功率器件在风力发电中的应用

风力发电解决方案

功率器件在风力发电中的应用

SEMIKRON的产品组合包括广泛的风能应用产品,从用于变桨和偏航驱动的中小功率模块到用于多兆瓦功率转换器的大功率组件。从包括专用驱动器在内的单个模块到高功率SKiiP 4 IPMs和即用型功率组件—赛米控都可以提供解决方案。

为确保在风机生命周期中持续发电,可靠的备件需求变得越来越重要。赛米控拥有广泛的产品组合,以确保风力变流器的可靠运行和维护。

赛米控的工业标准封装模块、大功率SKiiP 4 IPM和功率组件为陆上和海上风机提供极致的可靠性。

应用场景

 

运行和维护

风机的运行和维护

 

今天,全世界有超过350,000台风机在现场运行。对为确保在风机生命周期中持续发电,可靠的备件需求变得越来越重要。赛米控拥有广泛的产品组合,以确保风力变流器的可靠运行和维护。从包括专用驱动器在内的单个模块到高功率SKiiP 4 IPMs和客户定制改进的功率组件—赛米控都有解决方案。

优势

赛米控提供了广泛的产品组合,包括工业标准的功率模块,如SEMITRANS和SEMiX系列。可定制散热器的SKiiP IPMs,可以适应客户对风力变换器的不同需求。该产品以采用高可靠性的芯片烧结技术的SKiM 93模块为基础,该技术优化了芯片到散热片的热传导,并使芯片的运行温度比其他OEM功率组件低20°C左右。赛米控还提供基于最新ASIC技术的驱动器,具有数字信号传输和附加保护功能。

关键特性

  • 广泛的工业标准模块组合
  • 赛米控先进的功率模块,实现极致可靠性和最大效率
  • 可定制的风力发电变流器功率组件
  • 可定制的IPMs(SKiiP)散热器
  • 高可靠的赛米控ASIC的驱动器和适配器板

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运行和维护– 风力发电的应用

 

IGBT 7 市场新基准

追求三电平的极致性能

 

每当电能质量和效率成为电力电子应用的驱动因素时,三电平拓扑都成为关键。在可再生能源应用中尤其如此,最新的第7代IGBT与三电平拓扑的结合,树立了新的基准。

SEMITRANS 10 MLI使三电平NPC拓扑的风力变流器在达到1000VAC(1500VDC)的电压范围,并提高了变流器的效率。

关键特性

  • 三电平拓扑结构降低了系统成本
  • 高达1.5MW,无需并联
  • 得益于1200V IGBT,开关损耗更低
  • 第7代IGBT芯片
  • 较低的THD降低了滤波器设计要求
  • 降低了电缆直径或电缆损耗
  • 降低了散热器设计需求

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适用于兆瓦级变流器的三电平功率模块 - 功率器件在风力发电中的应用

IGBT模块

产品组合

 

SEMITOP® E1/E2

超越标准的卓越性能

MiniSKiiP®

免焊接弹簧连接技术将安装时间缩至最短

SEMiX® 6 Press-Fit

全压接标准模块

SEMiX® 3 Press-Fit

超越标准的卓越性能

SEMITRANS® 10

强大的高功率模块

SEMITRANS® 20

高功率模块的新标准

 

智能功率模块 – IPMs

极致可靠

 

SKiiP IPM产品系列为高性能和高可靠的变频器设计树立了一个基准。SKiiP 3和SKiiP 4的特点是高功率密度与灵活的冷却选项相结合,如风冷或水冷,也可定制散热片。可靠的驱动技术、集成电流传感器和全面保护功能组成了IPM。

SKiiP 3已经在工业电机驱动领域广泛应用。其具有三相全桥或半桥拓扑结构,覆盖了500A至2400A的电流范围。

半桥拓扑结构的SKiiP 4已经针对最高功率循环要求进行了优化,覆盖了更高的功率范围,最高可达3600A。

为了确保高可靠性和使用寿命,功率单元100%无焊接。烧结技术作为芯片连接技术,取代了通常导致寿命问题的焊接层。因此,烧结技术提高了功率和热循环能力。

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。通过CAN接口可以设定SKiiP 4的配置参数和读取应用参数。

逐步引入高性能的冷却技术的SKiiP,与标准的水冷产品相比,可提高约20%的功率输出。

关键特性

  • 1200V和1700V
  • Half-bridge and sixpack 拓扑
  • 500A至3600A
  • 灵活的冷却选项:风冷、水冷或定制的冷却选项,高效冷却
  • 并联运行,可实现更高的输出功率
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功率组件平台

根据您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IGBT和SiC的功率组件,交流电压从380V到1000V。我们的标准功率组件的输出电流范围从70A到1000A。我们新的SEMIKUBE MLI是一款采用三电平技术的量产化组件,助力客户产品快速上市时间。

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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 Driver

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

即插即用驱动程序

适配板/应用样品

 

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

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