Schimbarea dinamică a nevoilor pieței îi obligă în mod constant pe producători să caute noi soluții. În multe cazuri, progresul tehnologic se reduce în prezent la automatizarea proceselor pentru a elimina erorile umane, pentru a îmbunătăți calitatea vieții sau pentru a crește capacitatea de producție în uzinele industriale. Având în vedere politica climatică și cererea tot mai mare de energie electrică, posibilitatea de a produce și de a stoca energie din surse regenerabile este un aspect foarte important. Apoi, datorită acestei energii, trecem din ce în ce mai mult la mașini electrice, care înlocuiesc unitățile cu combustie care ne poluează mediul înconjurător. Pentru ca acestea și multe alte dispozitive să funcționeze, modulele de alimentare cu semiconductori sunt esențiale.
Ce sunt semiconductoarele cu module de putere și care sunt funcțiile lor
Modulele de putere sunt componente utilizate în mod obișnuit în sistemele legate de conversia energiei electrice. Acest grup include componente precum diode, tiristoare și tranzistoare pentru aplicații de curent și tensiune înaltă.
Caracteristicile de funcționare exigente determină necesitatea unei carcase de dimensiuni adecvate, care să permită disiparea eficientă a căldurii generate în timpul fluxului de curent ridicat. Adesea, în acest scop, în construcția carcasei se folosește și o bază metalică. Transferul de curenți mari necesită utilizarea de terminale cu șurub sau de conectori, care sunt montate pe aceste modele. În funcție de cerințele clienților, sunt disponibile soluții care includ structuri simple, precum și conexiuni mai complexe, pregătite pentru aplicații directe.
Datorită progresului continuu în ceea ce privește eficiența conversiei de energie, modulele de putere sunt utilizate pe scară largă, printre altele, în industria foarte dezvoltată a electromobilității, fiind o parte a sistemelor de control al motoarelor electrice din mașinile electrice, precum și în sectorul industrial mai larg, care se bazează pe acționări electrice de diferite puteri. Semiconductoare cu module de putere pot fi găsite în toate tipurile de surse de alimentare, controlere de putere sau redresoare. De asemenea, acestea fac parte din echipamentul invertoarelor sau al sistemelor de stocare a energiei. Sunt responsabile de transformarea energiei electrice produse de sistemele de turbine.
Construcția și caracteristicile modulelor Semikron – prezentare generală
Modulele de tiristoare sau diode sunt cele mai simple circuite care conțin unul sau două elemente semiconductoare. Există diverse configurații de conectare, inclusiv module de diode conectate în serie, având un anod comun și un catod comun. Modulele cu tiristoare, pe de altă parte, pot fi echipate cu un singur tiristor, o structură de semiconductori reciprocă – folosind minimum două elemente de amplificare pentru a dubla puterea de ieșire, o conexiune dublă în serie sau o soluție cu un catod comun. În sistemele echipate cu tiristoare este posibilă reglarea puterii.
Datorită sistemului lor eficient de disipare a căldurii, aceste dispozitive sunt potrivite pentru utilizarea în instalații cu curenți de conducție mari, chiar și de peste 3kA.
Datorită designului lor modular, tiristoarele pot fi, de asemenea, conectate permanent la elemente de diode. Dispozitivele de acest tip sunt utilizate în mod obișnuit în redresoare, în mașinile de sudură sau în motoarele de curent continuu. Un exemplu de astfel de conexiune utilizată în motoarele de curent continuu este modulul SKKH106/12E SEMIKRON, cu un curent de conducție maxim de 200A.
Modulul IGBT este o soluție specială care combină avantajele unui tranzistor bipolar și unipolar. În plus față de ușurința de reglare, care se realizează prin modificarea potențialului porții reglementate, dispozitivul permite funcționarea curenților care depășesc 1000A. Are capacitatea de a bloca tensiuni chiar și de peste 6 kV și de a se integra în sisteme cu o putere de câteva sute de kilowați. Un exemplu al soluției în cauză este modulul SKM600GA17E4, care este utilizat în mod obișnuit în controlerele invertoarelor de curent alternativ sau în UPS-uri.
Gama largă de produse oferite de Semikron este utilizată în multe domenii ale tehnologiei moderne. Le folosim atât în aparatele concepute pentru uz casnic, cât și în sistemele industriale moderne și adesea complexe. Mulți ani de experiență în fabricarea modulelor de putere și atenția acordată celei mai înalte calități se reflectă în recunoașterea consumatorilor și garantează un număr mare de ani de funcționare fiabilă.
Module semiconductoare de la un producător dovedit
Semikron este unul dintre principalii producători de module semiconductoare. Înființată în 1951 în Germania, compania a devenit unul dintre cei mai importanți producători de module electronice, în special în gama de putere medie (de la 2kW la 10MW). În prezent, producția are loc pe mai multe continente, inclusiv în America de Nord și de Sud, Asia și Europa.
TME are în portofoliu o gamă largă de produse Semikron. Acesta conține, printre altele, următoarele tipuri de module:
• diode;
• diodă-tiristor;
• tiristoare;
• IGBT – tranzistor bipolar cu poartă izolată, adesea utilizat ca întrerupător în invertoare;
• IPM – module de putere complexe cu comenzi care au componente de îmbunătățire a performanțelor.
Text elaborat de Transfer Multisort
Elektronik Sp. z o.o.