Роль силовой электроники в нашей жизни настолько велика, что результат работы ее компонентов мы можем ощущать повсеместно: поднимаясь на лифте, перемещаясь на электротранспорте или подключая бытовые приборы к розетке. Без компонентов силовой электроники невозможны преобразование и доставка электроэнергии к потребителю.
Электротранспорт — одна из множества сфер использования силовой электроники
Силовая электроника — это отрасль электротехники, которая фокусируется на работе с высокими напряжениями и токами для обеспечения электропитания, удовлетворяющего различные потребности. Эта технология лежит в основе концепции преобразователей напряжения, инверторов, электроприводов, импульсных источников питания и т. д. В современной силовой электронике используются такие компоненты, как диоды, тиристоры, транзисторы и т. д., которые могут выдерживать высокие токи и напряжения.
В настоящее время лидерами по производству компонентов силовой электроники можно назвать Infineon, IXYS, Toshiba, Vishay. Но ввиду дефицита компонентов и текущей рыночной ситуации приобрести их продукцию стало довольно проблематично. В связи с этим стоит обратить внимание на китайских производителей силовой электроники, например, компанию Sirectifier.
Sirectifier Electronics Technology Corporation (далее Sirectifier) была основана в 1993 году и стала крупным производителем и поставщиком продуктов и услуг в области силовой электроники с более чем 50 патентами на технологии и продукты в этой сфере. Штаб-квартира компании находится в городе Чанчжоу, в 150 км от Шанхая. Кроме того, она имеет филиалы в Шанхае и Лос-Анджелесе.
На площади более чем 8400 квадратных метров и нескольких производственных линиях Sirectifier помимо выпуска продукции под собственным брендом, также предоставляет производственные OEM-услуги для многих международных компаний. В ассортимент продукции Sirectifier входят дискретные и силовые модули IGBT, МОП-транзисторы, диоды Шоттки, эпитаксиальные диоды со сверхбыстрым восстановлением, тиристоры и тиристорные модули, симисторы, однофазные и трехфазные мостовые выпрямительные модули, диодные сборки и диодные модули, а также высоковольтные алюминиевые электролитические конденсаторы.
Наряду с производством широкой номенклатуры продукции Sirectifier также корпусирует ее в различные виды корпусов, среди которых можно отметить TO-262, TO-263, TO-220AB, TO-220AC, TO-247AC, TO-247AD, TO-218, TO-3P, TO-3PL, GBJ, 3GBJ, SOT-227 (ISOTOP), Multiple-ISOTOP, POWERTAP I, POWERTAP II и POWERTAP III. Все это обеспечивает для заказчиков широкий выбор продукции как по электрическим параметрам, так и по корпусному исполнению.
Силовые электронные компоненты Sirectifier сегодня используются во многих промышленных и бытовых устройствах, таких как импульсные источники питания, кондиционеры, стиральные машины, мотоциклы, электровелосипеды, индукционные плиты, микроволновые печи, устройства коррекции мощности, инверторы, оборудование индукционного нагрева, системы электропривода, телекоммуникационное оборудование, а также электромобили.
Биполярные транзисторы с изолированным затвором
Компания Sirectifier предлагает ряд продуктов на основе IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), в том числе силовые модули и дискретные компоненты. Семейство модулей включает в себя изделия с номинальным напряжением 600В, 1200В и 1700В и номинальным током от 25А до 2×600А. IGBT-модули Sirectifier выпускаются в следующих конфигурациях: одиночный транзистор, чопперная схема и полумостовая схема. Варианты корпусировки данных IGBT-модулей: GS, GD и GWB. Модули спроектированы и изготовлены для удовлетворения самых строгих требований к надежности на рынке.
На рисунке 1 в качестве примера представлена схема внутренней структуры IGBT-модуля SGG300S170KC2 и его корпусировка, а в таблице 1 приведен ряд IGBT-модулей компании Sirectifier с основными рабочими характеристиками и указанием аналогов от ведущих производителей.
