赛米控在中国珠海设立解决方案中心 - Semikron

賽 米 控 專 刊
SEMiNEWS
第 五 期 Issue 5 (2010 年 2 月 )
赛 米 控 中 国 於 2010 年 上 半 年 的
活 动 概 览 :
3 月 31 日
赛 米 控 技 術 研 讨 会 ( 深 圳 )
4 月 20 日
赛 米 控 技 術 研 讨 会 ( 北 京 )
4 月 27 日
赛 米 控 技 術 研 讨 会 ( 上 海 )
5 月 5 - 8 日
SNEC 第 四 届 (2010)
国 际 太 阳 能 光 伏 大 会 暨 展 览 会 ( 上 海 )
( 展 館 : W6 展 台 號 : T6067)
6 月 1 - 3 日
PCIM 中 國 展 览 会 ( 上 海 )
( 展 館 : 东 馆 展 台 號 : A01)
6 月 24 日
赛 米 控 風 力 發 電 技 術 研 讨 会 ( 北 京 )
赛 米 控 在 中 国 珠 海 设 立 解 决 方 案 中 心
赛 米 控 已 将 其 全 球 解 决 方 案 中 心 网 络 扩 展 至 中 国 珠 海 。 新 中 心 主 要 生 产 用 于 可 再 生 能 源 市 场 的
电 力 电 子 组 件 , 让 客 户 受 益 于 价 格 更 具 竞 争 力 的 “ 德 國 品 質 、 中 国 制 造 ” 的 功 率 组 件 。

赛 米 控 “ 绿 色 能 源 中 心 ” 在 中 国 珠 海 成 立
赛 米 控 已 将 其 全 球 解 决 方 案 中 心 网 络 扩 展
至 中 国 珠 海 。 新 中 心 专 门 从 事 以 SKiiP ® 技 术
为 基 础 的 SEMISTACK ® 功 率 组 件 的 设 计 和
制 造 , 这 些 组 件 专 应 用 于 风 能 和 太 阳 能 变
流 器 。 客 户 现 在 可 以 受 益 于 灵 活 且 可 定 制
设 计 、 本 地 化 技 术 支 持 、 快 速 交 货 及 价 格
更 具 竞 争 力 的 “ 德 國 品 質 、 中 国 制 造 ” 的 功 率
组 件 。
SEMISTACK ® 集 成 了 已 配 备 有 水 冷 或 风 冷
散 热 器 的 SKiiP ® 智 能 功 率 模 块 (IPM)、 电 容
和 直 流 母 线 。 新 的 模 块 化 的 SEMISTACK ®
平 台 适 用 于 功 率 高 达 1.8MW 的 方 案 。 得 益
于 SKiiP ® IPM 的 特 性 , 作 为 变 流 器 核 心 的
SEMISTACK ® 功 率 组 件 的 功 率 密 度 大 和 可 靠
性 高 。 此 外 ,SEMISTACK ® 功 率 组 件 采 用 了
模 块 化 的 构 造 , 使 得 配 置 更 灵 活 。
每 个 SEMISTACK ® 都 按 照 欧 洲 标 准 经 过 严 格
的 测 试 , 这 确 保 了 电 力 电 子 组 件 的 高 质 量 。
除 了 标 准 测 试 制 度 外 , 还 有 一 项 可 选 的 老 化
测 试 。 组 件 在 模 拟 最 恶 劣 及 高 温 高 电 压 的 条
件 下 进 行 测 试 , 结 温 最 高 可 达 125°C。 此 项
测 试 确 保 解 决 方 案 中 心 能 够 为 最 艰 巨 的 应 用
提 供 目 前 可 实 现 的 最 高 的 可 靠 性 。
SEMISTACK ® 中 所 用 的 SKiiP ® IGBT 模 块 是 唯
一 一 个 功 率 范 围 在 400kW–1.8MW 的 IPM,
因 此 最 适 用 于 风 能 和 太 阳 能 变 流 器 。 全 球
风 力 发 电 总 装 机 容 量 为 122GW, 其 中 采
用 了 赛 米 控 技 术 的 有 57GW。( 来 源 :BTM
Consult ApS,2009)
“ 在 中 国 设 立 解 决 方 案 中 心 对 于 快 速 增 长 的
可 再 生 能 源 市 场 中 的 功 率 解 决 方 案 的 发 展 来
说 是 一 个 里 程 碑 , 这 一 市 场 在 中 国 尤 其 重
要 。 我 们 的 客 户 现 在 可 以 通 过 解 决 方 案 中 心
得 到 由 中 国 专 家 团 队 制 造 的 、 具 有 德 国 品
质 且 价 格 更 具 竞 争 力 的 定 制 设 计 的 功 率 组
件 ,” 赛 米 控 大 中 华 区 总 经 理 任 力 新 先 生 说
到 。“ 此 外 , 客 户 能 够 从 快 速 交 货 、 更 快 的
响 应 和 本 地 化 的 技 术 支 持 中 受 益 。”
赛 米 控 解 决 方 案 中 心 网 络 的 经 验 和 知 识 现 在
都 可 以 直 接 从 在 珠 海 新 成 立 的 解 决 方 案 中 心
得 到 。 位 於 每 洲 一 个 、 全 球 共 8 个 的 解 决 方
案 中 心 的 专 业 技 術 已 融 进 该 网 络 里 。 全 球 支
持 的 本 地 服 务 提 供 了 开 发 和 生 产 能 力 以 满 足
客 户 最 高 的 应 用 需 求 。
第 一 台 带 有 6 个 SKiiP ® 组 件 和 2 个 整 流 器 组 件
的 样 机 已 经 在 赛 米 控 中 国 珠 海 的 工 厂 完 成
了 组 装 。
随 着 一 个 新 的 解 决 方 案 中 心 和 SEMISTACK ®
生 产 线 的 成 立 , 赛 米 控 抢 占 先 机 进 入 快 速
发 展 的 中 国 可 再 生 能 源 应 用 市 场 , 并 且 扩
大 其 作 为 风 能 和 太 阳 能 变 流 器 领 先 供 应 商
的 影 响 。
第 五 期 (2010 年 2 月 ) P2

温 度 循 环 能 力 提 高 了 15 倍
經 久 耐 用 的 100% 無 焊 接 IGBT 模 塊
SKiM ® , 这 款 用 于 电 动 和 混 合 动 力 汽 车 及
工 业 应 用 中 DC/AC 和 AC/DC 逆 变 器 的 三 相
IGBT 模 块 , 其 温 度 循 环 能 力 比 标 准 焊 接 型
模 块 高 15 倍 。 这 些 模 块 在 远 远 超 出 标 准 工
