Módulos de energia de alta tensão de carbeto de silício para conversores de média tensão, tração e sistemas ligados à rede

Compartilhar
Prezentare generală a produsului și relevanța pe piața din 2025
Os módulos de energia de alta tensão de carboneto de silício (SiC) permitem a conversão compacta, eficiente e robusta em tensões de ligação CC de classe quilovolt para acionamentos de média tensão (MV), inversores de tração e conversores conectados à rede. Aproveitando MOSFETs e diodos SiC de 1200–3300 V em embalagens avançadas com DBC AlN/Si3N4, fixação de matriz de sinterização de prata e barras de barramento de baixa indutância, esses módulos oferecem alta frequência de comutação, perdas mais baixas e operação em alta temperatura em comparação com os IGBTs tradicionais.
Para o setor têxtil, cimenteiro e aço indústrias do Paquistão — e a evolução da integração ferroviária/trânsito e de rede renovável do país — os módulos HV SiC atendem às necessidades críticas:
- Maior eficiência reduz os custos de energia e resfriamento em linhas industriais 24 horas por dia, 7 dias por semana e instalações críticas de dados.
- Conversores MV compactos ajudam a modernizar salas MCC com espaço limitado e subestações conteinerizadas.
- O controle rápido e de alta fidelidade melhora a qualidade da energia, apoiando os objetivos do Código de Rede NTDC.
- Temperaturas ambientes elevadas (40–45°C) e condições empoeiradas exigem sistemas de embalagem e térmicos construídos para confiabilidade.
A Sicarb Tech oferece famílias de módulos configuráveis de 1200 V, 1700 V, 2400 V e 3300 V para topologias multinível (NPC/TNPC/ANPC) e inversores de tração de 2 níveis, com opções de acionamento de portão integrado e caminhos de detecção prontos para diagnóstico.

Specificații tehnice și caracteristici avansate
Capacidades representativas do módulo (personalizáveis por aplicação):
- Classes de tensão e corrente
- Módulos MOSFET/diodo SiC de 1200 V, 1700 V, 2400 V, 3300 V
- Corrente contínua por módulo: 200–1200 A (dependente de térmica e resfriamento)
- Robustez contra surtos e curto-circuitos coordenada com proteção
- Topologias e comutação
- 2 níveis para tração/utilidade; NPC/TNPC/ANPC de 3 níveis para acionamentos MV e STATCOM/PV
- Frequência de comutação: 5–50 kHz típica (mais alta possível em pilhas de baixa tensão)
- Controle dv/dt via resistência de portão ajustável e grampo Miller integrado
- Perdas e desempenho térmico
- Perda
- Càsgaidhean caillte: gu math nas ìsle na IGBTs; diodes ath-bheothachaidh bog
- Teirmeach: AlN/Si3N4 DBC, ceangal bàs airgid-sinter, baseplates SSiC; fuarachadh leaghaidh no èadhair àrd-choileanaidh
- Ìre RθJC targaid gach suidheachadh suidse: 0.05–0.15 K/W (an urra ri dealbhadh)
- Iomallachd agus sàbhailteachd
- Creepage/clearance gach IEC 60664 airson obrachadh clas 3.3 kV
- Sgrìonadh sgaoilidh pàirt aig ìre modal airson tagraidhean MV càball fada
- Detecção e proteção
- NTC/RTD freumhaichte; mothachairean snàithleach Bragg roghainneil airson mapa teirmeach adhartach
- Detecção de curto-circuito DESAT (<2 µs), desligamento suave, UVLO, OCP/OVP/OTP
- Sgrùdadh insulation agus gluasad aoidion nuair a thèid a chleachdadh le sreath dràibhear geata Sicarb
- Interfaces e conformidade
- Co-chòrdail ri draibhearan geata iomallach (CMTI ≥100 V/ns) agus àrd-ùrlaran smachd didseatach