IGBT-модуль Sirectifier | UCES, В | IC (при TC = 80 ℃), А | Корпус | Аналог |
SGG300T60UC2 | 600 | 300 | GD | FD300R06KE3 (Infineon) |
SGG145N120KC1 | 1200 | 150 | GS | FF150R12RT4 (Infineon) |
SGG300T120UC2 | 1200 | 300 | GD | SKM300GB12T4 (Semikron) |
SGG400T120UC2 | 1200 | 400 | GD | SKM400GB12T4 (Semikron) |
SGG145S170KC1 | 1700 | 150 | GS | SKM150GB17E4 (Semikron) |
SGG300S170KC2 | 1700 | 300 | GD | FF300R17KE4 (Infineon) |
Дискретные IGBT-компоненты компании Sirectifier включают в себя варианты с номинальным напряжением 600В и 1200В и номинальным током от 25А до 200А. Они выпускаются в корпусах TO-247AD и SOT-227. По топологии имеются варианты без обратного диода, с обратным диодом, с подключенным к коллектору диодом и подключенным к эмиттеру диодом.
На рисунке 2 в качестве примера представлена схема внутренней структуры IGBT-транзистора SG12N60DB и его корпусировка, а в таблице 2 приведен ряд IGBT-транзисторов компании Sirectifier с основными рабочими характеристиками и указанием аналогов от ведущих производителей.
IGBT-транзистор Sirectifier | UCES, В | IC (при TC = 100 ℃), А | Корпус | Аналог |
SG23N60DB | 600 | 23 | TO-247AD | AIKW20N60CT (Infineon) |
SG50N60DB | 600 | 50 | TO-247AD | IXGH48N60C3D1 (IXYS) |
SG200N60S | 600 | 100 | SOT-227 | VS-GA200SA60UP (Vishay) |
SG20N120DB | 1200 | 20 | TO-247AD | IHW20N120R5 (Infineon) |
SG40T120DB | 1200 | 40 | TO-247AD | IXGH40N120A2 (IXYS) |
SG45N120B | 1200 | 45 | TO-247AD | IXA45IF1200HB (IXYS) |
SG50N120S | 1200 | 45 | SOT-227 | APT45GP120J (Microchip) |
Таблица2. IGBT-транзисторы компании Sirectifier с основными рабочими характеристиками и их аналоги.
Выпрямительные элементы
Помимо этого, компания Sirectifier выпускает широкий ассортимент различных выпрямительных элементов и модулей. Сюда относятся тиристоры, симисторы, тиристорные модули, силовые диоды, диодные модули, мостовые выпрямители, а также эпитаксиальные диоды с быстрым восстановлением (FRED). Напряжение варьируется от 50В до 2200В, а номинальный ток — от нескольких ампер до 1000А.
Тиристоры Sirectifier выпускаются в корпусах TO-220, TO-263, TO-247 и SOT-227, могут работать при напряжениях от 200В до 1800В и выдерживают среднеквадратичные токи от 8А до 230А. На рисунке 3 представлен тиристор STYN208S, а в таблице 3 показаны примеры тиристоров Sirectifier с их основными характеристиками и аналогами.
Тиристор Sirectifier | ITRMS, А | UDRM, В | UGT, В | Корпус | Аналог |
STYN610 | 10 | 600 | 1,5 | TO-220 | TYN610RG (STMicroelectronics) |
STYN616S | 16 | 600 | 1,3 | TO-263 | TN1605H-6G (STMicroelectronics) |
STYN650 | 50 | 600 | 1,5 | TO-220 | SV6050RA2TP (Littelfuse) |
STYN1208 | 8 | 1200 | 1,5 | TO-220 | TYN1012TRG (STMicroelectronics) |
STYN1230 | 30 | 1200 | 1,5 | TO-247 | CS20-12IO1 (IXYS) |
STYN1630 | 30 | 1600 | 1,5 | TO-247 | VS-30TPS16L-M3 (Vishay) |
Таблица 3. Тиристоры компании Sirectifer с основными рабочими характеристиками и их аналоги.
Sirectifier выпускает тиристорные модули в двух основных исполнениях: тиристорно-диодные и тиристорно-тиристорные. При этом они выпускаются в различных конфигурациях как с последовательным, так и со встречным соединением полупроводниковых элементов. Тиристорные модули компании Sirectifier могут работать со среднеквадратичными токами от 42А до 1570А и напряжениями от 800В до 2200В.
На рисунке 4 в качестве примера представлено корпусное исполнение тиристорно-тиристорного модуля SST201GK08B и его внутренняя структура, а в таблице 4 показаны примеры тиристорных модулей Sirectifier с их основными характеристиками и аналогами.