业 测 试 条 件 的 情 况 下 进 行 了 测 试 , 结 果 表
明 , 它 们 在 环 境 温 度 , 冷 却 条 件 和 运 行 效 果
等 多 变 的 环 境 中 , 具 有 极 强 耐 久 能 力 。
SKiM ® 模 块 的 特 点 是 在 高 于 标 准 工 业 测 试 条
件 下 , 所 展 现 出 来 的 机 械 稳 定 性 。 振 动 测
试 中 , 工 业 标 准 为 5g, 而 该 模 块 达 到 10g。
冲 击 测 试 中 , 工 业 标 准 为 50g, 该 模 块 达 到
100g。 总 模 块 电 阻 为 0.3 毫 欧 , 相 比 之 下 ,
典 型 的 工 业 水 平 为 1.1 毫 欧 。SKiM ® 在 高 加
速 度 和 振 动 压 力 中 经 受 住 了 对 耐 用 性 的 严
格 要 求 。
烧 结 互 联 和 无 焊 接 压 接 技 术 , 确 保 模 块 是
100% 的 无 焊 接 模 块 , 可 以 消 除 高 温 时 会 产
生 的 焊 接 失 效 现 象 。
SKiM ® 模 块 只 用 螺 丝 就 可 以 快 速 且 方 便 地 安
装 到 散 热 器 上 , 无 需 焊 接 。 这 些 模 块 供 货 的
时 候 都 预 涂 了 导 热 涂 层 , 以 确 保 涂 层 厚 度 均
匀 且 最 优 。 电 源 板 也 无 需 任 何 焊 接 组 装 步
骤 , 采 用 的 是 弹 簧 触 点 技 术 。 这 些 封 装 和 连
接 技 术 的 组 合 使 得 逆 变 器 的 组 装 过 程 更 具 成
本 效 益 且 节 省 时 间 。
现 有 SKiM ® 63 和 SKiM ® 93 模 块 的 阻 断 耐
压 为 600V、1,200 V 和 1,700 V, 额 定 电 流
为 300A-900A。 有 两 种 尺 寸 可 供 选 择 : 包
括 SKiM ® 63 — 尺 寸 为 120 x 160 mm² 和
SKiM ® 93 — 尺 寸 为 150 x 160 mm²。
赛 米 控 再 获 两 奖
在 2009 年 12 月 举 办 的 “ 第 五 届 中 国 电 源 产 品 设 计
大 奖 ” 中 , 赛 米 控 荣 获 两 个 大 奖 , 包 括 最 佳 功 能 设 计
奖 和 最 佳 结 构 设 计 奖 。 前 者 是 颁 给 用 于 电 动 和 混 合
动 力 汽 车 的 SKAI ® 2 IGBT 逆 变 器 , 而 後 者 则 是 颁 给
SKiiP ® 4, 新 一 代 智 能 IGBT 功 率 模 块 , 它 主 要 用 于 风
能 和 太 阳 能 应 用 、 牵 引 应 用 、 电 梯 系 统 以 及 输 出 功 率
在 400kW-1.8MW 的 工 业 驱 动 器 中 。
此 荣 誉 再 一 次 证 明 赛 米 控 技 术 深 得 业 界 推 崇 。
P3 (2010 年 2 月 ) 第 五 期

应 用 于 风 力 发 电 领 域 的 功 率 模 块 组 件
赛 米 控 商 业 贸 易 ( 珠 海 ) 有 限 公 司 • 王 俊
金 秋 十 月 , 在 一 年 一 度 的 北 京 国 际 风 能 展 会
上 , 赛 米 控 公 司 特 别 推 出 了 应 用 于 风 力 发
电 变 流 器 中 最 新 的 SEMISTACK ® 功 率 组 件 。
该 功 率 组 件 基 于 赛 米 控 的 SKiiP ® 智 能 功 率 模
块 , 以 其 灵 活 , 紧 凑 以 及 模 块 化 的 全 新 结 构
展 现 在 该 展 会 上 。 这 种 新 结 构 的 功 率 组 件 可
以 为 风 力 发 电 公 司 的 电 气 及 结 构 设 计 带 来 便
利 , 为 风 力 发 电 公 司 在 风 力 发 电 市 场 中 的 开
阔 奠 定 坚 实 的 基 础 。
用 户 可 以 在 该 功 率 组 件 紧 凑 而 且 标 准 的 结 构
下 设 计 功 率 范 围 从 450 kW 至 2.5 MW 的 风 力
发 电 变 流 器 。 标 准 的 结 构 框 架 不 仅 提 供 了 宽
广 的 功 率 输 出 范 围 , 而 且 为 整 机 的 设 计 提 供
了 灵 活 的 设 计 理 念 。 该 组 件 有 多 样 化 的 拓 扑
结 构 可 供 选 择 , 如 三 相 输 出 结 构 , 或 者 是 大
功 率 单 元 并 联 输 出 的 半 桥 结 构 。
该 功 率 组 件 所 具 备 的 这 些 优 点 主 要 归 于 其 优
化 的 机 械 结 构 设 计 , 对 称 的 交 流 输 出 端 提 供
了 均 匀 的 电 流 分 布 , 解 决 了 以 往 大 电 流 输 出
不 均 的 问 题 。 母 排 的 优 化 设 计 也 在 很 大 程
度 降 低 功 率 组 件 内 部 的 杂 散 电 感 。 这 使 得
1200V 的 IGBT 功 率 模 块 直 流 电 压 最 高 可 运 行
在 900V,1700V 的 IGBT 功 率 模 块 直 流 电 压
最 高 可 运 行 在 1200V 。 除 此 之 外 , 该 功 率
组 件 的 核 心 SKiiP ® 也 是 其 具 备 优 秀 表 现 能 力
的 关 键 因 素 。
SKiiP ® 产 品 是 一 款 具 备 优 秀 功 率 循 环 能 力 的
智 能 功 率 模 块 , 而 且 该 智 能 功 率 模 块 集 成 驱
动 电 路 , 并 具 有 过 电 流 保 护 , 过 温 保 护 以
及 母 线 过 电 压 保 护 等 完 善 的 保 护 功 能 。 在 风
力 发 电 市 场 中 ,SKiiP ® 以 其 优 秀 的 性 能 以 及
稳 定 的 可 靠 性 被 众 多 知 名 风 力 发 电 厂 商 作
为 首 选 产 品 。 与 该 功 率 组 件 同 步 推 出 的 第 四
代 SKiiP ® 4 系 列 具 备 更 优 秀 的 封 装 技 术 以 及
更 高 的 功 率 密 度 。 其 中 SKiiP3614GB17E4
模 块 最 高 电 流 输 出 可 达 3600A。 相 同 尺 寸 下