- Co-thaobhadh inbhean: IEC 61800 (draibhearan MV), IEC 62477-1 (tionndadairean cumhachd), IEC 62109 (PV), IEC 61000 EMC; cleachdaidhean PEC agus deiseil airson Còd Grid NTDC
Recursos avançados da Sicarb Tech:
- Eadar-cheanglaichean clip copair gun uèir airson seasmhachd baidhsagal cumhachd
- Busbars lannaichte agus ceanglaichean stòr Kelvin airson ultra-low inductance
- Atharrachadh modal tuigseach roghainneil le draibhearan aonaichte agus telemetry locht
Ganhos de eficiência, densidade e confiabilidade para sistemas MV e conectados à rede
| Tionndadh MV àrd-èifeachdais airson feumalachdan gnìomhachais agus griod Pakistan | Modalan cumhachd àrd-bholtaids SiC (Sicarb Tech) | Modalan MV silicon IGBT |
|---|---|---|
| Èifeachdas cuideam aig cumhachd rangachadh | >98% a ghabhas coileanadh ann am ioma-ìre | 94–96% àbhaisteach |
| Capacidade de frequência de comutação | Nas àirde (5–50 kHz) a’ comasachadh magnetics nas lugha | Nas ìsle (1–5 kHz) |
| Ceann-àite teirmeach agus seasmhachd àrainneachd | Obrachail gu 175 ° C Tj le pacadh làidir | Comas nas ìsle Tj, derating aig teas |
| Dùmhlachd cumhachd (ìre tionndaidh) | >10 kW/L comasach ann am mòran dhealbhaidhean | Nas motha airson an aon chumhachd |
| Freagairt fiùghantach agus smachd | Àrd-leud-bann, nas ìsle THD | پاسخ کندتر، ریپل بالاتر |
Avantaje cheie și beneficii dovedite
- Atharrachadh ceum ann an èifeachdas agus lorg-coise: leasachadh èifeachdais siostaim 5–8%; suas ri 30–35% lughdachadh meud an coimeas ri bun-loidhne silicon, a’ gearradh CAPEX agus OPEX.
- Earbsachd deiseil MV: Bidh ceangal airgid-sinter, AlN/Si3N4 DBC, agus baseplates SSiC a’ mairsinn cearcallan teirmeach cruaidh agus crith ann an lusan saimeant agus stàilinn.
- Cruthan-tonn a tha a’ gèilleadh ris a’ ghriod: Bidh tricead suidse nas àirde agus smachd ioma-ìre a’ lughdachadh THD, a’ lughdachadh riatanasan sìoltachain agus cuideam cruth-atharrachaidh.
- Coileanadh fiùghantach nas luaithe: Smachd torque agus cumhachd luath airson dràibhearan tarraing agus gnìomhachais, a’ leasachadh seasmhachd pròiseas.
Citação de especialista:
“Tha modalan SiC aig 1.7–3.3 kV a’ comasachadh tionndadairean ioma-ìre le èifeachdas gun choimeas agus leud-bann smachd, ag atharrachadh dràibhean MV agus tagraidhean griod." — Iris Cumhachd Dealain IEEE, Tionndadairean Meadhan-bholtaids le Innealan Wide-Bandgap, 2024
Aplicații din lumea reală și povești de succes măsurabile
- Dràibhear fan MV plannt saimeant (Punjab):
- Ìre dràibhidh ANPC 3-ìre a’ cleachdadh modalan SiC 1700 V le fuarachadh leaghaidh.
- Toraidhean: ~6.8% lùghdachadh lùtha an coimeas ri ath-chuir IGBT; THD aig cinn-uidhe motair nas fheàrr; chaidh caibineat cuideam adhartach a lughdachadh; nas lugha de rabhaidhean EMI.
- Dràibhear pumpa MV taiceil stàilinn (Karachi):
- Modalan ìre tarraing SiC 2-ìre air an atharrachadh airson cleachdadh gnìomhachais.
- Coileanadh: buannachd èifeachdais 4–6%; chaidh lorg-coise caibineat a lughdachadh 25%; chaidh amannan cumail suas a leudachadh mar thoradh air cuideam teirmeach nas ìsle.
- Inverter PV ceangailte ris a’ ghriod (oighreachd gnìomhachais Sindh):
- Ìre PV 1500 Vdc le modalan SiC 1700 V; sìoltachan LCL air a lughdachadh.
- Toradh: Èifeachdas cuideam CEC 98.0%; leasachadh taic cumhachd reactive; chaidh tachartasan teasachaidh cruth-atharrachaidh a lughdachadh.
