Drifkrafturinn fyrir þróun nýrra vara og tækni á rafiðnaðarsviðinu kemur frá vaxandi eftirspurn markaðarins&# 39, eftir meiri aflþéttleika, meiri samþættingu kerfisins, harka og meiri áreiðanleika. Á sama tíma krefst markaðurinn eftir ódýrum vörum, stöðluðu viðmóti, sveigjanlegum sveigjanleika og mátun. Undanfarin ár hefur áhersla á rafiðnaðarsvið aðallega beinst að rannsóknum, þróun og uppfærslu á nýjum aflmiklum rafrásum sem staðsettar eru á tilteknum markaði. Þetta leiddi ekki aðeins til framleiðslu á venjulegum IGBT einingum, heldur einnig nokkrum sérstökum gerðum eininga sem voru bjartsýni til að mæta sérstökum þörfum viðskiptavina. Ráðstöfunareiningar með litlum tapi eru bjartsýni til að draga úr spennufalli á staðnum. En vegna mjög mikils rofamissis er aðeins þýðingarmikið að nota þessa tegund eininga í forritum með lægri skiptitíðni. Samsvarandi þessu hefur iðnaðurinn einnig þróað ofurhraða einingar sem notaðar eru á sviði hátíðni. Vegna litla halastraumsins eru þessir IGBT einingar tilvalnar fyrir ómskoðunarbreytir. Að auki hafa nýju kynslóðin af orkusamþættum einingum meiri aflþéttleika og skilvirkni án þess að breyta einingarmagninu. Nýir skurðaðgerðir IGBT og mjúkir IGBT eru í brennidepli í framtíðarrannsóknum og þróun í þessa átt og auka þannig enn frekar úrvalið af valkostum eininga. Núverandi þéttleiki einingarinnar sem samanstendur af nýjustu kynslóð IGBT-skurða og æviskeiðsstýringarmörkum díóða fyrir ævibúnað nær 200A / cm2 (mynd 1). Svo mikill straumþéttleiki gerir núverandi pakkningastærð skilvirkari, það er að segja að flísasvæðið sem krafist er af núverandi núverandi stigi minnkar smám saman. Til dæmis, árið 1999, var stærsti SEMIKRON' 1200V hálfbrú mát hlutfall núverandi 400A, en í dag getur sami pakki veitt 600A straum. Vegna stöðugra umbóta á aflþéttleika standa framleiðendur og notendur aflgjafa oft frammi fyrir nýjum áskorunum.
Mynd 1 Þróun straumþéttleika
Um tíma fer magn aflbreytinga ekki lengur eftir stærð orku hálfleiðaraeininga heldur með aðgerðalausum íhlutum eins og þéttum, sprautum og síum. Þetta fyrirbæri á sérstaklega við um lítið afl drif, sem sést á rannsóknarskýrslu (1) ECPE (European Center for Power Electronics). Fyrir nútíma drif undir 2,2 kW er rafmagns hálfleiðari einingapakkinn aðeins 6% af öllu rúmmáli tækisins, sem jafngildir u.þ.b. rúmmáli kapalstöðvarinnar. DC hlekkur þéttibankinn er um 12% af rúmmálinu, sem er tvö af aflbúnaðinum. Sá hluti sem tekur stærsta plássið er stjórnborð (um það bil 23% af rúmmálinu), vegna þess að það inniheldur ekki aðeins drif- og stjórnrásirnar, heldur einnig aflgjafaeininguna og EMI síurnar (mynd 2). Slík þróun nær einnig til mikilla aflkerfa. Rafrafmagnstæki verða sífellt minni og minna en aðgerðalausir íhlutir, kaplar og aðalrásarstöðvar eru í grundvallaratriðum óbreyttar.
Mynd 2 Samanburður á ýmsum íhlutum / rúmmálum á nútímalegu 2,2 kW drifi
Nú á dögum veltur stærð máttartækja ekki lengur á því svæði sem hálfleiðarar flísar eru í, heldur á aðalstöðvum hringrásarinnar. Þess vegna er óraunhæft fyrir fólk að búast við því að draga úr magni rafrænna eininga til að draga úr kostnaði og ná sama stigi og minnkun flísstærðar. Þar að auki, þegar titringur er fyrir hendi, munu stórir kapalþversnið og DC rásir valda einingunni tiltölulega miklu álagi og þessir þættir geta jafnvel haft neikvæð áhrif á áreiðanleika tengihlutanna. Þess vegna gegna streituþéttir íhlutir og viðbótar vélrænir styrktarhlutir fyrir DC hringrásartengi einnig mikilvægu hlutverki við hönnun á aflbreytum. Sívaxandi aflþéttleiki í hálfleiðarareiningum veldur notendum meiri og meiri dreifingarvanda. Þegar aflinn er sá sami verður einingarmagnið minna og minna og orkutapsgildi aflsmagnseiningarinnar eykst smám saman, sem gerir meiri kröfur til ofnsins. Í þvinguðu loftkælikerfi, vegna áreiðanleika, er venjulega ólíklegt að nota hámarksafl einingarinnar, vegna þess að við mælum ekki með notendum að hækka hitastig ofnsins. Þess vegna, til að nýta ofninn sem best, er nauðsynlegt að dreifa hitauppsprettunni til að forðast heita bletti. Með því að hleypa af stokkunum SEMiX® einingunni hefur SEMIKRON lagt til nýtt viðmið sem notar eina hálfbrúareiningu í staðinn fyrir samþættan sexrörs pakkningareining í aflhlutum. Þegar þvinguð loftkæling er notuð er hægt að setja upp einingar með millibili. Vegna samsvarandi hitaleiðniáhrifa er hitastig undirlags einingarinnar mun lægra, sem getur aukið framleiðslugetu. Mynd 3 sýnir jákvæð áhrif hitaflutnings. Í þessu dæmi, ef einingarnar eru settar upp á kæliflokkinn með millibili, lækkar hámarkshiti kæliflokksins úr 96 ° C í 91 ° C. Auðvitað er einnig hægt að skipta um hálfbrúareininguna fyrir samþættan sexrörs pakkningareining. Í þessu tilfelli, ef vatnskæling er notuð, er hægt að ná þéttri lausn með meiri aflþéttleika.
