功率器件在轨道牵引中的应用
轨道牵引解决方案
功率器件在轨道牵引中的应用
每当我们谈到轨道牵引应用时，我们都会看到对可靠性、使用寿命和安全性的极高要求。赛米控自1974年开发出市场上第一个绝缘的功率模块以来，一直在为我们的客户这样的服务。25年来，我们的高可靠性SKiiP IPMs在全世界范围内驱动着轻轨、电车和地铁。
随着我们新的SEMITRANS 20系列功率模块面世，赛米控将最新的烧结和连接技术引入到高功率标准封装中。赛米控还提供辅助供电的创新解决方案：我们的硅和碳化硅正在给众多设备供电，特别是SEMITRANS和SEMITOP模块系列，使系统更加可靠、高效和紧凑。
应用场景
Product Highlights
The New High Power Standard in Traction Drives
The SEMITRANS 20 product family increases product lifetime and power output. SEMITRANS 20 modules deliver significant advantages for the traction market:
- A simplified inverter design leads to reduced costs for mounting materials as well as in the inverter assembly process
- More space for driver boards and less EMC disturbance from high current bus bars to the driver
- Three AC terminal connectors for low operating temperatures even at high loads
- Less de-rating at parallel operation thanks to the low inductance bus bar layout and the extremely low module inductance
- Ideal for cost-effective inverter design and scaling
On top of this, the SEMITRANS 20 TRACTION module provides SEMIKRON innovative technologies such as sintered chips and AlCu wire bonds. This takes reliability and power density to new levels, resulting in:
- Superior product lifetime
- Lower cost per kW and
- Higher power density
Key Features
- Standard package for traction and industrial applications
- Innovative technologies with sintered chips and AlCu wire bonds
- Next level lifetime and power density
- Lower mounting and material cost in inverter assemblies
- Ideal for paralleling and scaling
SiC and Hybrid SiC modules for auxiliary traction inverters
The SEMITRANS 3 product family is growing with its new full and hybrid SiC half-bridge modules in 1200V and 1700V. This new portfolio extension allows highly efficient auxiliary traction inverters. Due to the high switching frequency of the silicon carbide devices, the size of the passive components can be reduced, and inaudible to the human ear, allowing reduced acoustic insulation.
The decreased losses reduce service and maintenance costs, thanks to passive cooling of the power electronic components.
Multiple sourcing down to chip level ensures maximum supply chain safety.
Benefits of SiC technology in auxiliary traction converters:
- High switching frequencies >20kHz are not audible by human ear
- Low switching losses allow passive cooling for reduced maintenance
- Dramatically reduced filter size thanks to high switching frequencies
- Dramatically reduced transformer size of DC/DC converters
- In total smaller size and volume of complete auxiliary converter
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。
- 可定制1500VDC版本
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