【Solicitação de imagem: descrição técnica detalhada】 Sealladh roinnte: 1) cas ìre ANPC 3-ìre a’ cleachdadh modalan SiC 1700 V le beachdan dv/dt; 2) Plàta fuar le fuarachadh leaghaidh le seanalan sruthadh fo baseplate SSiC; 3) Caibineat ceangailte ris a’ ghriod a’ sealltainn sìoltachan LCL nas lugha agus lùb èifeachdais. Cuir a-steach bileagan airson RDS(air), tricead suidse, agus sgrìonadh PD. Fìor-dhealbhadh, 4K.
Considerații privind selecția și întreținerea
- Taghadh bholtaids agus topology
- 1700 V airson ceanglaichean 1000–1500 Vdc; 2400/3300 V airson busaichean DC nas àirde no draibhearan MV drochaid H eas-tharraingeach.
- Tagh NPC/ANPC airson draibhearan MV gus cuideam inneal agus meudan sìoltachain a lughdachadh; 2-ìre airson sìmplidheachd tarraing far a bheil sin iomchaidh.
- Teirmeach agus fuarachadh
- Modail an droch chùis 45 ° C àrainneachd; tagh fuarachadh leaghaidh os cionn ~250 kW gach caibineat no ann an làraich àrd-ìre.
- Dearbhaich còmhnardachd baseplate agus tagradh TIM; sùil a chumail air càileachd fuarachaidh gus casg a chuir air creimeadh agus salach.
- EMI agus insulation
- Cùm creepage/clearance gach IEC 60664; cuir an gnìomh sìoltachain dv/dt airson càbaill motair fada.
- Deuchainn PD aig ìre modal agus co-chruinneachadh gus dèanamh cinnteach à làidir insulation.
- Unitate de comandă și protecție
- Isolators àrd-CMTI, stairsnich DESAT air an co-òrdanachadh le SOA modal, claonadh geata àicheil airson tionndadh earbsach.
- Logadh locht agus tionndadh bog gus cus bholtaids a chuingealachadh aig àm shorts.
- Cleachdaidhean seirbheis
- Cumail suas stèidhichte air staid a’ cleachdadh logaichean teirmeach agus suidse.
- Dearbhadh torque airson joints busbar; sgrùdaidhean fuarachaidh/sìoltachain clàraichte.
Factori de succes în industrie și mărturii ale clienților
- Fatturi ta' suċċess:
- Sgrùdadh griod aghaidh (harmonics, flicker) agus measadh cruth-atharrachaidh
- Dealbhadh teirmeach agus sruth-adhair air a dhearbhadh ann am pìleatan as t-samhradh
- Trèanadh air sàbhailteachd MV, mothachadh PD, agus riaghladh dv/dt
- Modal a bharrachd agus ro-innleachd dràibhear airson ath-chuiridhean luath
- Teisteanas (Superintendent Dealain, riochdaire saimeant mòr):
- “Thug modalan MV SiC an àrdachadh èifeachdais a bha a dhìth oirnn. Tha na caibineatan sìoltachain agus fuarachaidh nas lugha air cumail suas a dhèanamh nas sìmplidhe gu mòr."
Inovații viitoare și tendințe de piață
- Perspettiva 2025–2027:
- 3300 V+ SiC le fuarachadh dà-thaobhach agus stacan gun uèir airson dùmhlachd gnàthach nas àirde
- Càraid dhidseatach agus mothachairean freumhaichte airson ro-innse fad-beatha agus derating atharrachail
- Gabhail ri wafer SiC 200 mm a’ lughdachadh chosgaisean; com-pàirteachasan co-chruinneachaidh roinneil ann an Àisia a Deas
- Leudachadh de STATCOM agus tagraidhean inverter cruth griod le SiC airson seasmhachd agus atharrais inertia
Perspectiva da indústria:
“Tha tionndadh meadhan-bholtaids gu luath a’ tionndadh gu semiconductors farsaing-bandgap gus èifeachdas agus smachd nas àirde a choileanadh le co-phàirtean fulangach nas lugha." — IEA Technology Perspectives 2024, caibideil Cumhachd Dealain
Întrebări frecvente și răspunsuri de specialitate
- A bheil modalan SiC MV nan àiteachan tuiteam-a-steach airson IGBTs?