單 相 組 件 – 風 冷
SKiiP ® 4 單 元 半 橋 結 構
SKiiP ® 2 單 元 半 橋 結 構
SKiiP ® 3 單 元 半 橋 結 構
图 1: 赛 米 控 最 新 推 出 的 基 于 SKiiP ® 的 功 率 组 件 。
第 五 期 (2010 年 2 月 ) P4

1800A 2400A 3600A
1200V SKiiP ® 3 4GB 新 SKiiP ® 4 4GB 電 流 密 度
SKiiP ® 型 號 2413GB123-4D 2414GB12E4-4D
1)
I rms
[A] 水 冷 750 1030 +37%
I rms
[A] 風 冷 500 715 2) +43%
1700V SKiiP ® 3 4GB 新 SKiiP ® 4 4GB 電 流 密 度
SKiiP ® 型 號 2413GB172-4D 2414GB17E4-4D
1)
I rms
[A] 水 冷 775 1030 +33%
I rms
[A] 風 冷 530 675 2) +27%
1200V: (Vdc=650VVout=400Vcosϕ = 0.855kHz150% 過 載 系 數 2-50Hz)
1700V: (Vdc=110VVout=690Vcosϕ = 0.852kHz150% 過 載 系 數 2-50Hz)
1)
NWK 水 冷 散 熱 器 2) 在 Tj = 150°C 散 熱 器 溫 度 為 125°C 時 的 持 續 電 流
SKiiP ® 4 比 SKiiP ® 3 提 升 了 约 33% 功 率 输 出 能
力 。 基 于 SKiiP ® 4 的 SEMISTACK ® 将 会 有 更
出 色 的 表 现 。
随 着 中 国 解 決 方 案 中 心 在 珠 海 的 建 立 , 赛 米
控 公 司 在 全 球 已 具 有 8 所 解 決 方 案 中 心 。 这
些 解 決 方 案 中 心 可 以 和 全 球 各 地 的 变 流 器 用
户 一 起 开 发 高 效 率 的 变 流 器 方 案 。 其 中 赛 米
控 在 珠 海 的 方 案 中 心 被 我 们 称 之 为 “ 绿 色 能
源 中 心 ”, 该 中 心 将 为 中 国 的 电 气 公 司 提 供
优 质 的 产 品 , 迅 捷 的 物 流 服 务 以 及 最 领 先 的
技 术 方 案 。
绿 色 能 源 中 心 中 的 工 程 技 术 设 计 团 队 可 以 依
据 客 户 所 提 供 的 设 计 概 念 进 行 高 效 的 , 专 业
化 的 电 气 设 计 以 及 机 械 结 构 设 计 , 也 可 以 依
据 客 户 的 设 计 方 案 进 行 高 品 质 的 生 产 加 工 制
造 。 中 心 的 产 品 测 试 房 可 以 对 所 生 产 的 功 率
组 件 进 行 系 统 化 的 功 能 测 试 , 包 括 电 气 功 能
测 试 以 及 专 门 针 对 基 于 SKiiP ® 的 功 率 组 件 特
有 的 产 品 老 化 测 试 。 该 老 化 测 试 为 SKiiP ® 组
件 在 模 拟 真 实 变 流 器 应 用 的 环 境 下 将 实 际 环
境 温 度 以 及 母 线 电 压 升 高 后 , 模 拟 运 行 约 2
小 时 。 在 该 测 试 过 程 中 , 一 些 产 品 潜 在 的 功
能 缺 陷 可 以 及 时 被 发 现 并 消 除 。 为 客 户 提 供
最 可 靠 , 最 值 得 信 赖 的 产 品 是 珠 海 绿 色 能 源
中 心 的 永 恒 不 变 的 宗 旨 。
P5 (2010 年 2 月 ) 第 五 期

SKiiP ® 模 块 在 电 池 储 能 系 统 中 的 应 用
侯 朝 勇 1
, 胡 学 浩 1
, 孙 允 帅
2
1. 中 国 电 力 科 学 研 究 院 北 京 100192;2. 赛 米 控 商 业 贸 易 有 限 公 司 北 京 分 公 司 北 京 100088
随 着 可 再 生 能 源 的 发 展 , 越 来 越 多 的 风
力 发 电 正 在 逐 步 建 成 , 但 是 风 力 发 电 是
一 种 间 歇 性 能 源 , 因 此 不 能 提 供 持 续 稳
定 的 功 率 , 发 电 稳 定 性 较 差 。 另 外 , 风
力 发 电 功 率 的 波 动 会 影 响 当 地 电 网 的 电
能 质 量 , 产 生 电 压 波 动 与 闪 变 。 因 此 ,
研 究 改 善 风 力 发 电 的 稳 定 性 , 抑 制 其 引
起 的 电 压 波 动 与 闪 变 以 及 提 高 含 电 力 系
统 的 稳 定 性 等 问 题 成 为 风 力 发 电 并 网 运
行 中 的 重 要 问 题 。
电 池 储 能 系 统 (Battery Energy Storage
System,BESS) 作 为 平 滑 风 力 发 电 波 动
的 一 种 有 效 手 段 , 具 有 较 好 的 应 用 前
景 。 图 1 所 示 为 电 池 储 能 系 统 在 风 电 中
的 应 用 , 用 电 池 储 能 来 平 抑 风 力 发 电 的
波 动 , 在 设 计 中 为 了 适 应 不 同 容 量 的 风
力 发 电 , 电 池 储 能 系 统 采 用 模 块 化 并 联
的 架 构 , 这 样 可 以 提 高 储 能 系 统 的 灵 活
性 , 当 需 要 增 加 容 量 时 只 需 增 加 一 组 储
能 系 统 即 可 , 而 不 需 要 重 新 设 计 , 既 可
以 减 少 成 本 也 可 以 提 高 工 程 的 进 度 。
电 力 电 子 接 口 作 为 电 池 储 能 系 统 接 入 电
网 的 关 键 部 件 之 一 , 如 何 提 高 电 力 电 子
部 件 的 可 靠 性 和 降 低 成 本 , 并 且 提 高 系
统 的 集 成 化 和 易 扩 展 性 成 为 商 业 化 应 用
的 重 要 因 素 。 在 电 池 储 能 系 统 中 , 电 力
电 子 变 换 部 分 主 要 用 来 完 成 把 电 池 的 直
流 电 压 变 为 电 网 需 求 的 交 流 电 压 , 通 常
