Ze względu na politykę klimatyczną, a także stale zwiększający się popyt na energię elektryczną, bardzo ważną kwestią jest możliwość produkcji oraz magazynowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł energii. Dzięki niej coraz częściej przesiadamy się na samochody elektryczne, które wypierają zanieczyszczające nasze środowisko jednostki spalinowe. Aby te i wiele innych urządzeń mogło funkcjonować, niezbędne są półprzewodnikowe moduły mocy.
Czym są i jaką pełnią funkcję półprzewodnikowe moduły mocy?
Moduły mocy to elementy powszechnie stosowane w układach związanych z szeroko pojętym przetwarzaniem energii elektrycznej. Należą do tej grupy takie elementy, jak diody, tyrystory i tranzystory, przeznaczone do pracy w instalacjach wysokoprądowych i wysokonapięciowych.
Wymagające warunki pracy determinują konieczność stosowania odpowiednio dużej obudowy, pozwalającej na sprawne odprowadzanie ciepła generowanego podczas przepływu prądu o dużym natężeniu. Często w tym celu w konstrukcji obudowy wykorzystywana jest również metalowa podstawa pozwalająca na dobry kontakt termiczny z radiatorem. Przenoszenie prądów o wysokich parametrach wymaga zastosowania wyprowadzeń śrubowych lub konektorowych, w które wyposażone są moduły. W zależności od wymagań klienta dostępne są zarówno rozwiązania zawierające pojedyncze struktury, jak i bardziej złożone połączenia gotowe do bezpośredniej aplikacji.
Ze względu na ciągły postęp w zakresie efektywności przetwarzania energii warto zauważyć, że moduły mocy znajdują szerokie zastosowanie między innymi w wysokorozwiniętej branży elektromobility, będąc elementem układów sterowania silnikami elektrycznymi w samochodach elektrycznych, a także w szeroko pojętej branży przemysłowej, która oparta jest na napędach elektrycznych różnej mocy. Półprzewodnikowe moduły mocy znajdziemy we wszelkiego rodzaju zasilaczach, sterownikach mocy czy prostownikach. Są również częścią wyposażenia falowników czy systemów magazynowania energii. Odpowiadają za proces przetwarzania energii elektrycznej wyprodukowanej w układach turbinowych.
Budowa i charakterystyka modułów firmy Semikron – przegląd
Moduły tyrystorowe lub diodowe to najprostsze konfiguracje z jednym lub dwoma elementami półprzewodnikowymi. Wyróżnia się różne konfiguracje połączeń, m.in. moduły diodowe łączone szeregowo ze wspólną anodą lub katodą. Moduły tyrystorowe natomiast mogą być wyposażone w pojedynczy tyrystor, dwa w układzie przeciwsobnym oraz połączenie podwójne szeregowe czy rozwiązanie ze wspólną katodą.
Dzięki sprawnemu systemowi odprowadzania ciepła komponenty te nadają się do współpracy z instalacjami o prądach przewodzenia nawet do ponad 3 kA.
Dzięki modułowej budowie takie tyrystory mogą być również połączone wewnętrznie z diodami. Elementy takie powszechnie wykorzystywane są w prostownikach, w spawarkach lub w silnikach prądu stałego. Przykładem takiego połączenia jest moduł SKKH106/12E firmy Semikron, o maksymalnym prądzie przewodzenia 200 A.
W ofercie Semikrona są też moduły z tranzystorami IGBT. Powalają one na komutację prądów o bardzo dużej wartości w tym przekraczających 1000 A przy znamionowych napięciach blokowania 6 kV i więcej. Z ich użyciem można tworzyć układy o mocy wyjściowej nawet kilkuset kilowatów. Przykładem omawianego rozwiązania jest moduł SKM600GA17E4, który powszechnie wykorzystywany jest w falownikach lub w UPS-ach.
Szeroki asortyment produktów oferowany przez firmę Semikron znajduje swoje zastosowanie w wielu dziedzinach współczesnej techniki. Wykorzystujemy go zarówno w urządzeniach przeznaczonych do użytku domowego, jak i w nowoczesnych i często skomplikowanych układach przemysłowych. Wieloletnie doświadczenie w produkcji modułów mocy oraz dbałość o najwyższą jakość przekładają się na uznanie konsumentów i gwarantują wieloletnią, niezawodną eksploatację.
Moduły półprzewodnikowe od sprawdzonego producenta
Semikron jest wiodącym producentem modułów półprzewodnikowych. Firma założona w 1951 roku w Niemczech stała się jednym z czołowych producentów modułów elektronicznych, w szczególności w zakresie układów średniej mocy (od 2 kW do 10 MW). Obecnie produkcja odbywa się na kilku kontynentach, między innymi w Ameryce Północnej i Południowej, w Azji oraz Europie. Firma TME posiada w swojej ofercie szeroki zakres produktów Semikrona. Znajdują się w nim między innymi moduły następującego typu:
- diodowe i diodowo-tyrystorowe,
- tyrystorowe,
- IGBT,
- IPM – złożone moduły mocy z wbudowanym sterownikiem.
Transfer Multisort Elektronik
tel. 42 645 55 55
www.tme.pl