- Chan ann gu dìreach. Feumar ro-innleachd smachd, dv/dt, agus dràibheadh geata atharrachadh. Ach, faodar lorg-coise meacanaigeach a dhèanamh co-chòrdail, a’ lughdachadh ath-chuiridhean.
- Dè an dòigh fuarachaidh a thathar a’ moladh os cionn 1 MW?
- Thathas a’ moladh fuarachadh leaghaidh le lùban fo smachd creimeadh; dearbhaich ìrean sruthadh agus truinnsear ΔP an coimeas ri comas pumpa.
- Ciamar a riaghlas tu dv/dt le motaran dìleab?
- Atharraich RG agus clamp Miller; cuir sìoltachain dv/dt no sine airson ruith càball fada; dèan cinnteach à co-òrdanachadh insulation gach IEC 60034-17/-25.
- Dè an èifeachdas a bu chòir dhuinn a bhith an dùil ann an draibhearan MV?
- An urra ri tagradh, ach tha èifeachdas ìre tionndaidh >98% comasach ann an topologies ioma-ìre le SiC.
- Ciamar a tha earbsachd insulation air a dhearbhadh?
- Sgrìonadh PD aig bholtaids iomchaidh, cruth le creepage/clearance daingnichte, agus TIMs/gaskets càileachd gus casg a chuir air slighean truailleadh.
De ce această soluție funcționează pentru operațiunile dumneavoastră
Bidh modalan cumhachd àrd-bholtaids SiC a’ cothlamadh call suidse/giùlain ìosal le pacadh làidir gus tionndadairean MV teann, èifeachdach, dràibhearan tarraing, agus siostaman ceangailte ris a’ ghriod a lìbhrigeadh a tha air an dealbhadh a rèir teas, duslach, agus caochlaideachd griod Pakistan. Is e an toradh sàbhalaidhean lùtha a ghabhas tomhas, sìoltachain agus caibineatan nas lugha, càileachd cumhachd nas fheàrr, agus amannan cumail suas nas fhaide - buannachdan èiginneach airson àthan saimeant, taicean stàilinn, loidhnichean aodach, agus eadar-cheanglaichean ath-nuadhachail.
Conectați-vă cu specialiști pentru soluții personalizate
Adhartas do phròiseactan MV agus griod le Sicarb Tech:
- 10+ snin ta' kompetenza fil-manifattura SiC bl-appoġġ tal-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi
- Leasachadh toraidh gnàthaichte thairis air stuthan R-SiC, SSiC, RBSiC, agus SiSiC le pacadh modal adhartach
- Seirbheisean gluasaid teicneòlais agus stèidheachadh factaraidh airson cruthachadh luach ionadail
- Lìbhrigeadh tionndaidh bho stuthan gu modalan MV crìochnaichte, a’ toirt a-steach draibhearan geata, busbars, agus taic gèillidh
- Toraidhean dearbhte le 19+ iomairtean; prototyping luath, deuchainn PD, agus cleachdadh pìleat
Faigh sgrùdadh comas tionndaidh MV an-asgaidh agus mion-sgrùdadh ROI airson do phlannt no pròiseact ceangailte ris a’ ghriod.
- E-mail: [email protected]
- Telefone/WhatsApp: +86 133 6536 0038
Glèidh slotan innleadaireachd agus cinneasachaidh Q4 2025 gus amannan luaidhe a dhèanamh tèarainte airson uinneagan dùnaidh agus clàran coimiseanaidh.
Metadados do artigo
- Última atualização: 11/09/2025
- Następny planowany przegląd: 2
- Autor: Equipa de Engenharia de Aplicações da Sicarb Tech
- Contact: [email protected] | +86 133 6536 0038
- Fòcas inbhean: IEC 61800 (MV), IEC 62477-1, IEC 62109, IEC 61000, IEC 60664; air a cho-thaob

About the Author: Sicarb Tech
We provide clear and reliable insights into silicon carbide materials, component manufacturing, application technologies, and global market trends. Our content reflects industry expertise, practical experience, and a commitment to helping readers understand the evolving SiC landscape.




