Llamazares Prieto, Álvaro Manuel
García Gracia, Miguel (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2023
Resumen: En los últimos años el desarrollo de convertidores de potencia de última generación demanda densidades de energía más altas, más eficientes y fiables. Los transistores MOSFET de carburo de silicio (SiC) son una prometedora alternativa a día de hoy a la tecnología del silicio (Si). Presentan mejores propiedades térmicas y eléctricas que les permite trabajar a frecuencias de conmutaciones más rápidas. Sin embargo, su implantación presenta un desafío ya que a causa de la rapidez con la que conmuta se excitan las impedancias parásitas, de valor muy bajo, en el bucle de corriente de conmutación. Dando lugar a sobretensiones y oscilaciones no deseadas que aumentan las pérdidas y que limitan el potencial de los SiC MOSFET. El principal objetivo de esta tesis es contribuir al estado del arte para caracterizar y minimizar las impedancias parásitas en el bucle de conmutación.
Para medir las impedancias entre distintos puntos eléctricos separados varios cm se ha implementado una sonda flexible apantallada con terminales de prueba móviles para la medida de impedancias sobre PCB, lo que permite evitar los montajes específicos para cada medida que eran necesarios en el uso del analizador vectorial de redes VNA.
Con el empleo de esta sonda y del propio VNA, se han desarrollado las técnicas de medida para la caracterización de las impedancias parásitas en un semipuente alimentado por un PCB busbar, formado por dos planos paralelos, según la teoría de líneas de transmisión. El procedimiento desarrollado permite además caracterizar las impedancias parásitas del bucle de corriente de conmutación.
También se presentan dos técnicas para el estudio y la mitigación de las oscilaciones no deseadas durante la conmutación a corte. La primera técnica, es una metodología de medida de impedancias para la predicción de la frecuencia de oscilación y la duración de las mismas. La segunda técnica consiste en un apantallamiento magnético localizado sobre el bucle de corriente de conmutación en un semipuente con PCB busbar, que reduce la inductancia parásita del bucle de corriente de conmutación.
Resumen (otro idioma):
Para medir las impedancias entre distintos puntos eléctricos separados varios cm se ha implementado una sonda flexible apantallada con terminales de prueba móviles para la medida de impedancias sobre PCB, lo que permite evitar los montajes específicos para cada medida que eran necesarios en el uso del analizador vectorial de redes VNA.
Con el empleo de esta sonda y del propio VNA, se han desarrollado las técnicas de medida para la caracterización de las impedancias parásitas en un semipuente alimentado por un PCB busbar, formado por dos planos paralelos, según la teoría de líneas de transmisión. El procedimiento desarrollado permite además caracterizar las impedancias parásitas del bucle de corriente de conmutación.
También se presentan dos técnicas para el estudio y la mitigación de las oscilaciones no deseadas durante la conmutación a corte. La primera técnica, es una metodología de medida de impedancias para la predicción de la frecuencia de oscilación y la duración de las mismas. La segunda técnica consiste en un apantallamiento magnético localizado sobre el bucle de corriente de conmutación en un semipuente con PCB busbar, que reduce la inductancia parásita del bucle de corriente de conmutación.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: ingeniería y tecnología eléctricas ; magnitudes eléctricas y su medida
Titulación: Programa de Doctorado en Energías Renovables y Eficiencia Energética
Plan(es): Plan 509
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 31 03 2023
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2023
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Registro creado el 2024-05-15, última modificación el 2024-05-15
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