Leistungselektronik für USV-Systeme
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Leistungselektronik für USV-Systeme
Die Verfügbarkeit von Infrastruktursystemen hängt entscheidend von einer zuverlässigen Stromversorgung ab, unabhängig davon, ob es sich bei diesen Systemen um Server und Cloud-Speichersysteme, kritische Verkehrssteuerungen, Krankenhausnetze oder andere unverzichtbare Versorgungssysteme handelt.
Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) stellen den kontinuierlichen Betrieb dieser kritischen Systeme sicher. In den Leistungsmodulen von SEMIKRON ermöglichen flexible Topologien - in Verbindung mit modernsten IGBT- und Dioden-Chips - maximalen Wirkungsgrad von Online Doppelwandler USV-Systemen. Deren Wirkungsgrad kann durch den Einsatz von Siliziumkarbid-Technologie noch weiter verbessert werden.
Leistungsbereich
- NIEDRIGER LEISTUNG UND MODULARE USV-SYSTEME10 kVA - 100 kVAServerräume, Rechenzentren
- Systeme mit hohem Wirkungsgrad
- Kompakte Bauformen und hohe Leistungsdichte
- STANDALONE- UND TOWER-USV-SYSTEME100 kVA - 5 MVAServerräume, Rechenzentren, Krankenhäuser und kritische Kontrollsysteme
- High efficiency systems
- Compact designs and high power density
Produkt-Highlights
Kompakte und effiziente 100 kVA-Systeme
USV-Lösungen für Rechenzentren basieren heute auf modularen USV-Systemen. In diesen Systemen werden mehrere unabhängige USV-Module in 19''-Racks mit Einzelmodulen bis zu 100 kVA parallel geschaltet. Dadurch wird eine hohe Skalierbarkeit erreicht und Redundanz einfach implementiert.
Für den USV-Markt sind MiniSKiiPLeistungsmodule in symmetrischer Boost-Topologie für die Eingangsstufe und in 3-Level-NPC-Topologie für die Ausgangsseite verfügbar. Beide basieren auf schnell schaltenden 650 V-IGBTs, um im Bereich bis 100 kVA Ausgangsleistung hohe Schaltfrequenz und gleichzeitig hohen Wirkungsgrad zu ermöglichen. Optionale Siliziumkarbid-Komponenten können den Wirkungsgrad weiter steigern.
- Hohe Leistungsdichte mit MiniSKiiP USV-Leistungsmodulen
- Symmetrische Boost-Topologie für die Batterierspannungsregelung und 3-Level- NPC-Topologie für die Ausgangsstufe
- Konzipiert für kleine Leistungen und für 19''-basierte, modulare USV-Systeme bis 100 kVA
- Basiert auf 650V IGBTs und Dioden, unterstützt bis zu 900 V, optionale Siliziumkarbid-Komponenten
- System mit hoher Leistungsdichte
- Einfache Montage mit nur 2 Schrauben pro Modul dank SPRiNG Technologie, kein Löten, kein Einpressverfahren
Umfassendstes USV-Portfolio
Höchste USV-Leistungsdichte mit SEMiX 5
Mit umfassendem Portfolio undoptimierten Designs eignen sich SEMiX 5 Leistungsmodule ideal für Hochleistungs-Wechselrichterarchitekturen. Press-Fit Kontakte ermöglichen eine schnelle und lötfreie Montage der Treiberplatine, erhöhte Zuverlässigkeit und niedrige Montagekosten. Eine Adapterplatine zur einfachen Integration von Gate-Treibern ist ebenfalls erhältlich.
Das interne Chip-Layout ist für eine verbesserte thermische Performance optimiert, wodurch die Betriebstemperaturen gesenkt werden und somit die Zuverlässigkeit erhöht wird. Das Gehäuse verfügt über robuste, vergossene Leistungsanschlüsse für überlegene mechanische Stabilität.
Hohe Leistungsdichte dank umfassendem Portfolio
- Größtes Typenspektrum von NPC- und TNPC-Modulen bis 400 A IGBT-Nominalstrom
- Übertrifft den Standard: höhere Leistungsdichte durch höhere Nominalströme im gleichen Gehäuse
- Vollständiges Portfolio symmetrischer Boost-Converter für Eingangsstufen- und Batterieladung
- Anwendungsfertige 3-Level Stack-Designs und Application Samples bis 500 kW
Intelligent Power Modules – IPMs
Die leistungsstärksten IMPs im Markt
Die SKiiP IPM-Produkte setzen Maßstäbe für hohe Leistung und robuste Umrichterdesigns. Sowohl SKiiP 3 als auch SKiiP 4 zeichnen sich durch hohe Leistungsdichten in Kombination mit flexiblen Kühloptionen wie Luft- oder Wasserkühlung, auch mit kundenspezifischen Kühlkörpern, aus. Zuverlässige Treibertechnologie, integrierte Stromsensoren und umfassende Schutzfunktionen runden das IPM-Design ab.
Die IPMs der SKiiP 3 Plattform in Sixpack- oder Habbrücken-Topologie sind im industriellen Antriebssegment weit verbreitet. Ihre IGBT-Nominalströme reichen von 500 A bis 2400 A.
Die SKiiP 4 IPMs in Halbbrückentopologie sind mit IGBT-Nominalströmen bis 3600A für den oberen Leistungsbereich bestimmt. Sie wurden für höchste Lastwechselanforderungen optimiert.
