ИБП для эпитаксии полупроводников: BKPOWER обеспечивает выход пластин 98,5%

Ⅰ. Обзор проекта

1. Общие сведения о предприятии
   • Основанная в 2016 году, со штаб-квартирой в зоне экономического развития Пичжоу, Цзянсу, компания Jiangsu Huaxing Laser является национальным высокотехнологичным и специализированным предприятием “Маленький гигант”.
   • Компания занимается разработкой и производством эпитаксиальных пластин из Ⅲ-Ⅴ сложных полупроводников (GaAs, InP), которые используются в таких областях, как оптоволоконная связь и лазерная радиолокация.
   • Особенности: 30+ PhD/MA основная команда, ¥200M+ стоимость оборудования, 5,000㎡ чистый цех, ¥150M+ годовой объем производства.
2. Требования к мощности производственной линии
   • Оборудование MOCVD для эпитаксии полупроводников требует:
     • Стабильность напряжения в пределах ±1% (колебания снижают выход пластин).
     • Фильтрация гармоник при уровне искажений >5% от высокочастотных устройств.

Ⅱ. Основные проблемы

1. Риски, связанные с качеством электроэнергии
   • Мгновенная перегрузка: Пусковой ток MOCVD достигает пика в 8 000 А, срабатывает традиционная защита от перегрузки ИБП.
   • Гармоническое загрязнение: THDi достигает 8% из-за нелинейных нагрузок, что сокращает срок службы оборудования.
2. Суровые экологические требования
   • При остановке оборудования на >10 минут происходит отбраковка пластин, что требует плавного переключения ИБП.
3. Проблемы, связанные с управлением эксплуатацией и обслуживанием
   • Децентрализованное снабжение: 12 независимых систем ИБП, обеспечивающих >30-минутное реагирование на сбои.
   • Старение аккумуляторов: Свинцово-кислотные батареи (3 000 циклов) требовали ежегодных затрат на замену в размере ¥500K.

Ⅲ. Решение

1. Техническая архитектура
   • Интеллектуальное параллельное управление:
     • 4×300 кВА ИБП в параллель (суммарно 1,2 МВт), резервирование N+1, балансировка нагрузки ±1%.
   • Гармоничное управление:
     • Встроенная активная фильтрация THDi, входной PF >0,99.
2. Стратегия реализации
   • Модульное развертывание с резервом мощности 30%.
   • Интеграция с заводской системой MES для работы в режиме реального времени Эффективность ИБП и мониторинг SOH аккумулятора.

Ⅳ. Достижения проекта

1. Повышение стабильности производства
   • Сокращение количества остановок MOCVD на 98%, увеличение выхода пластин с 92% до 98,5%.
2. Оптимизация энергоэффективности
   • THDi снизился с 8% до 3%, что позволило сэкономить ¥800K/год на электроэнергии.
   • Литий-железо-фосфатные батареи (10 000 циклов) сокращают расходы на обслуживание на 70%.