由 一 双 向 DC-DC 变 换 器 和 DC-AC 并 网
逆 变 器 组 成 , 如 图 2 所 示 , 主 要 完 成 如
下 功 能 :
• 实 现 对 电 池 的 快 速 充 放 电
• 平 抑 风 力 发 电 的 波 动
• 无 功 补 偿 作 用
• 平 衡 负 荷
• 滤 波 作 用
本 设 计 利 用 赛 米 控 公 司 的 SKiiP ® 模 块
设 计 了 电 池 储 能 系 统 的 模 块 化 并 网 逆
变 器 。SKiiP ® 模 块 的 架 构 如 图 4 所 示 ,
模 块 集 成 了 功 率 半 导 体 器 件 、 散 热 器
以 及 具 有 保 护 和 监 测 电 路 的 门 极 驱 动
电 路 , 并 有 用 于 短 路 和 过 电 流 保 护 的
闭 环 电 流 传 感 器 , 同 时 内 部 也 集 成 了
温 度 传 感 器 。 采 用 SKiiP ® 模 块 可 以 大
大 简 化 并 网 逆 变 器 主 电 路 的 设 计 , 提
高 系 统 的 抗 干 扰 能 力 , 具 有 很 高 的 可
靠 性 和 负 载 循 环 能 力 , 并 能 方 便 的 实
现 模 块 化 和 集 成 化 。
本 设 计 主 要 针 对 100kW 的 储 能 系 统 ,
并 且 把 100kW 的 储 能 系 统 设 计 成 模
块 化 的 基 本 单 元 , 当 需 要 储 能 系 统 扩
容 时 , 直 接 把 模 块 并 联 就 可 以 实 现 。
充 放 电 系 统 主 要 包 括 直 流 滤 波 电 容 ,
三 相 电 压 源 变 换 器 (Voltage Source
Converter,VSC) 和 半 桥 DC-DC 变 换
器 , 三 相 并 网 滤 波 器 , 电 池 输 出 直
流 滤 波 器 和 控 制 器 , 每 个 单 元 都 采 用
机 箱 完 全 屏 蔽 , 既 可 以 减 少 电 磁 干 扰
问 题 又 可 以 实 现 模 块 化 , 减 少 维 护 费
用 。 系 统 采 用 750V 的 直 流 母 线 ,5kHz
的 开 关 频 率 。
图 1: 电 池 储 能 系 统 在 风 力 发 电 中 的 基 本 结 构
图 2: 单 个 电 池 储 能 系 统 的 基 本 组 成
图 3: 电 池 储 能 系 统 整 体 控 制 框 图
驅 動 部 件
電 源
功 率 部 件
風 力 發 電 出 力
驅 動 器 接 口
門 極 驅 動 器
或
電 池 出 力
合 成 出 力
電 網 參 數
監 控 直 流 電 壓 控 制 充 電 電 流 控 制
保 護 電 路
電 壓 檢 測
電 流 檢 測
溫 度 檢 測
負 荷
系 統
水 冷 或 風 冷 散 熱 器
第 五 期 (2010 年 2 月 ) P6
图 4: SKiiP ® 模 块 的 架 构 图

单 个 电 池 储 能 单 元 的 控 制 框 图 如 图 3 所 示 ,
主 要 包 括 直 流 端 电 压 控 制 , 电 池 充 电 电 流 控
制 和 并 网 逆 变 器 控 制 。 直 流 电 压 控 制 器 平 衡
电 池 的 有 功 , 通 过 控 制 电 池 电 流 来 实 现 ,
为 了 克 服 直 流 电 压 控 制 器 带 宽 低 的 特 性 , 引
入 了 电 池 电 流 反 馈 , 减 少 了 暂 态 过 程 中 的 直
流 电 压 波 动 。 控 制 器 采 用 级 联 结 构 , 由 电 池
电 流 i 2
构 成 外 环 , 滤 波 电 容 电 压 U C
构 成 中 间
环 ,i 1
组 成 内 环 。 并 网 逆 变 器 实 现 电 流 控 制
的 电 压 源 , 电 流 控 制 器 在 同 步 旋 转 坐 标 系 下
得 到 。 在 同 步 旋 转 坐 标 系 下 , 有 功 和 无 功 分
别 和 d 轴 和 q 轴 对 应 , 可 以 实 现 解 耦 控 制 。
为 了 扩 大 电 池 储 能 系 统 的 容 量 , 本 设 计 中 采
用 并 联 扩 容 的 方 式 , 整 体 架 构 如 图 5 所 示 ,
每 个 100kW 的 储 能 模 块 组 成 基 本 单 元 。 本
地 控 制 器 主 要 用 来 完 成 每 个 储 能 单 元 模 块 的
控 制 , 采 用 FPGA 和 DSP 进 行 快 速 的 电 压 、
电 流 和 温 度 采 样 , 并 完 成 数 据 的 处 理 和 控 制
算 法 的 快 速 实 现 , 同 时 负 责 和 上 层 监 控 系 统
进 行 通 信 ; 系 统 管 理 层 主 要 用 来 协 调 各 个 储
能 单 元 的 合 理 运 行 , 并 提 供 人 机 接 口 , 接 受
来 自 用 户 的 命 令 。
为 了 实 现 模 块 化 的 电 池 储 能 系 统 , 无 论 是 储
能 电 池 、 电 力 电 子 接 口 还 是 控 制 系 统 都 必 须
有 良 好 的 模 块 化 结 构 , 并 且 要 有 标 准 化 的 接
口 , 赛 米 控 的 SKiiP ® 模 块 是 实 现 电 力 电 子 模
块 化 应 用 的 良 好 解 决 方 案 , 本 设 计 中 采 用 的
模 块 化 电 池 储 能 系 统 和 分 层 控 制 策 略 具 有 较
高 的 可 靠 性 、 易 扩 展 性 和 通 用 性 。
系 統 管 理
本 地 控 制 器
本 地 控 制 器
IGBT 驅 動
IGBT 驅 動
图 5: 多 个 电 池 储 能 单 元 并 联 扩 容 架 构 图
P7 (2010 年 2 月 ) 第 五 期

SEMiX ® 模 块 给 传 统 变 频 器 设 计 带 来
的 创 造 性 突 破
赛 米 控 商 业 贸 易 ( 珠 海 ) 有 限 公 司 深 圳 分 公 司 • 颜 恩 平
中 国 传 统 变 频 器 的 行 业 发 展 历 经 十 余 年 , 整
个 市 场 由 零 到 有 , 由 小 到 大 , 从 初 始 阶 段 的
不 成 熟 到 现 在 百 家 争 鸣 , 产 品 功 能 丰 富 多