Тиристорный модуль Sirectifier | ITRMS, А | UDRM, В | ITVM, А | Исполнение | Аналог |
STD90GK12 | 140 | 1200 | 90 | Тиристорно-диодный | SKKH92/12E (Semikron) |
STD570GK16 | 895 | 1600 | 570 | Тиристорно-диодный | SKKH570/16E (Semikron) |
STD320GK18 | 500 | 1800 | 320 | Тиристорно-диодный | SKKH330/18E (Semikron) |
STT116GK18 | 180 | 1800 | 116 | Тиристорно-тиристорный | SKKT107/18E (Semikron) |
STT130GK18 | 204 | 1800 | 130 | Тиристорно-тиристорный | SKKT122/18E (Semikron) |
Таблица 4. Тиристорные модули компании Sirectifer с основными рабочими характеристиками и их аналоги
Компания Sirectifier является одним из лидеров на китайском рынке по выпуску FRED-диодов. Ее диоды выпускаются как в одиночном исполнении, так и в модульном со сдвоенными диодами. Они могут работать с токами от 8А до 125А и напряжениями от 200В до 1200В и выпускаются в корпусах TO-220, TO-263, TO-247 и SOT-227. На рисунке 5 показана диодная сборка из двух FRED-диодов SUR2x100-12, а в таблице 5 приведены некоторые FRED-устройства Sirectifier с их основными характеристиками и аналогами.
FRED-устройство Sirectifier | UR, В | IFAV, А | Конфигурация | Корпус | Аналог |
SUR6020 | 200 | 60 | Одиночный диод | TO-247 | DSEI60-02A (IXYS) |
SURB1560 | 600 | 15 | Одиночный диод | TO-220 | VS-15ETL06-M3 (Vishay) |
SUR3060PT | 600 | 30 | Два встречно направленных диода | TO-247 | DSEK60-06A (IXYS) |
SUR30120 | 1200 | 30 | Одиночный диод | TO-247 | VS-E5PH3007L-N3 (Vishay) |
SUR2X100-04 | 400 | 2×91 | Два отдельных диода | SOT-227 | DSS2*101-02A (IXYS) |
SUR2x100-12 | 1200 | 2×91 | Два отдельных диода | SOT-227 | DSEI2*101-12A (IXYS) |
Таблица 5. FRED-диоды и FRED-модули Sirectifer с основными рабочими характеристиками и их аналоги.
Алюминиевые электролитические конденсаторы
Помимо полупроводниковых устройств компания Sirectifier также разрабатывает и производит ряд алюминиевых электролитических конденсаторов типа Snap-In, Fast-On и под винтовой монтаж. Их рабочее напряжение варьируются в диапазоне от 16В до 550В, а емкость – от 68 до 1500000 мкФ, при этом имеются версии, которые могут работать при температуре до 85°C и до 105°C.
На рисунке 6 представлен алюминиевый электролитический конденсатор KX105450152__M0HL, а в таблице 6 показаны некоторые конденсаторы компании Sirectifier с их основными характеристиками и аналогами.
Конденсатор Sirectifier | C, мкФ | U, В | ESR, мОм | Размеры | Аналог |
KX06450561_PM0EF | 560 | 450 | 165 | 35×50 | B43642A5567M (TDK) |
KX085450102__M0GL | 1000 | 450 | 100 | 51×105 | PEH200YK4100MB2 (KEMET) |
KX085400152__M0GL | 1500 | 400 | 65 | 51×105 | RP152M400R800E50 (JAMICON) |
KX105450152__M0HL | 1500 | 450 | 70 | 63×105 | B43458A5158M000 (TDK) |
Таблица 6. Алюминиевые электролитические конденсаторы Sirectifer с основными рабочими характеристиками и их аналоги.
Таким образом, несмотря на сложности в поставках силовых компонентов крупных западных производителей, отечественные компании, производящие силовую электронику, могут закрыть все свои основные потребности в IGBT-транзисторах, IGBT-модулях, алюминиевых электролитических конденсаторах, тиристорах, тиристорных модулях, диодах Шоттки, FRED-устройствах, выпрямительных модулях и других силовых компонентах благодаря продуктам Sirectifier.
Их можно приобрести в компании МАТРИКС ЭЛЕКТРОНИКА, которая, являясь официальным дистрибьютором Sirectifier на территории России, может предложить выгодные цены и полный объем технической поддержки от производителя.