Um höchste Zuverlässigkeit und Lebensdauer zu gewährleisten, sind die SKiiP 4 Leistungsmodule zu 100 % lötfrei aufgebaut. Sintertechnologie zur Chipanbindung ersetzt die Lötschichten zwischen den Halbleiterchips und der DCB, die häufig die Lebensdauer reduziert. Damit verbessert die Sintertechnologie die Last- und Temperaturzyklenfestigkeit der Leistungsmodule.
Der integrierte Gate-Treiber im SKiiP 4 hat durch seine CAN-Schnittstelle neue Maßstäbe in Bezug auf Zuverlässigkeit und Funktionalität gesetzt. Der digitale Treiber garantiert eine sichere Trennung zwischen Primär- und Sekundärseite sowohl für Schaltsignale als auch für die Messsignale. Die CAN-Schnittstelle ermöglicht die Modifizierung der SKiiP 4 Konfigurationsparameter und das Auslesen von Applikationsparametern.
Hauptmerkmale
- 1200 V und 1700 V IGBTs
- Topologien Halbbrücke und Sixpack
- IGBT Nominalstrom 500 A bis 3600 A
- Flexible Kühloptionen: Luft, Wasser oder kundenspezifische Kühlkörper
- Parallelbetrieb zur weiteren Leistungserhöhung möglich
Parallelbetrieb zur weiteren Leistungserhöhung möglich
Vollständig qualifizierte Wechselrichterbaugruppen, zugeschnitten auf spezifische Kundenanforderungen
Standard-Stacks
Leistungselektronik-Stacks von SEMIKRON ermöglichen es unseren Kunden, in dynamischen Märkten erfolgreich zu sein und sich jeder globalen Herausforderung zu stellen. Wir liefern Dioden-, Thyristor-, IGBT- und SiC-MOSFET-basierte Stacks für AC-Spannungen von 380 V bis 690 V. Unsere Standard-Stacks decken einen Ausgangsstrombereich von 70 A bis 4000 A ab.
- Wassergekühlte IGBT-Stacks
SKiiPRACK - Luftgekühlte IGBT-Stacks
SEMIKUBE
SEMIKUBE SlimLine - Dioden-/Thyristor-Stacks
SEMISTACK CLASSIC B6U/B6C/W3C
Kundenspezifische Stacks
Außer bei Standard-Stacks verfügt SEMIKRON über große Erfahrung in der Entwicklung kundenspezifischer Lösungen. Ingenieure stehen in unseren weltweiten Stack-Zentren zur Verfügung, um solche Lösungen durch die Anpassung bestehender Plattformen anzubieten oder kundenspezifische Stacks zu entwickeln.
Vier Schlüsselfaktoren für Ihren Erfolg
- Kürzeste Zeit bis zur Markteinführung
- Kosteneinsparungen in F&E, Produktion und Qualifizierung
- Globale SEMIKRON Stack-Produktion
- Sehr erfahrenes Ingenieurteam
Thermal Interface Material (TIM)
Cool bleiben – Wärmeabführung ist unsere Aufgabe
SEMIKRON war der erste Leistungsmodulhersteller auf dem Markt, der Leistungsmodule mit vorapplizierter Wärmeleitpaste anbot. Mit mehr als zwei Jahrzehnten Felderfahrung und mehr als 17 Millionen vorbedruckten Modulen im Feld sind neue Maßstäbe gesetzt. Die Module mit vorappliziertem TIM werden in sauberer Umgebung auf einer automatisierten und SPS-gesteuerten Siebdruck- und Schablonendrucklinie bedruckt.
SEMIKRON bietet für jede Anforderung die richtige Materialauswahl. Zusätzlich zu den Standard-silikonbasierten Wärmeleitpasten sind Phase-Change-Materialen und Hochleistungs-Wärmeleitpasten mit verbesserter Wärmeleitung erhältlich.
Je nach Kundenanforderung (z. B. Leistungssteigerung, reduzierter Handlingaufwand) und Modultyp (mit oder ohne Bodenplatte) bietet SEMIKRON entweder Wärmeleitpasten oder Phase-Change-Material an. Phase-Change-Materialen haben bei Raumtemperatur eine feste Konsistenz und nutzen die Vorteile einer nicht verwischbaren TIM-Schicht ohne Nachteile voll aus. Bei Modulen ohne Bodenplatte hingegen ist in der Regel ein Material mit geringerer Viskosität erforderlich, um die Robustheit bei der Montage zu verbessern. Hier ist Wärmeleitpaste die bevorzugte Lösung.
Hauptmerkmale
- Gesteigerte Produktivität dank reduzierter Bearbeitungskosten und verbesserter Logistik
- Niedriger Wärmewiderstand durch optimierte TIM-Schichtdicke
- Verbesserte Lebensdauer und Zuverlässigkeit
- Verbesserte Robustheit der Baugruppe
- Module können ohne zusätzliche Bearbeitungsprozesse direkt an das Montageband geliefert werden
- Reduzierte Gesamtkosten
Produktspektrum
- P8: Phase-Change-Material für höchste Leistung
- HT: Phase-Change-Material für hohe Kühlkörpertemperaturen
- HPTP: Hochleistungswärmeleitpaste
- P12: Standard-Wärmeleitpaste
