제품 개요 및 2025년 시장 관련성

탄화규소(SiC) 온라인 UPS 컨버터 모듈은 SiC MOSFET/다이오드, 고밀도 자성체, 디지털 제어 및 첨단 열 관리를 통합하여 미션 크리티컬 부하에 대한 연속적인 이중 변환 보호를 제공하는 사전 설계된 전력 스테이지입니다. 실리콘 기반 UPS 설계와 비교하여 SiC 모듈은 전체 부하 및 경부하 모두에서 더 높은 효율성, 더 빠른 과도 응답 및 더 낮은 열 응력을 달성합니다. 이는 높은 주변 온도, 먼지가 많은 환경 및 불안정한 전원을 겪는 파키스탄 데이터 센터 및 금융 기계실에 중요합니다.

파키스탄에 2025년이 중요한 이유:

• 에너지 및 신뢰성 압력: 데이터 센터 운영업체와 은행은 OPEX를 제어하고 서비스를 보호하기 위해 97% 이상의 이중 변환 효율성과 거의 제로에 가까운 가동 중단을 요구합니다.
• 그리드 변동성: 빈번한 전압 강하, 팽창 및 고조파는 낮은 THD 및 높은 PF를 갖춘 강력한 정류기/인버터 성능을 요구합니다.
• 공간 및 냉각 제약: 더 높은 전력 밀도와 더 낮은 열 출력을 통해 UPS 실을 줄이고 HVAC 비용을 절감하여 동일한 공간에서 더 많은 IT 랙 용량을 확보할 수 있습니다.
• ESG 및 규정 준수: 향상된 효율성은 지속 가능성 목표를 지원하고 NTDC 그리드 코드 전력 품질 기대치에 부합합니다.

Sicarb Tech의 SiC 온라인 UPS 컨버터 모듈은 프레임당 10–300kW(멀티 MW로 병렬화 가능)를 지원하며, 토템 폴 또는 비엔나 PFC 프런트 엔드와 고주파 DC/DC + 인버터 스테이지를 특징으로 합니다. 여기에는 신속한 배포 및 유지 관리를 위한 보호, 원격 측정 및 핫 스왑 가능 기계 장치가 포함됩니다.

기술 사양 및 고급 기능

구성 가능한 옵션(프로젝트별):

• 전기적 정격
• 입력: 3상 380/400/415 VAC, 50 Hz; PF ≥0.99; 액티브 PFC 사용 시 입력 THD ≤3%
• 출력: 208/230/400 VAC 구성 가능; 50/60 Hz; 전압 조정 ±1% 정적; 50% 부하 단계에 대한 과도 응답 <2ms
• 전력 범위: 모듈당 10–300kW; N+1 병렬 확장성 >2MW
• 배터리 인터페이스: 384–800Vdc Li-ion/VRLA; 소프트 스타트 및 액티브 밸런싱을 갖춘 양방향 DC/DC
• 효율성 및 전력 품질
• 이중 변환 모드: 25–100% 부하에서 96.5–97.8% 일반
• ECO/에너지 절약 모드는 그리드 품질 모니터링과 함께 선택 사항
• 출력 THD: 선형 부하의 경우 ≤2%; 비선형 부하의 경우 ≤3%
• 스위칭 및 자성체
• PFC 스테이지: 토템 폴 또는 비엔나, 45–120kHz
• DC/DC 및 인버터: 평면 자성체 및 저손실 코어를 사용하여 40–100kHz
• 열 및 기계
• SSiC/RBSiC 열 확산기; 은 소결 다이 부착; AlN/Si3N4 DBC
• 최대 100–150kW까지 공랭식(주변 환경에 따라 다름); 더 높은 밀도를 위한 액체 냉각 옵션
• 블라인드 메이트 커넥터가 있는 모듈식, 핫 스왑 가능 전력 드로어
• 제어 및 보호
• 모델 예측 또는 평균 전류 제어를 사용한 디지털 제어(MCU/FPGA)
• 보호: OCP, OVP/UVP, OTP, DESAT 및 소프트 턴오프를 사용한 단락, IEC 61000-4 시리즈에 따른 서지 내성
• 라이드 스루 및 저전압 라이드 스루(LVRT) 전략; 빠른 바이패스 전송(정적 스위치)
• 모니터링 및 인터페이스
• SNMP, Modbus-RTU/TCP, CAN; 경보용 드라이 접점; 사이버 보안이 활성화된 원격 모니터링
• 예측 유지 관리 분석: 커패시터 ESR 추세, 팬/베어링 상태, 열 드리프트, 배터리 SOH/SOC
• 표준 및 규정 준수
• IEC/EN 62040(UPS), IEC 62477-1(전력 컨버터), IEC 61000-6-2/6-4(EMC), IEC 61000-3-2/3-12(고조파)
• PEC 관행 및 NTDC 그리드 코드 전력 품질 권장 사항 준수

