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功率器件在UPS系统中的应用

UPS系统解决方案

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Flyer Power Electronics for UPS Systems

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功率器件在UPS系统中的应用

基础设施系统的可用度在很大程度上依赖于供电电源的可靠性，无论这些系统是服务器或云存储系统还是关键的交通控制或医院服务。

不间断电源（UPS）确保这些关键系统持续运行。灵活的拓扑结构配备最新的IGBT和二极管芯片，赛米控功率模块确保了双向转换UPS系统的最大转换效率。使用碳化硅技术，系统效率还可以进一步提高。

应用场景

SEMITOP E1/E2
20kVA - 100kVA
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MiniSKiiP
20kVA - 100kVA
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SEMiX 5
50kVA - 500kVA
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SEMIPACK
800V - 2200V
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Drivers
高达 1700V
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MiniSKiiP
20kVA - 100kVA
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SEMiX 5
50kVA - 500kVA
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SEMiX 3 Press-Fit
100kVA - 200kVA
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SEMITRANS
100kVA - 600kVA
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SEMITRANS 10
300kVA - 1MVA
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SEMITRANS 20
300kVA - 1MVA
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SEMIPACK
800V - 2200V
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SKiiP 3/4 IPM
100kVA - 2MVA
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Drivers
高达 1700V
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产品亮点

 

紧凑高效的100kVA系统

今天，数据中心UPS解决方案大多是基于模块化UPS。在这些系统中，最高100kVA，19''机架的多个独立UPS模块并联。这就实现了高度的可扩展性，并且易于实现冗余。

MiniSKiiP UPS功率模块有两种形式，输入侧是对称升压拓扑，输出侧是三电平NPC拓扑。两者都是基于快速的650V IGBT芯片，具备高开关频率和高效率的同时，还可输出高达100kVA的功率。选择碳化硅器件还可以进一步提高效率。

  • 采用MiniSKiiP UPS功率模块实现高功率密度
  • 设计用于小功率和基于19''模块化的UPS系统，容量为100kVA
  • 基于650V IGBT和二极管，支持900V的电压，可选择碳化硅器件
  • 高功率密度系统
  • 采用SPRiNG技术，每个模块只需2颗螺丝即可轻松安装，无需焊接、压接

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最全面的UPS产品组合
SEMiX 5，实现高功率密度的UPS系统

凭借全面的产品组合和优化的设计，SEMiX 5是高性能逆变器架构的理想选择。压接式触点确保了快速且免焊接的驱动板装配，提高可靠性，降低装配成本。同时还可以提供了一个易于集成栅极驱动的转接板。

内部芯片布局经过优化，增强了散热性能，降低了模块工作温度，从而提高了可靠性。坚固的压铸功率端子，具有卓越的机械稳定性。

全面的产品组合带来的高功率密度

  • NPC和TNPC拓扑，额定电流可达400A
  • 超出标准：相同封装下，标称电流更大，功率密度更高
  • 适用于输入侧和电池充电的全系列对称式升压拓扑产品组合
  • 即时可用的三电平功率组件设计和高达500kW的应用样品

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MiniSKiiP：完全可扩展 - 应用于UPS系统的电力电子器件

功率模块

产品组合

 

SEMiX® 5

超越标准的热性能和动态性能
  • 工业标准带基板模块
  • 650V / 1200V / 1700V IGBT
  • 100A至400A
  • Sixpack, symmetrical boost, NPC and TNPC拓扑
  • 优化的模块布局，以实现最大的热传导，增强型的二极管热性能和电气性能
  • 完整的三电平和升压拓扑产品组合
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MiniSKiiP®

免焊接弹簧连接技术将安装时间缩至最短
  • 全系列功率模块，最大功率达300kW
  • 650V/950V/1200V/1700V IGBT：4A至400A
    1200V混合型碳化硅：50A至150A
    1200V全碳化硅：25A至85A
  • Sixpack, twelvepack, H-bridge, half-bridge和三电平拓扑结构
  • 简单灵活的无过孔PCB布线
  • 适用于100kVA 19" 模块化UPS系统的MiniSKiiP 功率模块
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SEMIPACK®

