Leistungselektronik für Solar-Wechselrichter
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Leistungselektronik für Solar-Wechselrichter
Das Portfolio von SEMIKRON umfasst eine breite Palette von Produkten für effiziente Solar-Wechselrichter in allen Leistungsbereichen: Anwendungen im Wohn-, Industrie- und Versorgungsbereich. Von einzelnen Modulen einschließlich dedizierter Treiber bis hin zu leistungsstarken SKiiP 4 IPMs und einsatzbereiten Leistungselektronik-Stacks - SEMIKRON hat die Lösung.
SEMIKRON bietet ein großes Portfolio von Leistungsmodulen für 2-Level und 3-Level Wechselrichter, IPMs und Leistungselektronik-Stacks an, mit denen die Systemkosten erheblich gesenkt und die jährliche Energieproduktion optimiert werden kann, insbesondere bei erhöhten Eingangsgleichspannungen von bis zu 1500 V.
Performance Range
- STRING-WECHSELRICHTER5 kW - 300 kWWohnen, Gewerbe/Industrie
- 1500 VDC-Fähigkeit
- Hoher Wirkungsgrad
- Hohe Zuverlässigkeit zur Reduzierung von Ausfallzeiten
- ZENTRALWECHSELRICHTER250 kW - 6 MWKommerziell/Industriell, Versorger
- 1500VDC-Fähigkeit
- Hoher Wirkungsgrad
- Hohe Zuverlässigkeit zur Reduzierung von Ausfallzeiten
Technologie-Highlight
Die neuen Benchmark-3-Level-Topologien in Kombination mit der IGBT-Technologie der Generation 7
SEMIKRON hat 1200 V IGBTs der Generation 7 von zwei verschiedenen Herstellern eingeführt. Beide IGBTs der Generation 7 weisen gegenüber den Vorgängerversionen grundlegende Verbesserungen auf. Durch ein neues Chip-Design sind die Chipabmessungen über alle Stromklassen im Durchschnitt um 25 % gesunken. Diese Technologie ermöglicht eine höhere Stromdichte und eine Reduzierung der Durchlassspannung VCE(sat) um ca. 20 %./sub>
Die neue Chip-Generation ermöglicht kompakte Wechselrichter mit bisher unerreichter Leistungsdichte.
Die IGBTs der Generation 7 haben die folgenden Eigenschaften gemeinsam:
- 20 % niedrigere Durchlassspannung VCE(sat)
- Zulässige Sperrschichtbetriebstemperatur von 175 °C bei Überlast
- Etwa 25 % kleinere Chipfläche
Produkt-Highlights
Der Meister der Leistungsdichte: Neue Levels mit den IGBT-Chips der neuesten Generation 7
Mit dem bestehenden Portfolio ermöglichen MiniSKiiPs Designs mit hoher Leistungsdichte für den String-Wechselrichter-Markt im Leistungsbereich bis 300 kW ohne Parallelschaltung von Modulen.
Hauptmerkmale
- Gehäuse mit niedriger Streuinduktivität
- Lötfreie Montage
- Optimierte thermische Performance
- Flexible Architektur
- Verfügbar mit Si und Si/SiC-Hybrid Leistungshalbleitern
Umfassende 3-Level- und Booster-Modul-Familie
Mit ihren Designs im Industriestandard ermöglichen die SEMITOP E1/E2 Module Lieferkettensicherheit. Press-Fit Anschlüsse ermöglichen reduzierte Fertigungszeiten und ein Design mit niedriger Induktivität. Ideal für schnell schaltende Chips, wie z. B. SiC-MOSFETs, umfasst die SEMITOP-Modulfamilie ein breites Portfolio an Topologien für String-Inverter-Designs. Die SEMITOP E1/E2 Plattformen enthalten auch die neuesten 1200 V IGBTs der Generation 7.
Hauptmerkmale
- Gehäuse mit niedriger Streuinduktivität
- Lötfreie Press-Fit Anschlüsse
- Optimierte thermische Performance
- Flexible Architektur
- Verfügbar mit Si-IGBTs, SiC-MOSFET und Hybrid-SiC Topologien
Intelligent Power Modules – IPMs
Für maximale Zuverlässigkeit
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- und 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 Leistungszyklusanforderungen optimiert.
Um höchste Zuverlässigkeit und Lebensdauer zu gewährleisten, sind die das 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 dervon 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.
Neu für SKiiP 4 eingeführt wurde die Hochleistungskühltechnologie (HPC-Technologie), die im Vergleich zur Standard-Wasserkühlung eine um etwa 25 % höhere Ausgangsleistung ermöglicht. E Ebenfalls verfügbar sind doppelseitig bestückbare HPC-Wasserkühler, mit denen eine nochmals höhere Leistungsdichte erreichbar ist.
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
- SKiiP 4: Hochleistungskühlkörper, Wasserkühler für einseitige oder doppelseitige Bestückung
- Parallelbetrieb zur weiteren Leistungserhöhung möglich
- Sonderversionen der 1700 V SKiiP 4 mit „Solarfunktion“ für Wechselrichter-Start bei 1500 VDC verfügbar
Leistungselektronik-Stackplattformen
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 1000 V. Unsere Standard-Stacks decken einen Ausgangsstrombereich von 70 A bis 4000 A ab.
- Wassergekühlte IGBT-Stacks
SEMISTACK RE
SKiiPRACK
SEMIKUBE MLI - Luftgekühlte IGBT-Stacks
SEMIKUBE
SEMIKUBE MLI
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
