金融业大型数据中心预制化电力模块应用研究

随着互联网和数字产业的飞速发展,大型数据中心机房单机柜功率快速增长,且需要规划出更多的服务器空间,而传统供配电方案的变配电室与IT机房间的比例越来越高,数据中心急需对其供配电系统进行优化升级。本文结合农业银行上海同城灾备机房设计方案,从系统架构、空间排布、交付速度、智能监控等多个角度论证了预制化电力模块在金融业大型数据中心的应用优势和推广价值。

浅谈电力模块在数据机房中的应用

数字经济时代,随着5G、物联网、工业互联网的推广应用,带来数据指数级增长,大量数据都将进入数据机房进行集中处理,这对数据中心都提出了更新更高的要求。面对数据中心高密化、规模化的发展,供电系统作为数据中心的“心脏”,为满足数据中心的增长,以及绿色能源的发展趋势,在建设中不仅要保障供电的安全性,更要对供电系统进行技术创新,为客户创造更大价值。结合相关技术及规范,创新数据中心配电方案,为数据中心供电系统的设计提供思路。

智能电力模块(IPM)

智能电力模块 (IPM)是智能集成电路 ,因其可靠性高 ,用户使用方便的特点赢得越来越大的市场。本文以日本富士公司R系列IPM为例 ,讲述了智能电力模块的结构及其在小型变频器中的应用。

试论不同架构数据中心预制化交流电力模块的利与弊

本文通过对产品化极简设计类和电气工程设计类两种预制化电力模块的技术特点进行分析讨论;阐明使用外置断路器或仅依靠UPS内部的负荷开关+熔断器作为UPS的输入输出保护,哪种方式更有利于系统安全运行。

无铅大容量适于作电机驱动元件的无铅电力模块

日本三菱电机公司刚完成了适于作工业用驱动电机的半导体的连续铸模型大容量电力模块，已于2004年7月起顺次有样品上市。特点有：（1）由于采用连续铸模技术，确保了高可靠性，不仅端子部的镀层，连电力元件下的焊锡也实现了无铅。（2）借助采用便宜的材料及生产性高的连续铸模技术，不仅降低了生产成本，而且和本公司原来的封装（外壳型）相比，在容积比方面仅为原1／5以下，

数据中心用融合电力模块系统

近年来,随着数据中心机房单机柜功耗的增长和客户对机架的需求日益增加,给数据中心的前期建设和后期运维带来了空前的压力,数据中心需要对其供配电系统进行优化升级。供配电系统是数据中心机房良好运行的重要保障,只有科学合理且布设完善的供配电系统才能保障数据中心有序、良好的运行。结合具体工程实例,对数据中心的融合电力模块系统进行研究。

预制化电力模块技术在数据中心领域的应用分析

随着东数西算工程的推进,数据中心的建设迎来新一轮发展浪潮,同时为了实现国家“碳达峰、碳中和”发展目标,对新建数据中心电能利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)也提出了更高的要求。数据中心供配电技术需跟上发展步伐,预制化电力模块技术应运而生。介绍数据中心传统供电模式与预制化电力模块技术,针对实际案例对2者进行方案对比可知,预制化电力模块技术具有明显优势。

新一代数据中心智能融合电力模块技术的研究

在国家碳达峰、碳中和工作的集中统一领导下,新建数据中心必将更加重视减少碳排放,对应到对供配电的要求,必须要更小的占地(降建筑面积减碳)、更高的效率(减生命周期碳排放),通过技术创新减碳。因此,提出了新一代数据中心智能融合电力模块技术的解决方案,并从多个方面进行深入分析,为数据中心的建设提供技术参考。

电力电子模块的发热机理与散热措施

从结构上分析电力电子模块产生热量的原理和危害,结合在电机中的实际应用从设计和工艺两方面提出了解决模块散热的措施。

倒装芯片集成电力电子模块

倒装芯片(Flip Chip,FC)技术广泛应用于微电子封装中,将该技术引入到三维的集成电力电子模块(Integrated Power Electronics Module,IPEM)的封装中,可以构成倒装芯片集成电力电子模块(FC-IPEM)。该文详细介绍FC-IPEM的结构和组装程序。在实验室完成由两只MOSFET和驱动、保护等电路构成的半桥FC-IPEM,并采用它构成同步整流Buck变换器,对半桥FC-IPEM进行电气性能测试,最后给出测试结果。

智能化网络家电控制中电力载波模块的设计

在家庭自动化研究中,利用电力载波进行信息传送正成为研究的热点。基于ST7536开发了一种面向短消息、短命令的网络家电控制的电力载波通讯试验平台,并进行了大量的试验研究。其结果表明,电力载波模块能够较好地构建家庭通讯网络,是一种性能价格比较高的控制方式。