样 , 其 间 变 频 器 包 含 的 各 种 技 术 也 在 不 断 更
新 。 包 括 控 制 芯 片 由 单 片 机 到 现 在 的 DSP 数
字 化 和 网 络 化 ; 控 制 技 术 由 V/F 到 现 在 矢 量 控
制 ;IGBT 芯 片 技 术 的 不 断 提 升 等 。 随 着 变
频 器 市 场 的 激 烈 竞 争 , 变 频 器 的 发 展 又 逐 步
形 成 了 一 个 新 的 方 向 。 那 就 是 变 频 器 产 品 整
体 的 紧 凑 化 , 扁 平 化 。 这 样 的 设 计 满 足 了 两
个 基 本 的 需 求 : 市 场 应 用 的 便 利 性 和 产 品 价
格 的 竞 争 力 。
赛 米 控 研 发 于 2004 年 的 SEMiX ® 系 列 产 品 迎
合 了 甚 至 可 以 说 是 引 导 了 这 种 潮 流 和 方 向 。
下 面 我 们 具 体 来 了 解 一 下 SEMiX ® 产 品 给 传
统 中 大 功 率 变 频 器 设 计 带 来 的 创 造 性 突 破
的 价 值 。
从 图 1 和 图 2 中 可 以 看 到 , 传 统 62mm IGBT
模 块 和 SEMiX ® 扁 平 化 模 块 的 外 形 有 所 相
似 亦 有 所 区 别 。 事 实 上 ,SEMiX ® 扁 平 化 模
块 的 设 计 正 是 基 于 传 统 62mm IGBT 模 块 演
变 而 来 。 而 同 比 于 竞 争 对 手 类 似 扁 平 化 模
块 ,SEMiX ® 结 合 了 一 项 赛 米 控 公 司 的 主 要
专 利 技 术 —— 弹 簧 压 接 技 术 。SEMiX ® 扁 平
化 模 块 基 于 传 统 62mm IGBT 模 块 封 装 上 的
优 化 创 新 , 却 给 变 频 器 的 结 构 和 整 体 设 计 带
来 了 一 个 变 革 。 主 要 从 以 下 几 点 来 体 现 :
1. 产 品 整 体 结 构 的 紧 凑 和 优 化
a 传 统 62mm IGBT 模 块 高 度 为 30mm
左 右 ,SEMiX ® 系 列 IGBT 模 块 一 致 为
17mm 高 度 。 配 上 驱 动 板 压 接 整 体 非
常 紧 凑 , 节 省 系 统 空 间 ( 见 图 3)。 并 且
赛 米 控 配 有 SEMiX ® 整 流 桥 模 块 , 可 以
给 客 户 提 供 整 流 逆 变 一 体 化 的 设 计
( 见 图 4)。 而 传 统 62mm 模 块 的 驱 动 板
需 要 专 门 的 占 用 空 间 并 且 驱 动 连 线 的
过 长 会 带 来 一 定 的 寄 生 干 扰 ( 见 图 5)。
b 传 统 62mm IGBT 模 块 的 输 入 输 出 端 子
是 并 联 成 一 排 方 式 ,SEMiX ® 模 块 的 输
入 与 输 出 端 子 隔 离 到 模 块 两 边 , 并 且 输
图 1: 传 统 62mm IGBT 模 块
图 3: SEMiX ® 配 驱 动 板 方 案
图 2: SEMiX ® 扁 平 化 模 块
第 五 期 (2010 年 2 月 ) P8
图 4: SEMiX ® 方 案 带 来 的 整 流 逆 变 一 体 化 设 计

入 端 的 正 负 端 子 并 联 成 排 , 使 得 直 流 母
排 可 以 叠 层 设 计 。 特 别 是 在 大 功 率 产 品
需 要 模 块 并 联 时 , 这 样 的 结 构 方 式 不 但
可 以 节 省 不 少 铜 排 , 更 可 以 极 大 的 减 小
系 统 设 计 的 杂 散 参 数 影 响 。
2. 整 体 设 计 性 能 的 高 可 靠 性
a SEMiX ® 模 块 IGBT 芯 片 栅 极 的 独 立 控
制 。SEMiX ® 的 控 制 有 两 个 独 特 的 技 术
来 确 保 产 品 的 高 可 靠 性 能 。 一 个 是 弹
簧 压 接 技 术 ; 还 有 一 个 就 是 栅 极 的 独 立
控 制 。 通 常 IGBT 模 块 超 过 150A 电 流 需
要 靠 IGBT 芯 片 在 模 块 内 部 并 联 , 而
SEMiX ® 栅 极 的 独 立 控 制 技 术 可 以 做 到
每 个 并 联 芯 片 栅 极 的 路 径 一 致 , 也 就
确 保 了 每 个 并 联 芯 片 栅 极 寄 生 参 数 的 一
致 性 , 这 样 就 有 了 良 好 的 同 步 性 和 均
流 性 。 特 别 在 重 载 和 动 态 的 恶 劣 情 况
下 , 大 大 地 增 强 了 产 品 的 可 靠 性 能 。
( 见 图 6)
b 变 频 器 的 运 输 和 安 装 过 程 给 传 统 焊 接 带
有 一 定 的 风 险 性 , 而 弹 簧 压 接 的 方 式 在
一 定 程 度 上 降 低 了 这 种 种 机 械 应 力 带 来
的 风 险 。
3. 生 产 工 艺 的 便 利 性
SEMiX ® 扁 平 化 模 块 的 安 装 只 需 要 几 个
定 位 螺 丝 即 可 , 省 掉 了 传 统 的 焊 接
工 艺 。 操 作 即 方 便 又 安 全 。 同 时 对 维 修
替 换 模 块 也 带 来 了 很 好 的 便 利 性 。
4. 产 品 的 性 价 比
SEMiX 扁 平 化 模 块 相 比 同 等 的 传 统
62mm 模 块 价 格 上 并 没 有 太 大 优 势 ,
然 而 产 品 整 体 的 设 计 却 因 其 减 小 了 不
少 五 金 和 铜 排 材 料 , 结 合 性 能 和 工 艺 上
带 来 的 优 势 ,SEMiX ® 扁 平 化 模 块 给 客
户 带 来 的 价 值 性 不 言 而 喻 。
SEMiX ® 扁 平 化 模 块 目 前 的 应 用
概 况 :
传 统 变 频 器 的 市 场 竞 争 日 益 激 烈 , 越 来 越 多
的 变 频 器 厂 家 在 寻 找 和 研 发 新 的 变 频 器 方
案 。 经 过 近 年 大 力 的 推 广 介 绍 以 及 变 频 器 市
场 的 发 展 需 要 ,SEMiX ® 扁 平 化 弹 簧 压 接 模
块 正 逐 步 受 到 广 大 变 频 器 设 计 者 的 青 睐 。 目
