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物联网、人工智能、自动驾驶、虚拟现实……这些全新的科技正在为人类生活的方方面面带来巨大改变。而这些新科技的实现则离不开半导体行业的支持。在很大程度上,新科技无疑会推动半导体行业的发展,但是新科技同时也给半导体行业带来了新的挑战。
新的挑战来自哪些方面?又该如何应对?
针对这些问题,维谛技术(Vertiv)大中华区市场研究部半导体解决方案总经理 李清华,日前在全球规模最大、规格最高的半导体行业盛会--2019 SEMICON China(中国国际半导体技术展会)“绿色厂务”论坛上,通过《可靠节能与智能化完美结合的供配电保障方案》的主题演讲进行了全面的深刻解析。
半导体企业面临的供电问题
半导体的厂务工作要保证生产过程的可靠、持续运行,同时基于能耗的考量,目前半导体厂务也非常强调绿色节能。因此,如何保证生产不间断运行和最大程度实现绿色节能,是半导体厂务目前面临的两大挑战。
虽然半导体厂务的工作范围很广泛,但是可靠供电是厂务工作的首要目标。然而,半导体生产在供电保障上却常常面临两个突出问题。半导体工厂采用两路一级市电供电,能够满足一般情况下的供电需求,但是如果遇到恶劣天气、施工意外等不可预测的突发情况,就会带来市电断电和电压暂降的风险,这将会给半导体生产造成严重后果。
那么,有什么方式既可以防止市电断电,又可以改善电压暂降带来的影响?
既然UPS系统是保障半导体工厂供电可靠性的重要屏障,在实际应用中,又需要重点考量产品的哪些关键因素?对此,李清华从UPS系统供电的可靠性、节能性及智能化等维度进行了严谨的分析。
提升UPS可靠性的两种方式
提升UPS系统供电可靠性通常有两个方式,一是提升UPS单机的可靠性,另一个方式是设计冗余的UPS系统架构。提升UPS单机可靠性必须要解决半导体生产过程中遇到的市电瞬态高压、负载谐波、环境灰尘等问题。
对于如何解决这些问题,李清华介绍了维谛技术(Vertiv)采用创新单相模组设计的 Liebert®eXL系列UPS的性能特点。这款产品通过独有的母线瞬态保护电路、逆变器增加谐波抑制补偿电路、专用隔离风道、分立充放电模组等领先设计,能够全面满足半导体行业对UPS系统应用的苛刻要求。
可靠性与节能性的完美平衡
UPS系统的节能性也很重要,能够在一定程度上帮助半导体企业降低系统运行成本。目前,在提升UPS系统节能性方面,ECO模式应用的比较广泛,但是这一模式也有明显的缺陷。
针对ECO模式的不完美,维谛技术(Vertiv)最新研发的拥有专利的“动态在线模式”,则实现了既可以保证UPS系统供电质量,又能提升系统效率。
他同时表示,对于一个UPS用量在3万KVA的晶圆厂来说,效率提升2个百分点,一年就能节省420万元的电费。
智能化要着眼于全链路设计
在实现高可靠、高节能之外,UPS系统还要具备智能化特征,以此有效降低系统运维工作量及运维成本,同时对系统运行进行监测,预防故障发生。UPS系统的智能化设计需要从整个供配电链路进行管理,包括前端输入开关柜、UPS系统、配电柜。
在这方面,维谛技术(Vertiv)推出的创新型全功率链智能化供配电管理方案--PTMS全功率链智能管理系统+APT全功率链电力模组方案,将整个供配电链路的硬件和软件有机地整合起来。
致力于保障半导体关键应用
事实上,早在上世纪八十年代,维谛技术(Vertiv)就开始为Intel、 Samsung、motorola等半导体企业在全球范围内的生产线提供不间断电源保障。而且维谛技术(Vertiv)还曾经创造了一项纪录,旗下一批Liebert®品牌的UPS产品,在Samsung工厂稳定运行了整整23年,期间只是常规性的更换了风扇和电容。
维谛技术(Vertiv)的UPS产品之所以能够具备如此出色的可靠性,不仅缘于领先的研发创新能力和技术,而且拥有超过40年的UPS研发经验,掌握了丰富的大功率UPS控制技术。更是由于维谛技术(Vertiv)建立了完善的研发测试平台,从器件到整机再到整个供配电系统,研发过程要通过1000多项测试,这充分保障了产品实际性能与研发的一致性。