双极性模块的市场领导者
  • 6种规格，SEMIPACK 1—6
  • 800V至2200V：20A至1360A
    赛米控二极管和晶闸管芯片
  • 不控、半控和全控拓扑结构
  • 针对特定封装的不同封装技术：高可靠性的压接技术或低成本的绑定线模块
  • 适用于充电和旁路拓扑结构
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SEMITOP® E1/E2

超越标准的卓越性能
  • 基于PCB设计和压接式连接的无底板工业标准功率模块，有两种外壳尺寸
  • 650V，950V和1200V：10A至100A
    标准和高速IGBT芯片，IGBT T7 ，1200V 碳化硅：40A 至 250A
  • Sixpack, half-bridge, buck/boost/symmetrical boost and 3-Level NPC/TNPC拓扑
  • 得益于优化的安装方式，实现了同类产品中最低热阻
  • 全面的碳化硅模块产品组合
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SEMiX® 3 Press-Fit

超越标准的卓越性能
  • 工业标准压入式设计，17mm高的外壳
  • 650V / 1200V / 1700V IGBT：225A至700A
    1200V混合型碳化硅：600A
  • Half-Bridge，split NPC和buck/boost拓扑
  • 直插式驱动组件
  • 可集成分流电阻
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SEMITRANS®

久经考验的功率器件封装
  • 强大的工业标准封装，6种规格产品
  • 600V/650V/1200V/1700V IGBT：50A至900A
    1200V SiC：125至500A
  • Half-bridge, single switch and buck/boost 拓扑, 适用于TNPC / NPC / ANPC拓扑结构
  • 多个IGBT芯片供应商
  • 得益于二极管增强型的half-bridge和AC switch（共发射极）模块，可实现TNPC拓扑全功率运行
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SEMITRANS® 10

强大的高功率模块
  • 成熟的高功率模块封装
  • 1200V IGBT：1400A
    1700V IGBT：1000A和1400A
  • Half-bridge和split NPC拓扑结构
  • 多供应商采购的1700V芯片源
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SEMITRANS® 20

高功率模块的新标准
  • 适用于大功率应用的最新工业标准功率模块
  • 1200V：1400A
    1700V：1000A和1200A
  • Half-bridge拓扑
  • 低杂散电感、高功率密度的封装
  • 采用最新封装技术，提高了可靠性
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智能功率模块 – IPMs

市场上最强大的智能功率模块

 

SKiiP IPM产品系列为高性能和高可靠的逆变器设计树立了一个基准。特别是SKiiP 4的芯片烧结技术，是牵引应用中提高负载循环能力和寿命的推动者。辅助以免焊接功率电路和基于ASIC的驱动器，SKiiP 4 IPM的高可靠性是其他功率IPM的典范。

SKiiP 4模块中使用的功率器件可在高达175°C的结温下工作。为了确保这些器件能够在上述温度下可靠地运行，功率电路100%免焊接。利用烧结技术产生一个烧结银层来代替限制功率模块使用寿命的焊接层，从而提高主动和被动热循环期间的可靠性。

SKiiP 4集成的栅极驱动器在可靠性和提高性能方面建立了新的标准并且通过其CAN接口增强了其功能性。数字驱动器保证了原边和副边之间的开关信号和参数测量的电气隔离。这意味着用户不再需要引入复杂而昂贵的拓扑组件来提供安全隔离。

关键特性

  • 1200V和1700V
  • Half-bridge and sixpack 拓扑
  • 1800A至3600A
  • 灵活的冷却选项：风冷、水冷或定制的冷却方案
  • 并联运行，可实现更高的输出功率。
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电力电子功率组件平台

根据您的特殊需求定制的高质量逆变器组件

 

标准组件

赛米控的电力电子功率组件使我们的客户能够在不断变化的市场中取得成功，并迎接任何全球性的挑战。我们提供基于Rectifier、IGBT和SiC的功率组件，交流电压从380V到690V。我们的标准功率组件的输出电流范围从70A到4000A。

  • 水冷式IGBT功率组件
    SKiiPRACK
    SEMIKUBE MLI
  • 风冷式IGBT功率组件
    SEMIKUBE
    SEMIKUBE SlimLine
  • 二极管/晶闸管功率组件
    SEMISTACK CLASSIC B6U/B6C/W3C
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定制化功率组件

