Рубрики
Электроприводы

Силовые модули SEMITOP как кандидатура дискретным корпусам ТО

Силовые модули SEMITOP как кандидатура дискретным корпусам ТО Андрей Колпаков Главные усилия разработчиков компании SEMIKRON ориентированы на ублажение жесточайшим требованиям, предъявляемым

Силовые модули SEMITOP как кандидатура дискретным корпусам ТО Андрей Колпаков

Главные усилия разработчиков компании SEMIKRON ориентированы на ублажение жесточайшим требованиям, предъявляемым к современным компонентам силовой электроники. Сначала, это требования по надежности, сбережению энергии и электрической сопоставимости. Компания SEMIKRON известна сначала благодаря своим уникальным разработкам в области силовых компонент высочайшей мощности. Но в производственной программке компании имеются силовые модули SEMITOP, созданные для использования в маломощных применениях.

В производственной программке SEMIKRON маломощные силовые модули SEMITOP являются самыми компактными. Они рассматриваются как кандидатура дискретным транзисторам в корпусах ТО — более пользующимся популярностью компонентам для разработки и производства преобразователей мощностью до 3-5 кВт. Модули SEMITOP выпускаются по уникальной прижимающей технологии SKiiP, разработанной SEMIKRON и позволяющей обеспечить отличные термические свойства и высочайшие характеристики надежности.

Особенности силовых модулей SEMITOP

Низкое термическое сопротивление «кристалл -теплосток» Rthjh

Модули SEMITOP не имеют базисной несущей платы, соответственно, отсутствует градиент температуры, создаваемый термическим сопротивлением Rthcs «корпус — теплоотвод». В основании модуля находится глиняная DCB-плата из оксида алюминия Al2O3, на которой размещены силовые кристаллы IGBT. Прижимающая разработка SKiiP предугадывает, что керамическое основание размещается конкретно на радиаторе и термическая связь с ним осуществляется только при помощи механического прижима. При всем этом за счет рационального рассредотачивания прижимного усилия и исключения базисной платы обеспечивается низкое термическое сопротивление «кристалл — тепло-сток» и, соответственно, высочайшее значение плотности тока. Для силовых модулей SEMITOP не определяется значение термического сопротивления «кристалл — корпус» Rthjc, так как отсутствует корпус, как теплопроводящий элемент конструкции.

Высочайшая устойчивость к термоциклированию

Как проявили результаты бессчетных испытаний на воздействие циклических перепадов температуры (термоциклирование), основной предпосылкой отказов силовых модулей стандартной конструкции является разрушение связи меж глиняной

DCB-платой и медным основанием силового модуля. Это является следствием значимой различия в коэффициентах термического расширения материалов керамики (оксид алюминия либо нитрид алюминия) и меди. Исключение базисной платы из конструкции силового модуля решает эту делему в принципе, обеспечивая существенное повышение количества термоциклов, которое может выдержать модуль, не выходя из строя.

Новые технологии кристаллов IGBT

В силовых модулях IGBT SEMITOP употребляются кристаллы NPT IGBT силовых транзисторов производства АВВ и кристаллы антипараллельных диодов CAL, разработанные компанией SEMIKRON. Гомогенная структура NPT IGBT имеет тривиальные плюсы, а именно, это высочайшая стойкость к недлинному замыканию, положительный температурный коэффициент напряжения насыщения, прямоугольная область неопасной работы RBSOA (Reverse Biased Safe Operating Area). Диоды CAL (Controlled Axial Lifetime) довольно отлично согласованы по своим чертам с NPT-транзисторами, обеспечивают малые утраты проводимости и переключения. Их особенностью является плавный процесс оборотного восстановления, содействующий минимизации уровня радиопомех. В модулях SEMITOP также используются кристаллы UltraFast MOSFET транзисторов, а в каскадах выпрямителей употребляются силовые диоды и тиристоры с высочайшим значением тока перегрузки.

Обычная и комфортная конструкция силовых модулей SEMITOP

Для установки на радиатор модулей SEMITOP во всех исполнениях служит один крепежный винт. Равномерное рассредотачивание прижимающего усилия и неплохой отвод тепла обеспечиваются конструкцией корпуса силового модуля. Наилучшее обоюдное размещение кристаллов силовых транзисторов и диодов позволяет получить малое значение распределенной индуктивности силовых шин.

Внешний облик и размеры 3-х типов SEMITOP приведены на рис. 1. Силовые модули SEMITOP выпускаются фактически во всех узнаваемых конфигурациях схем, что позволяет юзеру избрать себе элемент с требуемой схемой. Один модуль SEMITOP подменяет от 2 до 12 корпусов ТО. Тип конфигурации элемента включен в его обозначение, вероятные варианты приведены ниже:

Тиристорные, диодные модули:

  • KD — полумост;
  • ND — два диодик