch den hohen Strom werden die Dioden automatisch ohmsch symmetriert.

>Wäre meine Diode nun unter- oder überdimensioniert?

Unter.
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Falk B. #5323073
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@Christoph (Gast)

>IFRM=800A angegeben. Also wäre demnach die Diode nicht für 1kA geeignet.

Nein.

>Trotzdem bleibt die Frage wie ich dann den I²T Wert verstehen muss?

Das ist die Energie, die man in eine kalte Diode (25°C) kurzfristig 
(ms-Bereich und weniger) reinpumpen kann, sodaß sie gerade so nicht 
überhitzt und kaputt geht. Dabei springt die Chiptemperatur auf die 
Belastungsgrenze von ca. 170-200°C.
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Christoph Gast #5324134
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Vielen Dank für die schnelle Antwort! Ich habe wohl die entstehende 
Verlustleistung an dem Bauteil unterschätzt. An den Spannungsabfall der 
Diode habe ich garnicht mehr gedacht. Eine Abwärme von 90W dürfte dann 
wohl schwierig werden.

Beste Grüße Christoph
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