Sicarb Tech 모듈 옵션:

• 프런트 엔드 키트: 파키스탄의 전원 왜곡에 맞게 조정된 SiC PFC 모듈
• 인버터 스테이지: LCL 필터링, 동적 무효 전력 지원을 갖춘 저THD 출력
• 배터리 DC/DC: 블랙 스타트 및 피크 쉐이빙 기능을 갖춘 양방향 전력 흐름

미션 크리티컬 시설을 위한 더 높은 효율성과 전력 품질

파키스탄의 데이터/금융 환경에서 이중 변환 UPS 성능	SiC 온라인 UPS 컨버터 모듈(Sicarb Tech)	실리콘 기반 UPS 모듈
이중 변환 효율	25–100% 부하에서 96.5–97.8%	91-94% 일반
입력 PF 및 THD	PF ≥0.99, THD ≤3%	PF 0.95–0.98, THD 5–10%
전력 밀도	>10kW/L 달성 가능	4–6kW/L 일반
냉각 수요 및 소음	팬 전력 감소; 더 시원한 캐비닛	더 큰 방열판; 더 높은 팬 듀티
유지보수 간격	낮은 열 응력을 통해 확장	열 관련 마모로 인해 더 빈번함

주요 장점 및 입증된 이점

• 측정 가능한 OPEX 절감: 더 낮은 스위칭/전도 손실 및 감소된 팬/HVAC 에너지는 연간 24/7 시설의 전기 비용을 절감합니다.
• 우수한 전력 품질: 거의 단일 PF 및 낮은 THD는 상류 변압기/케이블 가열을 줄여 현장 안정성과 규정 준수를 개선합니다.
• 높은 전력 밀도: 더 작은 자성체, 필터 및 방열판을 통해 동일한 공간에서 컴팩트한 프레임과 증가된 IT 용량을 확보할 수 있습니다.
• 열 및 먼지 속에서의 신뢰성: 세라믹 열 경로, 컨포멀 코팅 및 밀폐형 또는 정압 섀시는 40–45°C 주변 환경 및 미립자를 견딜 수 있습니다.

전문가 인용문:
“SiC 지원 UPS 컨버터는 전력 품질을 개선하면서 광범위한 부하 범위에서 높은 효율성을 유지합니다. 이는 최신 데이터 센터 및 금융 시설에 매우 중요합니다.” — IEEE 전력 전자 매거진, 데이터 센터 전력 변환, 2024

실제 응용 분야 및 측정 가능한 성공 사례

• 라호르 데이터 센터 현대화:
• 토템 폴 PFC 및 액체 냉각 인버터 스테이지를 갖춘 200kW SiC 온라인 UPS 모듈(N+1)을 배포했습니다.
• 결과: 97.3% 이중 변환 효율; 실내 냉각 에너지 1년차에 ~12.6% 감소; PF는 ≥0.99 유지; 공간이 35% 감소하여 IT 랙 2개 추가 가능.
• 카라치 은행 기계실:
• 예측 유지 관리 분석을 갖춘 80kW 공랭식 SiC UPS.
• 결과: 입력 THD가 7.1%에서 2.6%로 감소; 불필요한 전송 이벤트가 60% 감소; 일반 부하에서 팬 속도가 25% 감소.
• 파이살라바드 엣지 시설(통신 + 금융 서비스):
• 핫 스왑 가능 드로어가 있는 모듈식 40kW 프레임 병렬 연결.
• 성능: 평균 수리 시간(MTTR) <30분; 가용성이 "5개의 나인"으로 향상; 가청 소음이 4–6dBA 감소.

이미지 프롬프트: 자세한 기술 설명] 3개의 패널 비교 인포그래픽: 1) 97% 플래토를 강조하는 효율 대 부하 곡선(이중 변환 모드); 2) THD ≤3% 및 PF ≥0.99를 보여주는 입력 전류 파형 및 스펙트럼; 3) 45°C 주변 환경에서 공기 흐름 벡터 및 SSiC 베이스 플레이트를 갖춘 실리콘 대 SiC 모듈의 열 맵. 사실적, 4K.

