Leistungselektronik für
den Schienenverkehr
Unsere Lösungen für Traktionsanwendungen
Kundenservice
Produktservice
Leistungselektronik für den Schienenverkehr
Wann immer wir über Traktionsanwendungen sprechen, sehen wir extrem hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Sicherheit. SEMIKRON bietet diese Anforderungen unseren Kunden, seit wir 1974 das erste isolierte Leistungsmodul auf dem Markt entwickelt haben. Seit 25 Jahren treiben unsere hochzuverlässigen SKiiP IPMs Stadtbahnen, Straßenbahnen und U-Bahnen auf der ganzen Welt an.
Mit unserer neuen SEMITRANS 20 Leistungsmodul-Familie bringt SEMIKRON die neueste Sinter- und Bondtechnologie in das neue Hochleistungs-Standardgehäuse ein. SEMIKRON steht auch für innovative Lösungen für Hilfsstromversorgungen: Unsere Leistungsmodule, bestückt mit Silizium- oder Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern, insbesondere die Modulfamilien SEMITRANS und SEMITOP, ermöglichen zuverlässige, effiziente und kompakte Systeme.
Leistungsbereich
Produkt-Highlights
Der neue Hochleistungsstandard bei Traktionsantrieben
Die Produktfamilie SEMITRANS 20 erhöht die Lebensdauer und die Leistung der Produkte. SEMITRANS 20 Module bieten erhebliche Vorteile für den Traktionsmarkt:
- Ein vereinfachtes Umrichterdesign führt zu reduzierten Kosten für Montagematerial sowie im Montageprozess des Umrichters.
- Mehr Platz für Treiberplatinen und weniger EMV-Störungen aus dem Leistungskreis im Treiber
- Drei AC-Schraubanschlüsse für niedrige Betriebstemperaturen, auch bei hohem Laststrom
- Weniger Derating bei Parallelbetrieb aufgrund des Anschlusslayouts mit niedriger Induktivität und der extrem niedrigen Modulinduktivität
- Ideal für die kostengünstige Skalierung des Umrichterdesigns
Darüber hinaus bietet das Modul SEMITRANS 20 TRACTION innovative Technologien von SEMIKRON, wie gesinterte Chips und AlCu-Bondverbindungen. Damit werden Zuverlässigkeit und Leistungsdichte auf ein neues Niveau gehoben:
- Überlegene Produktlebensdauer
- Niedrigere Kosten pro kW
- Höhere Leistungsdichte
Hauptmerkmale
- Standardgehäuse für Traktions- und Industrieanwendungen
- Innovative Technologien mit gesinterten Chips und AlCu-Bondverbindungen
- Höhere Niveaus von Lebensdauer und Leistungsdichte
- Niedrigere Montage- und Materialkosten von Umrichterbaugruppen
- Ideal für Parallelisierung und Skalierung
SiC-MOSFET und Hybrid-SiC Module für Hilfsbetriebeumrichter
Die SEMITRANS 3 Produktfamilie erhält Zuwachs durch neue SiC-MOSFET und Hybrid-SiC Halbbrückenmodule in 1200 V und 1700 V. DiesePortfolioerweiterung ermöglicht hocheffiziente Hilfsbetriebeumrichter. Aufgrund der hohen möglichen Schaltfrequenz der Siliziumkarbid-Bauelemente kann die Größe der passiven Bauelemente reduziert werden. Umrichter-Betriebsgeräusche werden für das menschliche Ohr unhörbar, was eine reduzierte Schalldämmung ermöglicht.
Die verringerten Verluste reduzieren die Service- und Wartungskosten dank möglicher natürlicher Kühlung der leistungselektronischen Komponenten.
Multiple Sourcing bis auf Chip-Ebene sorgt für maximale Sicherheit in der Lieferkette.
Vorteile der SiC-Technologie in Hilfsbetriebeumrichter:
- Hohe Schaltfrequenzen > 20 kHz sind für das menschliche Ohr nicht hörbar
- Niedrrige Schaltverluste ermöglichen natürliche Kühlung für reduzierten Wartungsaufwand
- Drastisch reduzierte Filtergröße durch hohe Schaltfrequenzen
- Drastisch reduzierte Trafogröße der DC/DC-Wandler
- Insgesamt verringerte Größe und reduziertes Volumen des kompletten Hilfsbetriebeumrichters
Intelligent Power Modules – IPMs
Für maximale Zuverlässigkeit
Die SKiiP IPM-Produkte setzen Maßstäabe 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.
Neu für SKiiP 4 eingeführt wurde die Hochleistungskühltechnologie (HPC), 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
- Sonderversion für 1500 VDC verfügbar
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