基于局部元等效电路原理对混合封装电力电子集成模块内互感耦合的研究

低压大电流混合封装电力电子集成模块(IPEM)内部功率电路与控制和驱动电路之间的互感耦合是电磁干扰的主要途径之一,为了准确预测电磁干扰的强度,需要对耦合互感进行精确计算,文中针对这个问题展开研究。首先,分析了功率电路的高频环流问题;其次,采用局部元等效电路(PEEC)原理对高频环流回路与典型控制和驱动回路之间的耦合互感进行了计算;最后,通过仿真和实验对计算结果进行了验证,表明该文对高频环流的干扰分析以及对耦合互感的计算方法是正确并且有效的。

应用电力电子模块化组件的高压大容量变流器的设计

由电力电子模块化组件构成的变流器是实现分布式电力系统的各个组网之间接口功能的理想解决方案,而模块化标准化的软、硬件设计是其关键技术难点。针对该技术难点,系统地总结了各种模块化变流器的拓扑,设计了一种适用于高压大容量场合的三电平H桥结构的电力电子模块化组件,其构建的变流器可完成高压直流输配电的相关能量接口功能。同时提出了与该组件相匹配的标准化分布式分层控制器结构,使得该组件和控制器具备较大的灵活性。最后利用组件构建了MW级变流器实验样机,进行了带载实验。实验结果表明,稳态满载实验输出电压纹波<3.5%,动态加减载实验中电压波动<14%,恢复时间<13 ms。因此该设计组件和相关的分层控制器能够构建大容量变流器并实现其相关功能。

混合封装电力电子集成模块内的传热研究

采用混合封装电力电子集成模块的热模型对模块内功率电路向驱动保护电路印刷电路板(PCB)的传热进行了研究,确定了功率器件在不同的发热量下器件和驱动保护电路PCB上的最高温度.实体模块的测试结果与热模型的计算结果良好的一致性表明:功率器件到模块内铜基板底面间的热阻为0 45℃/W;驱动保护电路PCB受功率电路的传热影响显著;在自然对流散热的情况下,功率器件的温度达到85℃左右时,PCB上的最高温度已接近70℃,此时功率器件的发热量为45W.

基于互感模型的混合封装电力电子集成模块内电磁干扰的研究

研究了大电流混合封装电力电子集成模块 (IPEM)内功率电路对控制驱动电路的电磁干扰问题研究表明 ,功率电路的内部环流通过互感耦合的方式会对IPEM内部的控制和驱动电路产生重要影响 ,特别是环流的高频分量为了对环流的EMI进行评估 ,建立了IPEM的内部环流实验模型另外 ,一种简化的基于局部元等效电路 (PEEC)原理的建模和计算方法被用于计算环流回路与控制和驱动回路之间的互感 ,实验证明结果是比较准确的 .

集成电力电子模块封装的关键技术

封装技术直接影响到集成电力电子模块(Integrated Power Electronics Module,IPEM)的电气性能、EMI特性和热性能等,被公认为未来电力电子技术发展的核心推动力。介绍了IPEM封装的结构与互连和基板技术等关键技术及研究现状,分析了已存在的薄膜覆盖封装技术等三维IPEM封装技术,讨论了IPEM封装的发展趋势,最后指出我国IPEM封装技术研究的限制因素与对策。

开关电源用电力电子集成模块的研究

对电力电子技术的未来发展方向进行了展望 ,指出电力电子集成技术出现和发展的原因及必然性。阐明了电力电子集成技术的概念和基本原理 ,并以开关电源为应用对象 ,设计了一种功率为 1.5kW的基于分立元件的电力电子集成模块 。

电力电子标准模块通讯接口分析与设计

为了实现电力电子标准模块的互连,将三相电压源逆变器控制体系划分为5个接口,分析计算了各接口传递的变量和通讯所需要的带宽.根据各接口的带宽,按照电力电子系统集成要求确定了通讯体系的划分.采用USB接口设计了电力电子标准模块的通讯接口,完成了一个基于电力电子标准模块的三相电压源逆变器设计.结果表明,该电力电子标准模块通讯接口的设计和通讯体系的划分可以满足电力电子系统集成的要求.该通讯体系的划分可以随着通讯技术的发展,用于电力电子标准模块不同通讯接口的设计.

ECM20电力监控模块OPC驱动程序实现

介绍一种使用VC + +和OPCToolKit工具包实现OPC驱动程序的通用方法。按照对驱动程序结构的要求 ,使用以上开发工具生成多个工程 ,共同组成程序框架。在对通信协议进行分析的基础上 ,进行实现方式的设计。按照协议的要求 ,在不同的协议层次上 ,分别实现协议的封装和分析。实现标准的OPC接口 ,可以直接和任何支持此规范的客户端进行通信 ,增强了适应性。程序还使用了多线程技术 ,使多个功能块可以同步运行 ,缩短了程序循环周期 ,因而更具高效性。在iFix和多个标准OPC客户端得到了良好的运用 。

电力电子集成模块的封装结构与互连方式的研究现状

分析了传统大功率电力电子器件普遍采用的封装结构和互连方式存在的问题,对目前电力电子集成模块的集成与封装技术进行了分类和比较,介绍了各种新型封装结构与互连方式的原理、结构和设计方法。