Ангстрем: IGBT-модули - биполярные транзисторы с изолированным затвором

2018: Полуприжимной IGBT-модуль для электросетевого оборудования и железнодорожного транспорта

17 сентября 2018 года «Ангстрем» сообщил о разработке мощного полуприжимного IGBT-модуля на 2500 В 2000 А для электросетевого оборудования и железнодорожного транспорта

Полуприжимной IGBT-модуль для электросетевого оборудования и железнодорожного транспорта

Использование полуприжимных IGBT-модулей в системах СТАТКОМ (статических синхронных компенсаторов) и HVDC (высоковольтных передач постоянного тока) повышают пропускную способность электросети, улучшат качество электроэнергии и уменьшат потери при передаче энергии на большие расстояния. Применение отечественных устройств позволит защитить национальную сетевую инфраструктуру передачи электроэнергии от зарубежного влияния, так как на данный момент 100% подобных модулей поставляется из-за рубежа.

Разработка модуля была произведена в рамках соглашения между АО «Ангстрем» и АО «Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы» (АО «НТЦ ФСК ЕЭС»). Документ предусматривает разработку технически сложных устройств силовой электроники, которые сейчас закупаются за рубежом, между тем ежегодные потребности в них превышают тысячи единиц. В первую очередь в рамках соглашения планируется создание для нужд ФСК ЕЭС широкого перечня IGBT-модулей, которые задействованы в процессах транспортировки и преобразования электроэнергии.

Применение силовых IGBT-модулей, вместо традиционно используемых тиристорных, обеспечивает целый ряд преимуществ, большую эффективность (легкость в управлении, высокая стойкость к токам короткого замыкания) и гибкость систем СТАТКОМ и HVDC.

В работе над полуприжимным IGBT-модулем применялись кристаллы биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и быстровосстанавливающихся диодов (FRD) оригинальной конструкции на напряжение 2500 В. Однако, учитывая использование прижимной конструкции, их пришлось доработать.«Группа Астра» в свободном доступе опубликовала курс по российской службе каталога ALD Pro для обучения администраторов 4.3 т

В ходе ОКРа была разработана конструкция модуля, позволяющая равномерно осуществлять давление на кристаллы IGBT и FRD. Это особенно важно учитывая уровень нагрузки, в результате которой даже небольшая разница в равномерности прижима термокомпенсационных прокладок может привести к разрушению кристаллов. Так же была решена проблема обеспечения надежного контакта в активной области кристаллов.

Конструкция модуля состоит из: корпуса, субмодуля и крышки. Субмодуль состоит из: кристаллов IGBT и FRD, молибденовых термокомпенсаторов и оснований, медных контактов, керамической платы со сформированными толстопленочными резисторами определенного номинала, корпуса субмодулей, крышки корпуса и шины управления кристаллами соединенная в соответствии со схемой прибора.

2017: IGBT-модуль М2ТКИ-300-12

На 29 марта 2017 года М2ТКИ-300-12 - силовой IGBT-модуль, используется в электроприводах, преобразователях, источниках бесперебойного питания, коммутационной технике.

Модули для напряжения 1200 В и тока 300 А представлены в конфигурации полумост, поставляются в металло-пластмассовом корпусе типа МПК-62.

М2ТКИ-300-12, (2016)

2016

Расширен ряд IGBT-модулей

27 октября 2016 года «Ангстрем» представила потребителям расширенный ряд силовых IGBT- и FRD-модулей, силовых IGBT/MOSFET-транзисторов. Продукция произведена в России.

В составе линейки изделий более 300 наименований модулей и транзисторов, ориентированных на использование в жилищно-коммунальном хозяйстве, строительстве и общественном транспорте.

Мы с гордостью можем сообщить, что наша компанию первая на рынке выпустила настоящий коммерческий продукт, не уступающий мировым аналогам, как по характеристикам, так и по цене. Отдельно стоит отметить, что это по-настоящему российский продукт, который на 100% произведён в России от кристального производства до сборки в корпус. Евгений Кузьмин, директор департамента аналоговых продуктов

На ноябрь 2016 года потребителям доступны модули в наиболее распространённых корпусах 34 и 62 мм: MPP-34, MPP-62, MPP-62-2. Все корпуса выполнены по международным стандартам, применяемым при проектировании силовых модулей.

Новые техпроцессы позволят нам выпускать продукты последних поколений и быть конкурентными на глобальном рынке и не уступать мировым лидерам. Эти продукты смогут перекрыть потребности не только российского рынка, но и будут востребованы на мировом рынке и смогут конкурировать с более именитыми компаниями. Андрей Абрамов, заместитель генерального директора «Ангстрем» по стратегическому развитию и маркетингу

IGBT-модули

Специалисты ОАО «Ангстрем» разработали и выпустили весной 2016 года полностью отечественные силовые IGBT-модули, используемые в системах управления двигателями трамваев, троллейбусов, а также коммунальном оборудовании - лифтовом и сварочном.

Основными потребителями силовых модулей на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и быстровосстанавливающихся диодов (FRD) являются производители общественного транспорта на электрической тяге, а также компании, эксплуатирующие его. Кроме того, огромное количество IGBT-модулей используется в сфере ЖКХ (лифтовое оборудование, системы водо- и теплоснабжения) и энергетике. Все эти отрасли имеют высокую социальную значимость, а потому не могут неконтролируемо повышать стоимость на свои товары и услуги. Однако это невозможно в условиях, когда большая часть комплектующих и запасных частей производится на основе зарубежных поставок.

В ОАО «Ангстрем» была начата программа замены импортных кристаллов для производства силовых модулей. На первом этапе были разработаны и налажен серийный выпуск кристаллов, а на следующем запущен выпуск полностью отечественных силовых модулей собственного производства: IGBT и FRD модулей. Их отличительной особенностью от зарубежных аналогов является повышенная устойчивость к короткому замыканию (до 50 микросекунд), а также наличие «мягких» характеристик, что нехарактерно для модулей этого поколения.

По словам директора департамента продаж силовой электроники ОАО «Ангстрем» Евгения Кузьмина, это не просто бизнес-проект, а социально важная задача: «Сегодня почти 100% силовых модулей, используемых в коммунальном хозяйстве и электрическом общественном транспорте, иностранного производства. Любой скачок стоимости валюты приводит к значительному их подорожанию. Предприятия не могут работать себе в убыток, а, значит, вынуждены перекладывать эти затраты на потребителей. Стоимость же отечественных IGBT-модулей не будет так жестко привязана к валютным колебаниям».

Приступая к проектированию, разработчики ориентировались на самые массовые в применении силовые IGBT и FRD-модули. Доступна для заказа широкая линейка модулей в диапазоне напряжений от 600В до 1700В и максимальных токов от 75А до 600А, имеющих различные конфигурации: полумост, чоппер (нижний или верхний), одиночный ключ, трехфазный полумост. Потребители могут выбрать из четырех видов корпусов: SEMITRANS2, SEMITRANS3, SEMITRANS4 и ECONOPACK3. В планах компании расширение спектра выпускаемых типов исполнения.