前 在 变 频 器 之 家 深 圳 已 有 多 个 主 要 变 频 器 厂
家 在 测 试 样 品 和 批 量 生 产 。 并 且 一 些 主 导 性
厂 家 明 确 表 示 在 未 来 1 年 内 , 将 大 量 朝 扁 平
化 模 块 方 案 开 发 产 品 。 传 统 62mm IGBT 模
块 方 案 以 往 的 垄 断 地 位 正 逐 步 受 到 市 场 新 的
挑 战 — 来 自 赛 米 控 SEMiX ® 扁 平 化 弹 簧 压 接
方 案 的 创 造 性 突 破 !
图 6: SEMiX ® 3
图 5: 传 统 62mm 驱 动 连 接 方 式
P9 (2010 年 2 月 ) 第 五 期

IGBT 的 静 电 失 效 及 防 护
赛 米 控 商 业 贸 易 ( 珠 海 ) 有 限 公 司 • 朱 丹
IGBT 功 率 模 块 是 静 电 敏 感 器 件 , 因 为 其 栅
极 绝 缘 层 的 厚 度 仅 为 数 十 纳 米 。 在 IGBT 功
率 模 块 的 失 效 模 式 中 , 静 电 失 效 是 一 种 极 为
常 见 的 模 式 。
有 这 样 一 个 案 例 : 某 变 频 器 客 户 在 冬 季 的 一
段 时 间 频 繁 的 出 现 烧 机 现 象 。 在 经 过 缜 密
的 失 效 分 析 后 我 们 发 现 此 案 例 有 以 下 几 个
特 征 : 平 均 一 天 有 一 台 机 器 失 效 , 大 多 数 失
效 机 器 为 生 产 中 的 首 件 , 失 效 的 部 位 集 中 在
逆 变 环 节 中 的 IGBT 器 件 , 整 流 环 节 、IGBT
驱 动 无 异 常 。IGBT 芯 片 上 的 失 效 状 态 如 下
图 所 示 :
IGBT 功 率 模 块 的 静 电 失 效 可 分 为 两 种 情
况 , 一 种 为 突 发 性 失 效 , 一 种 为 潜 在 性
失 效 。 前 者 是 指 元 器 件 受 到 静 电 放 电 损
伤 后 , 突 然 完 全 丧 失 其 规 定 的 功 能 , 主
要 表 现 为 开 路 、 短 路 或 参 数 严 重 漂 移 。
后 者 是 指 静 电 放 电 能 量 较 低 , 仅 在 元 器
件 内 部 造 成 轻 微 损 伤 , 放 电 后 器 件 电 参
数 仍 然 合 格 或 略 有 变 化 , 但 器 件 的 抗 过
电 应 力 能 力 已 经 明 显 削 弱 , 或 者 使 用 寿
命 已 明 显 缩 短 , 再 受 到 工 作 应 力 或 经 过
一 段 时 间 工 作 后 将 进 一 步 退 化 , 直 至 造
成 彻 底 失 效 。
那 么 我 们 在 实 际 应 用 中 该 如 何 防 护 呢 ?
IGBT 功 率 模 块 在 出 厂 待 运 时 , 栅 极 和
发 射 极 引 脚 都 用 短 路 圆 环 (SEMITRANS ®
2,3 系 列 )、 自 粘 贴 铜 箔 (SEMITRANS ®
4 系 列 单 管 模 块 ) 或 导 电 包 装 系 统
(SKiiP ® ,SEMiX ® ,SEMiTOP ® 等 等 )
进 行 短 路 连 接 。 请 尽 可 能 的 在 产 品 进
行 电 路 连 接 后 去 除 。
这 是 在 IGBT 芯 片 的 强 电 场 边 缘 层 上 出 现 的
微 小 击 穿 点 。 首 先 我 们 认 为 其 失 效 的 可 能 原
因 是 过 电 压 击 穿 。
在 这 个 指 导 思 想 下 , 我 们 又 在 思 考 , 到 底 是
哪 里 来 的 高 电 压 导 致 如 此 频 繁 的 烧 机 呢 ? 在
对 其 它 的 高 电 压 来 源 一 一 排 除 后 , 我 们 想 到
是 静 电 ! 在 冬 季 , 天 气 比 较 干 燥 , 人 体 比 较
容 易 附 带 较 高 的 静 电 电 荷 。 我 们 可 不 能 忽 视
这 种 潜 在 的 能 量 。 同 时 在 客 户 的 生 产 线 , 我
们 发 现 在 第 一 个 工 位 的 静 电 手 腕 连 接 的 地 线
端 子 出 现 松 脱 , 并 未 可 靠 的 接 地 。 而 且 失 效
品 出 现 在 每 天 生 产 的 首 件 , 这 更 印 证 了 我 们
的 想 法 。 因 为 在 作 业 员 与 机 器 的 第 一 次 接 触
中 , 静 电 电 量 已 基 本 放 完 。 做 了 相 关 的 改 善
后 我 们 再 也 没 收 到 这 个 客 户 的 抱 怨 了 。
第 五 期 (2010 年 2 月 ) P10
在 使 用 模 块 时 , 首 先 需 采 取 相 关 的 防 静
电 措 施 , 比 如 穿 上 防 静 电 工 服 、 工 鞋 ,
戴 上 防 静 电 手 腕 , 或 者 可 通 过 高 电 阻 将
人 体 和 衣 服 上 所 带 的 静 电 接 地 线 进 行 放
电 , 再 在 接 地 的 导 电 性 垫 板 上 进 行 操
作 。 拿 取 模 块 时 , 最 好 接 触 封 装 主 体 ,
不 要 直 接 接 触 端 子 , 特 别 是 栅 极 和 发 射
极 。 若 客 户 端 是 使 用 焊 接 的 方 式 连 接 驱
动 板 和 模 块 的 控 制 端 子 , 需 使 用 防 静 电
款 的 电 络 铁 。
综 上 所 述 , 静 电 对 IGBT 功 率 模 块 有 着 极
大 的 危 害 。 为 防 止 静 电 引 起 IGBT 功 率 模
块 失 效 , 在 实 际 应 用 生 产 中 , 应 尽 可 能
的 做 好 防 静 电 措 施 , 减 少 失 效 , 提 高 系
统 的 可 靠 性 。

圣 诞 行 动 之 多 米 诺 骨 牌
赛 米 控 商 业 贸 易 ( 珠 海 ) 有 限 公 司 • Zita Chen
每 年 的 圣 诞 节 , 赛 米 控 珠 海 总 会 举 办 各 式 各
样 的 庆 祝 活 动 。 随 着 09 年 圣 诞 钟 声 渐 近 ,
同 事 们 在 翘 首 期 盼 今 年 的 圣 诞 活 动 将 给 他 们
带 来 什 么 样 的 惊 喜 呢 ?