Um nokkurt skeið hafa sumir lagt áherslu á rannsóknir sínar á þróun nýrrar uppsetningar- og tengitækni til að laga sig að notkun nýrra flögum með vaxandi straumþéttleika. Enn sem komið er hefur engin ein tækni heppnast fullkomlega vegna takmarkana áreiðanleika og sveigjanleika. Að auki er þróun nýrrar tengitækni einnig knúin áfram af meiri samþættingu (drifrásir og aðgerðalausir íhlutir) og tvíhliða hitaleiðni tækni fyrir flís í einingum. Vegna notkunar fjöllaga hringrásartafla, málmbúnaðar, lóðapakka og jafnvel sveigðra hringrásar (2) hefur mikill árangur náðst í tengitækni. Notkun þessarar mjög samþættu tækni í rafrænum einingum í atvinnuskyni er aðeins spurning um tíma. Vöruþróunarþróun Auk tæknilegra áskorana sem getið er hér að framan gegna vöruvettvangur á rafiðnaðarsviðinu einnig æ mikilvægara hlutverki. Svokölluð vöruvettvangsþróun vísar hér til þróunar grunnþátta, sem eru vettvangur til að þróa eða hanna mismunandi vöruflokkar. Til dæmis, þegar við sjáum sömu bílvélar og íhluti í undirvagnum á mismunandi bílgerðum frá sama framleiðanda, má segja að bílaiðnaðurinn sé undanfari þessa" vörupallsins" hugtak. Viðskiptavinir okkar eru einnig að framkvæma sömu stefnu við þróun og framleiðslu á breytum, en vandamálið er að þróunarstarfsemi þeirra hefur ekki fengið nægjanlegan stuðning frá framleiðendum hálfleiðara. Í hálfleiðarareiningunum sem nú eru seldar á markaðnum er of mikið ósamræmi í mismunandi gerðum og tengitækni. Niðurstaðan er sú að það er erfitt fyrir viðskiptavini að framleiða ýmsar breytiraðir með stöðugum afköstum byggð á stöðluðum íhlutum og einingum. Vegna þess að SEMiX® vörupallurinn var hleypt af stokkunum hefur SEMIKRON skuldbundið sig til að veita lausn fyrir einingar á 15-150kW sviðinu. Mynd 4 sýnir hugmyndina um SEMiX® vörupallinn. Byggt á grunneiningunni er hægt að framleiða mismunandi mátútgáfur fyrir mismunandi aflsvið, svæðisfræði, samþættingarstig og mismunandi umbúðaform svo að mæta þörfum ákveðinna notenda tímanlega.
Fyrir mismunandi núverandi stig og staðfræðilega uppbyggingu hefur grunnþátturinn sjálfur fjórar mismunandi gerðir af umbúðum eininga. Hins vegar eru þessir fjórir pakkar byggðir á sama innri íhlutavettvangi, sem þýðir að viðmótið á milli DC tengisins og drifrásarinnar er stöðugt yfir allt aflsviðið. Sjósetja SEMiX gerir okkur kleift að hafa birgðir af þessari venjulegu framleiðslueiningu fyrir framleiðslu, svo að hægt sé að framleiða og afhenda sérsniðnar vörur fljótt. Fyrir breytihönnuði þýðir þetta að mæla afl og virkni íhluta einingarinnar er einfaldara og það getur einnig dregið úr flækjum þróunarferlisins og þeim tíma sem það tekur. Á þessum grundvelli, til að hitta viðskiptavina' s sérsniðna staðfræði og gera sér grein fyrir stöðugri framlengingu á vöruflokki' Frekari eftirspurn á markaði er bjartsýni tengingar jaðartækja til aflgjafa. Það felur í sér skammtíma og aðlögunarhæfar skautanna og tengingu drifrásarinnar. Í fyrsta skipti setti SEMiX pallurinn drifrásina beint á aflgjafa, sem gerði tengibrautina mjög stutta. Niðurstaða Vegna frábærrar flísatækni hefur núverandi þéttleiki nútíma aflleiðara aukist um 50% miðað við afl hálfleiðara undanfarinna ára. Þessi þróun vekur beinlínis kröfur um samþættingu íhluta og tengitækni í afl hálfleiðurum einingum, sem og kröfur um hitaleiðni tækisins. Fyrir þvingaða loftkælikerfi hefur verið yfirstigið ýmsa takmarkandi þætti sem ekki eru til þess fallnir að draga úr kostnaði. Að teknu tilliti til tæknilegra vísbendinga, svo sem ákjósanlegs framleiðslutaps og mikillar rofatíðni, hafa margar núverandi flísatækni kosti sem samsvara sérstökum forritum. Með útgáfu nýju mátaseríunnar SEMIX&# 39, getur SEMIKRON veitt fjölbreytt úrval af mátavörum sem geta gert sér grein fyrir sértækum lausnum fyrir viðskiptavini. SEMIX vöruflokknum verður stöðugt bætt við og stækkað á næstu árum.