Иностранных монополистов просим подвинуться: новый мощный IGBT-модуль от компании «Ангстрем»
«Ангстрем» разработал мощный полуприжимной IGBT-модуль на 2500 В 2000 А для электросетевого оборудования и железнодорожного транспорта.
Использование полуприжимных IGBT-модулей в системах СТАТКОМ (статических синхронных компенсаторов) и HVDC (высоковольтных передач постоянного тока) повышает пропускную способность электросети, улучшает качество электроэнергии и уменьшает 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.
Сергей Воронцов, временно исполняющий обязанности генерального директора АО «Ангстрем»: «Этот модуль является первым в широком ряду, которые требуются отечественным электросетевым компаниям. Также в рамках сотрудничества Ангстрема и НТЦ ФСК ЕЭС предполагается разработка принципиально новых решений и оборудования для электроэнергетики. В результате этой работы мы должны максимально снизить зависимость наших энергетиков от поставок комплектующих из-за рубежа, а затем наладить экспорт этой продукции».
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.
В ходе ОКРа была разработана конструкция модуля, позволяющая равномерно осуществлять давление на кристаллы IGBT и FRD. Это особенно важно при нагрузке, в результате которой даже небольшая разница в равномерности прижима термокомпенсационных прокладок может привести к разрушению кристаллов. Также была решена проблема обеспечения надежного контакта в активной области кристаллов.
В конструкцию модуля входит корпус, субмодуль и крышка. 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, соединенной в соответствии со схемой прибора.