“ 赛 米 控 珠 海 活 动 队 ”(SEMIKRON Activity
Team) 策 划 在 圣 诞 夜 当 晚 用 一 场 新 颖 、 有 趣
的 多 米 诺 骨 牌 比 赛 , 把 节 日 的 欢 乐 气 氛 推 向
高 潮 。 多 米 诺 骨 牌 是 一 项 集 创 造 力 、 想 象 力
和 动 手 能 力 的 团 体 活 动 。 别 看 一 个 个 小 小 的
骨 牌 , 要 在 规 定 的 时 间 内 , 把 它 们 组 合 成 一
个 个 富 有 创 意 的 图 案 , 而 且 还 要 保 持 屹 立
不 倒 的 姿 态 , 没 有 团 队 协 助 精 神 , 那 简 直 是
不 可 能 完 成 的 任 务 。 但 是 在 赛 米 控 的 同 事
们 看 来 , 我 们 最 不 缺 乏 的 就 是 创 意 和 团 队
精 神 了 !
多 米 诺 骨 牌 竞 赛 的 信 息 发 布 没 多 久 , 同 事 们
就 踊 跃 自 组 小 分 队 报 名 参 赛 了 。 他 们 给 自 己
的 团 队 起 了 队 名 和 参 赛 口 号 , 有 些 团 队 都 有
后 备 队 员 和 拉 拉 队 了 。 比 赛 的 重 点 就 在 于 多
米 诺 骨 牌 的 图 案 设 计 上 。 这 需 要 各 个 参 赛 队
员 发 挥 想 象 力 , 积 极 创 新 。 比 赛 前 夕 , 队 员
们 经 常 就 参 赛 图 案 聚 在 一 起 讨 论 , 为 的 就 是
最 终 比 赛 那 一 刻 给 所 有 的 观 众 惊 喜 。 功 夫 不
负 有 心 人 , 比 赛 当 天 果 然 惊 喜 连 连 。
你 看 , 那 一 张 张 平 淡 无 奇 的 小 骨 牌 , 在 同 事
们 的 巧 手 里 错 落 有 致 、 层 层 叠 叠 的 摆 放 着 ,
居 然 造 就 了 一 棵 十 分 应 景 的 圣 诞 树 !。 整 体
图 案 完 成 之 后 , 队 员 拿 出 装 饰 用 品 把 圣 诞 树
装 饰 一 新 , 真 是 锦 上 添 花 啊 。 再 看 看 , 朱 丹
带 领 的 中 国 红 队 。 他 们 独 具 创 意 的 把 赛 米 控
的 产 品 和 应 用 领 域 描 画 出 来 , 一 个 巨 型 的
风 车 再 加 上 一 张 SKiiP 的 宣 传 纸 真 是 相 得 益
彰 , 画 龙 点 睛 啊 。 生 产 员 工 组 成 的 迎 虎 队 ,
以 赛 米 控 吉 祥 物 TUCAN 为 模 型 , 塑 造 了 一
个 栩 栩 如 生 的 大 嘴 鸟 , 你 看 那 个 传 神 啊 ! 最
后 看 看 队 名 颇 具 气 势 的 牌 山 倒 海 队 , 他 们 用
烟 花 迸 发 出 迎 接 2010 新 年 的 喜 悦 。
紧 张 、 激 动 的 时 刻 要 到 来 了 ! 队 员 轻 轻 触
动 一 块 引 擎 小 骨 牌 , 接 下 来 的 景 象 简 直 令 人
目 眩 —— 一 块 块 小 骨 牌 如 舞 者 般 欢 快 , 如
波 浪 般 推 进 , 地 上 的 设 计 图 案 霎 那 间 活 起 来
了 ! 同 事 们 欢 呼 雀 跃 , 掌 声 雷 动 。 一 个 个 多
米 诺 图 案 的 成 功 推 倒 , 一 次 次 的 掀 起 了 欢 乐
的 高 潮 。 同 事 John 这 时 临 时 担 任 起 现 场 小
记 者 的 重 任 , 为 在 场 观 众 进 行 现 场 解 说 , 使
得 现 场 气 氛 更 加 活 跃 , 同 事 们 都 被 他 的 幽 默
解 说 逗 得 捧 腹 大 笑 。 比 赛 的 场 地 成 了 一 片 欢
乐 的 海 洋 。
圣 诞 节 的 多 米 诺 比 赛 已 经 过 去 几 天 了 , 然
而 , 那 一 幕 幕 欢 笑 的 场 景 还 生 动 的 浮 现 在 眼
前 。 整 个 比 赛 最 让 我 难 忘 的 还 是 我 们 同 事 们
精 彩 的 创 意 和 团 队 精 神 。 创 造 力 和 团 队 精 神
在 多 米 诺 赛 场 体 现 的 只 是 一 段 小 小 的 剪 影 ,
而 真 正 的 创 造 力 和 团 队 精 神 存 在 于 点 点 滴 滴
的 每 天 工 作 中 ……
圣 诞 节 已 经 悄 然 远 去 , 新 年 的 钟 声 又 将 敲
响 。 让 我 们 回 味 在 多 米 诺 比 赛 的 欢 乐 里 , 期
待 着 新 一 年 里 更 美 好 的 明 天 。
P11 (2010 年 2 月 ) 第 五 期

捐 资 助 学 — 赛 米 控 华 南 理 工 大 学 奖 学 金
赛 米 控 商 业 贸 易 ( 珠 海 ) 有 限 公 司 • Flora Wu, Zita Chen
熟 悉 赛 米 控 的 人 大 概 都 知 道 , 赛 米 控 一 直 关
注 着 绿 色 能 源 的 行 业 发 展 , 企 业 扮 演 着 节
能 、 改 善 电 能 、 以 及 环 保 的 核 心 厂 商 角 色 。
