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IGBT-Modul mit höchster Stromdichte
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Für Solarwechselrichter und unterbrechungsfreie Stromversorgungen bis 85 kVA
Archiv | 23.05.2011 | Semikron präsentiert das neue MiniSKiiP IGBT-Leistungshalbleitermodul jetzt auch in 3-Level-Topologie. Mit 4,9 A/cm², dem höchsten Nennstrom pro Modulfläche im Vergleich zum Wettbewerb, und einem Leistungszweig pro Modul lassen sich kompakte Umrichter mit Ausgangsleistungen bis 85 kVA realisieren. Das Modul zeichnet sich durch eine einfache und schnelle Montage mit nur einer Schraube aus. Es ist optimiert für eine effiziente Fertigung von 3-Level-Solarwechselrichtern und unterbrechungsfreien Stromversorgungen.
Der Nennstrom pro Modulfläche ist beim MiniSKiiP bis zu zwei Mal so
groß ist wie bei anderen 3-Level-Modulen. Da keine massiven
Stromschienen zwischen den drei Phasen/Modulen notwendig sind, können
Umrichter kleiner gebaut werden. Die Sperrspannung der eingesetzten
IGBTs und Dioden wurde auf 650 V angehoben, um Zwischenkreisspannungen
von 900 V für Anwendungen im US-Markt, für das dortige dreiphasige
480-V-Netz, zu ermöglichen. In jedem Modul findet ein 3-Level-Zweig mit
je zehn Leistungshalbleitern Platz.
Die MiniSKiiP Modulplattform ist mit über 15 Mio. Modulen
weltweit in Antrieben und Frequenzumrichtern verbaut. Dieser Erfolg wird
mit der neuen 3-Level-Topologie zur Steigerung des Wirkungsgrades und
der Effizienz von Stromumrichtern fortgesetzt. Das Modul wird mit dem
Kühlkörper und der Ansteuerplatine durch eine Schraube bis 150 A
Modul-Nennstrom, bzw. zwei Schrauben bis 200 A Nennstrom in einem
einzigen Schritt elektrisch und thermisch verbunden. Dadurch kann bei
der Montage auf Lötanlagen und zeitaufwändige Lötprozesse verzichtet
werden. Bei Leistungen von Solarumrichtern ab 60 kVA, d.h. ab 150 A
Nennstrom, wurden bisher Module mit Schraubanschlüssen für Stromschienen
eingesetzt. Mit dem MiniSKiiP 200 A 3-Level-Modul können bei Umrichtern
bis 85 kVA Stromschienen durch die günstigeren Leiterplatten ersetzt
werden. Die aufwändige Montage von bis zu acht Schrauben wird auf zwei
Schrauben reduziert.
„Die 3-Level-Technologie wird bei Solarumrichtern und
unterbrechungsfreien Stromversorgungen wegen des höheren Wirkungsgrades
in den nächsten Jahren zum Standard werden“ analysiert Thomas Graßhoff,
Leiter Produktmanagement International, die Trends dieser Märkte. „Nun
bieten wir mit dem MiniSKiiP ein Halbleitermodul für 3-Level-Anwendungen
an, das sich durch seine einfache und schnelle Montage im Antriebsmarkt
durchgesetzt hat.“
Das 3-Level-Produktspektrum umfasst Nennströme von 20 A bis
600 A. Bis 150 A mit SEMITOP Lötmodulen, bis 200 A mit MiniSKiiP
Federkontaktmodulen und bis 600 A mit SKiM Schraubmodulen.
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