선택 및 유지 관리 고려 사항

• 크기 조정 및 중복성
• SLA에 따라 N+1 또는 N+2를 선택합니다. PF 0.99 및 감소된 THD에서 변압기 및 피더 용량을 확인합니다.
• 상류 보호와 단락 및 돌입 협조를 검증합니다.
• 열 전략
• ≤35–40°C 공간에서 프레임당 ≤100–150kW에 대해 공랭식; 밀집된 실 또는 >150kW 모듈의 경우 액체 냉각을 고려합니다.
• 필터 청결도를 보장합니다. 먼지가 많은 사이트에서는 정압 인클로저를 채택합니다.
• 배터리 및 DC 링크
• Li-ion 화학 및 전압을 양방향 DC/DC에 맞춥니다. SOH/SOC 원격 측정을 위해 BMS 통합을 사용합니다.
• 전압/전류 센서의 주기적인 보정을 구현합니다.
• EMC 및 그리드 규정 준수
• 로컬 그리드 임피던스에 맞게 LCL 필터를 조정합니다. 현장에서 IEC 61000에 따라 방출/내성을 확인합니다.
• 로컬 피더 프로필에 맞게 전압 강하/팽창 라이드 스루 매개변수를 구성합니다.
• 서비스 및 분석
• 예측 유지 관리 대시보드를 활성화합니다. 커넥터, 개스킷 및 팬/펌프에 대한 분기별 검사를 계획합니다.
• 그리드 조건이 변화함에 따라 펌웨어 업데이트를 사용하여 고조파 보정을 개선합니다.

산업 성공 요인 및 고객 사용후기

• 성공 요인:
• 고조파, 변압기 부하 및 HVAC 용량에 대한 초기 현장 조사
• 한여름을 위한 열 모델링; 좁은 실에서의 기류/덕트 설계
• 경보 및 KPI를 위한 DCIM/SCADA와의 통합
• 핫 스왑, 바이패스 및 펌웨어 워크플로우에 대한 시설 팀 교육
• 증언(데이터 센터 운영 책임자, 라호르):
• “SiC 모듈은 냉각 부하를 줄이면서 PF 및 THD를 안정화했습니다. 공간을 되찾고 그리드 장애 발생 시 가동 시간을 개선했습니다.”

미래 혁신 및 시장 동향

• 2025-2027년 전망:
• 그리드 서비스(피크 쉐이빙, VAR 지원, 블랙 스타트)를 갖춘 양방향 UPS + BESS
• 더 낮은 기생충 및 더 높은 CMTI를 위한 공동 패키지 드라이버 및 감지
• 비용을 절감하는 200mm SiC 웨이퍼 성숙도; 더 빠른 리드 타임을 위한 지역 조립/테스트
• 고장을 예측하기 위한 PF/THD 및 열 드리프트 전반의 AI 지원 이상 감지

업계 관점:
“와이드 밴드갭 반도체는 UPS 아키텍처를 재정의하여 전력 품질을 저해하지 않고 에코 모드에만 예약된 이중 변환 효율을 가능하게 합니다.” — IEA 기술 전망 2024, 전력 전자 장치 챕터

일반적인 질문 및 전문가 답변

• SiC UPS는 부분 부하에서 높은 효율성을 유지할 수 있습니까?
• 예. 당사의 설계는 최적화된 게이트 타이밍, 자성체 및 PFC 제어를 통해 25–100% 부하에서 96.5–97.5%를 유지합니다.
• 낮은 THD는 파키스탄의 왜곡된 전원에서 유지됩니까?
• 적응형 고조파 보정 및 강력한 전류 제어를 통해 일반적인 왜곡 프로필에서 ≤3% THD를 달성합니다.
• 액체 냉각이 필요합니까?
• 항상 그런 것은 아닙니다. 최대 ~100–150kW의 공랭식 프레임이 실행 가능합니다. 액체 냉각은 더 큰 모듈 또는 뜨거운 실의 밀도를 높이고 소음을 줄입니다.
• 전환/바이패스는 얼마나 빠릅니까?
• 정적 스위치 전환은 밀리초 내에 발생합니다. 이중 변환 토폴로지는 중요한 부하에 대한 제로 전송 시간을 보장합니다.
• 예상 ROI는 무엇입니까?
• 일반적으로 에너지 및 HVAC 절약을 통해 12–24개월이며, 가동 중단 시간 및 서비스 호출 감소로 추가적인 가치를 얻을 수 있습니다.

이 솔루션

Sicarb Tech의 SiC 온라인 UPS 컨버터 모듈은 고효율 SiC 장치와 첨단 제어, 저THD 프런트 엔드 및 강력한 열 패키징을 결합하여 파키스탄의 뜨겁고 먼지가 많으며 그리드 변동성이 심한 환경에서 성공합니다. 그 결과 더 깨끗한 전력, 더 작은 실, 더 조용한 작동 및 더 높은 가용성이 제공되어 데이터 센터 및 금융 기관의 총 소유 비용과 서비스 연속성을 직접적으로 개선합니다.

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문서 메타데이터

• 최종 업데이트: 2025-09-11
• 다음 예정된 검토: 2025-12-15
• 저자: 시카브 테크 애플리케이션 엔지니어링 팀
• Contact: [email protected] | +86 133 6536 0038
• 표준 초점: IEC/EN 62040, IEC 62477-1, IEC 61000-3-2/3-12, IEC 61000-6-2/6-4; PEC 관행 및 NTDC 그리드 코드 품질 기준에 맞춰 조정