但 作 为 一 家 富 有 社 会 责 任 感 的 企 业 , 赛 米 控
的 回 馈 社 会 脚 步 从 未 停 止 。 今 年 年 初 , 赛 米
控 电 子 ( 珠 海 ) 有 限 公 司 与 华 南 理 工 大 学 洽 谈
了 一 系 列 的 合 作 项 目 , 其 中 一 项 就 是 设 置 赛
米 控 奖 学 金 。 设 立 奖 学 金 主 要 为 了 支 援 教 育
事 业 , 鼓 励 学 生 努 力 学 习 , 积 极 参 加 社 会 实
践 , 资 助 研 究 生 课 题 深 造 , 真 正 达 到 鼓 励 先
进 、 奖 优 促 学 的 目 的 。
赛 米 控 奖 学 金 一 经 设 立 就 受 到 广 大 学 生 和 老
师 的 欢 迎 。 由 于 受 金 融 海 啸 的 影 响 , 今 年 华
南 理 工 学 奖 学 金 的 名 额 也 相 应 减 少 。 赛 米 控
奖 学 金 的 及 时 设 立 , 不 仅 填 补 了 学 校 奖 学 金
减 少 的 空 缺 , 也 对 家 境 贫 困 的 学 子 提 供 了 多
一 些 资 助 , 打 开 多 一 扇 门 。
一 个 学 期 过 去 了 , 奖 学 金 评 定 的 时 间 到 了 。
学 校 老 师 和 赛 米 控 公 司 秉 着 公 开 、 公 平 、 公
正 的 评 奖 原 则 , 坚 持 品 学 兼 优 、 全 面 发 展 的
标 准 , 评 选 出 18 名 符 合 要 求 的 学 生 , 并 给
他 们 颁 奖 。 在 颁 奖 的 座 谈 会 上 , 赛 米 控 公 司
的 代 表 与 老 师 和 同 学 们 亲 切 座 谈 。 赛 米 控 的
代 表 介 绍 了 公 司 的 发 展 历 史 和 品 牌 地 位 等 概
况 , 也 就 同 学 提 出 的 问 题 进 行 解 答 和 交 流 。
同 学 们 畅 所 欲 言 , 气 氛 活 泼 、 热 烈 。
座 谈 会 结 束 前 , 校 方 代 表 特 地 为 赛 米 控 代 表
赠 送 一 面 锦 旗 , 以 表 示 为 赛 米 控 赞 助 教 育 事
业 的 感 谢 。 献 爱 心 捐 资 助 学 , 育 桃 李 春 风 化
雨 。 赛 米 控 在 华 南 理 工 大 学 的 奖 学 金 计 划 会
继 续 进 行 下 去 , 相 信 将 来 还 会 有 更 多 的 学 子
从 中 获 益 。
关 于 赛 米 控 :
赛 米 控 是 一 家 国 际 领 先 的 功 率 半 导 体 制 造
商 。 成 立 于 1951 年 , 总 部 位 于 德 国 的 赛 米
控 公 司 是 一 家 在 全 球 有 2500 名 员 工 的 家 族
式 企 业 。 赛 米 控 遍 布 全 球 的 35 家 子 公 司 及
分 別 设 在 中 国 、 韩 国 、 印 度 、 南 非 、 巴 西 、
美 国 、 意 大 利 、 法 国 、 斯 洛 伐 克 和 德 国 的
生 产 基 地 , 能 够 为 客 户 提 供 快 速 高 效 的 现
场 服 务 。
赛 米 控 的 产 品 涵 盖 了 芯 片 、 分 离 二 极 管 / 晶
闸 管 、 功 率 模 块 、 客 户 自 定 的 解 决 方 案 以 及
集 成 电 力 电 子 系 统 。“SEMIKRON inside” 已
经 是 电 气 传 动 、 电 源 、 可 再 生 能 源 、 电 动 汽
车 和 有 轨 电 车 等 行 业 的 一 个 品 牌 。 作 为 电 力
元 器 件 行 业 的 革 新 者 , 赛 米 控 很 多 先 进 的 技
术 已 经 成 为 大 家 所 公 认 的 工 业 标 准 。
一 家 主 要 的 市 场 研 究 机 构 的 调 查 结 果 表 明 ,
赛 米 控 是 二 极 管 / 晶 闸 管 市 场 的 领 导 者 ,
并 且 占 有 全 球 37% 的 市 场 份 额 。( 资 料 来
源 : IMS-Research „The worldwide market
for power semiconductor discretes and
modules“ 2008)。
欲 了 解 更 多 信 息 , 请 访 问
www.semikron.com
联 络 赛 米 控 :
赛 米 控 ( 香 港 ) 有 限 公 司
香 港 上 環 德 輔 道 中 188 號 金 龍 中 心 26 樓 2601 室
电 话 : +852.3426.3366 传 真 : +852.3426.3399 电 邮 : sales.skhk@semikron.com
赛 米 控 商 业 贸 易 ( 珠 海 ) 有 限 公 司
珠 海 市 唐 家 灣 軟 件 園 路 珠 海 南 方 軟 件 園 西 園 B2-1 層 邮 編 : 519080
电 话 : +86.756.3396707 传 真 : +86.756.3396773 电 邮 : sales.zhuhai@semikron.com
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