Caracterización térmica de un módulo de IGBTs dotado de sensor NTC

Saz Laguna, Luis Arturo
Oyarbide Usabiaga, Estanislao (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Tecnología Electrónica

Máster Universitario en Ingeniería Electrónica

Resumen: En este Trabajo de Fin de Máster se presenta el caracterizado térmico de un módulo de potencia de IGBTs dotado de sensor NTC para medir la temperatura en el encapsulado, desarrollado para una aplicación de electrónica de potencia para tracción eléctrica. El objetivo del trabajo es formular un modelo térmico del módulo y realizar los ensayos necesarios para obtener los parámetros del mismo.
En la memoria se recopilan las particularidades del módulo de potencia y se introduce un marco teórico de los principales conceptos de modelado térmico de dispositivos de potencia. Inicialmente se introducen conceptos teóricos del modelado de las pérdidas en dispositivos de potencia y se describen los tipos de pérdidas que se pueden observar en un módulo de IGBTs con diodos en antiparalelo. Posteriormente se pone atención particular en el estado del arte de los modelos térmico, identificando los distintos tipos de modelos térmicos y sus ventajas e inconvenientes al emplearse en el cálculo en sus distintas aplicaciones. El marco teórico expuesto permite formular un modelo térmico, cuyos parámetros se han hallado experimentalmente en el laboratorio. Este modelo térmico tiene en consideración aspectos electrotérmicos avanzados como los fenómenos de acoplamiento térmico entre los componentes del módulo. Se han diseñado los ensayos térmicos a realizar para obtener los parámetros de impedancias térmicas del modelo. Los ensayos fueron llevados a cabo en las instalaciones del CEMINEM de la Universidad de Zaragoza. Después de realizar los ensayos y efectuar las mediciones necesarias, se ha hecho un tratamiento de los datos para calcular los parámetros del modelo. Con el objetivo de validar el modelo, se ha realizado una simulación en Matlab para comprobar que el comportamiento modelado y el comportamiento observado en el laboratorio tengan la mayor similitud posible.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master