除了标准的功率组件，赛米控在开发客户定制的解决方案方面也有丰富的经验，我们在全球各地的功率组件中心都有工程师通过改造现有的平台或设计特定要求的转换器，为客户提供解决方案。

您成功的四个关键因素

  • 缩短产品上市时间
  • 在研发、生产和认证方面节省成本
  • 遍布全球的赛米控功率组件生产基地
  • 经验丰富的工程团队
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IGBT驱动的产品组合

超越标准

赛米控独特的产品组合使其能够为所有行业提供一站式解决方案，将最先进的功率模块和驱动器完美结合起来。

赛米控的IGBT驱动器可作为双通道驱动核心，适用于任何标准的半导体功率模块，或作为即插即用的解决方案，完美地适用于SEMiX 3 Press-Fit、SEMITRANS 10和其他兼容的模块。

成本效益

使用赛米控的驱动器，结合高度集成的ASIC技术，带来出色的系统紧凑性。驱动器接口上的隔离型直流链路电压和温度传感器信号，以及过压和过温锁定功能也有助于显著降低系统成本。

时间效益

在开发创新的IGBT驱动器方面，赛米控拥有超过25年的经验。面对市场上几乎所有与驱动器相关的严峻挑战，赛米控都可以提供解决问题的方案。赛米控的即插即用型驱动器可适配常见的标准IGBT模块。IGBT驱动核心与赛米控的适配板或应用样品PCB相匹配。对于后者，赛米控共享所以制造数据，以减少客户开发时间，加快产品上市速度。

可靠性

赛米控的SKYPER和SKHI IGBT驱动器是众所周知的，在严苛的环境条件下仍稳定可靠的工作的IGBT驱动器解决方案。

在多年的现场运行经验中，IGBT驱动器技术得到了进一步的发展。技术的进步为栅极控制、栅极保护和强化绝缘这些重要基本特性设定了新的标准。

关键特性

  • 信号和电力传输的加强绝缘
  • 双通道驱动器
  • 高达1700V的瞬态电压
  • 连续直流母线电压高达1500V
  • 每通道8Apk至35Apk
  • 每通道1W至4.2W峰值功率
  • 适用于多电平拓扑和第7代IGBT

驱动核心

  • SKYPER® & SKHI
  • 双通道驱动器
  • 适用于多电平拓扑和第7代IGBT
  • 高达1700V耐压
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即插即用驱动程序

  • SKYPER®
  • 双通道驱动器
  • 适用于多电平拓扑和第7代IGBT
  • 高达1700V耐压
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适配板/应用样品

  • SKYPER® & SKHI
  • 应用样品帮助开发
  • 适用于多电平拓扑和第7代IGBT
  • 高达1700V耐压
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热界面材料

保持冷却-实现良好散热是我们的专业

 

赛米控是市场上首家提供带预涂导热硅脂功率模块的制造商。超过20多年的现场经验和1500万件的现场使用量，市场基准已然树立。赛米控使用自动化SPC控制丝网印刷设备在洁净的环境中涂刷导热硅脂。

针对客户的各种需求，赛米控可以提供合适的导热硅脂。除了标准的导热硅脂，还有相变材料和具有改进型的高性能导热硅脂可供选择。

赛米控根据客户要求（ 如提高性能，减少工作量等）和模块类型（是否带底板）提供相应的导热硅脂、相变材料。相变材料在室温下具有保持固态的特性，充分利用了界面材料提供的避免污染的优势。另一方面，无底板模块通常需要较低粘度的材料来帮助提高组装期间的鲁棒性。在这种情况下，导热硅脂是首选的解决方案。

关键特性

  • 通过降低处理成本和改善物流，提高了生产力
  • 优化的TIM层厚度，热阻低
  • 提高寿命和可靠性
  • 提高装配稳定性
  • 模块可以直接运往装配线，不需要任何额外的处理过程
  • 降低系统总成本

产品组合

  • P8：性能最高的相变材料
  • HT：适用于散热器温度较高的相变材料
  • HPTP：高性能导热硅脂
  • P12：标准导热硅脂
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