Mersen präsentiert SiC und IGBT Powerstack Referenzdesigns mit höchster Energiedichte

Zusammenarbeit mit Infineon, AgileSwitch und FTCAP bietet Konstrukteuren optimierte Lösungen mit verbesserter Energiedichte bei gleichem Platzbedarf. Zu sehen auf der PCIM Nürnberg, 16.-18. Mai, 2017

(industrietreff) - Mersen (Euronext FR0000039620 - MRN), ein weltweit führendes Unternehmen für elektrische Energie und Hochleistungsmaterialien, hat in Zusammenarbeit mit AgileSwitch und FTCAP zwei dreiphasige Hochleistungs-SiC und IGBT Powerstack Referenzdesigns entwickelt.

Das SiC Referenzmodell wurde mit Wolfspeed SiC Modulen mit einer Energiedichte von
16 kW/l für SiC 150kVA Heavy-Duty Umrichter in Elektrofahrzeugen (EV) entwickelt und übertrifft die Vorgaben des US Energieministeriums für das Jahr 2020.Das IGBT Referenzmodell wurde im Rahmen des Infineon Industrial Power Partner Networks (IPPN) entwickelt, die Energieversorgung erfolgt durch einen IGBT5 mit .XT Technologie von Infineon. Zielanwendungen sind elektrische Energiespeicher (EES).Das Silizium IGBT5 .XT 500 kVA Referenzmodell erreichte 25 kW/l.

Die neue Generation von Power-Modulen, wie das Infineon PrimePACK? IGBT5 mit .XT oder SiC MOSFET, bietet verbesserte Energiedichte bei gleichem Platzbedarf. Dies ist definitiv ein Zusatznutzen für die Konstrukteure von Umrichtern und Powerstacks, die damit den Wirkungsgrad des gesamten Systems verbessern können. Es führt aber auch zu einigen neuen Herausforderungen für die Kühlung, die Stromschienen, Gate Treiber und Kondensatoren. Grundsätzlich definieren diese umgebenden Komponenten die Gesamtabmessungen des Umrichters und die endgültige Energiedichte.

"Mersen, Infineon, AgileSwitch und FTCAP haben die neuesten technischen Innovationen zusammengeführt, die nun unseren Kunden, den Herstellern von Umrichtern zur Verfügung stehen." sagte Dr. Philippe Roussel, VP Strategic Marketing bei Mersen.

Das Konzept eines integrierten Aufbaus erspart Konstrukteuren Zeit und die Suche nach einzelnen Komponenten, sie können für ihre kundenspezifische Anwendung jetzt auf eine
bereits optimierte Lösung zugreifen. Leistungsmodule, Stromschienen, Kühlung, Gate Treiber und Kondensatoren können jetzt in einem Vorgang optimal aufeinander abgestimmt werden, um elektrische, mechanische und thermische Anforderungen des Systems zu erfüllen.Das entspricht unserer Designphilosopie, dass die Konstruktion aus dem Blickwinkel der Funktionsfähigkeit vorangebracht wird, nicht von den Komponenten.

Das Silizium Referenzmodell ist auf drei Infineon IGBT5 .XT FF1200R12IE5 Modulen aufgebaut, angetrieben von AgileSwitch PPEM Serie. Diese Konstruktion ermöglicht dem 700VDC / 850 ARMS Umrichter einen Betrieb bei 8kHz und liefert bis zu 750 kVA.

Das SiC Referenzmodell ist um einen dreiphasigen 700 VDC / 200 ARMS wassergekühlten Umrichter aufgebaut, angetrieben von drei Wolfspeed CAS300M12BM2 Modulen, die auf
20 kHz Schaltfrequenz gebracht werden. Hierzu dienen AgileSwitch 62EM1 Gate Treiber mit patentierter erhöhter Schaltfähigkeit und hochentwickelter Fehlerüberwachung.

Für beide Entwürfe wurde ein kundenspezifischer DC Kondensatorsatz (700 V/3,500 µF für IGBT und 1,000 V/760 µF für SiC) von FTCAP entwickelt, um die Baugröße zu minimieren und den Wärmeübergang zum darunterliegenden Kühlelement zu optimieren. Für hohe Temperatur und niedrige Induktivität entwickelte AC und DC laminierte Mersen Stromschienen minimieren Skineffekte durch den induzierten Oberwellenstrom. Vakuumgelötete Mersen Hochleistungskühlplatten aus Aluminium können bis zu 10 kW Leistungsverluste der IGBTs und bis zu 3 kW der SiCs abführen, sodass die Sperrschichttemperatur nicht 130°C überschreitet. Der Wirkungsgrad überschreitet in beiden Fällen einen Spitzenwert von 98%.

Mersen kann Referenzentwürfe mit Komponenten und einem Montagesevice unterstützen. In unseren Produktionsbetrieben in den drei wichtigsten Wirtschaftsregionen der Welt freuen wir uns darauf, die Anwendungen unserer Kunden zu besprechen und in Zusammenarbeit mit ihnen die Konstruktion und Entwicklung ihrer Geräte zur Energieumwandlung zu optimieren.

ÜBER MERSEN
Mersen ist weltweiter Experte für Sonderanwendungen im Bereich Elektroenergie und Hochleistungswerkstoffe. Das Unternehmen entwickelt innovative, auf die spezifischen Bedürfnisse seiner Kunden zugeschnittene Lösungen, die eine Optimierung ihrer Produktionsprozesse in Bereichen wie Energie, Transport, Elektronik, chemische und pharmazeutische Industrie sowie Prozessindustrie ermöglichen.

Durch enge Zusammenarbeit mit seinen Kunden gelingt es Mersen, seine Elektroenergieprodukte ideal in Kundenanwendungen zu integrieren und diese sicherer und zuverlässiger zu machen.

* UL/CSA-Sicherungen und -Sicherungssysteme
* IEC-Sicherungen und -Sicherungssysteme
* Überspannungsschutz
* Energieübertragung für Schienenfahrzeuge
* Halbleitersicherungen
* Kühlung
* Sammelschienen
Die Mersen Gruppe ist börsennotiert an der NYSE Euronext Paris - Compartment B
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Datum: 12.05.2017 - 10:30 Uhr
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