La técnica de análisis de bucle de potencia basada en modelado de parámetros agrupados de la placa de circuito de potencia con amplia área de conducción para semiconductores WBG
Autores: Lee, Gi-Young; Cho, Min-Shin; Kim, Rae-Young
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
La técnica de análisis de bucle de potencia basada en modelado de parámetros agrupados de la placa de circuito de potencia con amplia área de conducción para semiconductores WBG
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Desarrollo de tecnología de semiconductores de potencia de banda ancha
Eficiencia
Densidad de potencia alta
Inductancia parásita
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo de la tecnología de semiconductores de potencia de banda ancha (WBG), como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN), la tecnología de convertidores de potencia con alta eficiencia y alta densidad de potencia está desarrollándose rápidamente. Sin embargo, debido a la alta tasa de aumento de voltaje () y de corriente (), en comparación con los dispositivos de semiconductores de potencia basados en Si convencionales, la fiabilidad del dispositivo se ve muy afectada por el componente de inductancia parásita en el bucle de conmutación. En este documento, proponemos un método de análisis de bucle de potencia basado en la modelización de parámetros concentrados de una placa de circuito de potencia con una amplia área de conducción para semiconductores de potencia WBG. La técnica de análisis propuesta se modela en función de parámetros concentrados, de modo que los bucles de potencia con diversos caminos de corriente puedan ser analizados; por lo tanto, el análisis es intuitivo, fácil de aplicar y realiza un análisis dinámico de bucles de potencia. A través de la técnica de análisis propuesta, es posible derivar el componente de inductancia parásita efectiva para los puntos principales en la placa de circuito de potencia. La efectividad del modelo de parámetros concentrados se verifica a través de los resultados de simulación de PSpice y Ansys Q3D.
Descripción
Con el desarrollo de la tecnología de semiconductores de potencia de banda ancha (WBG), como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN), la tecnología de convertidores de potencia con alta eficiencia y alta densidad de potencia está desarrollándose rápidamente. Sin embargo, debido a la alta tasa de aumento de voltaje () y de corriente (), en comparación con los dispositivos de semiconductores de potencia basados en Si convencionales, la fiabilidad del dispositivo se ve muy afectada por el componente de inductancia parásita en el bucle de conmutación. En este documento, proponemos un método de análisis de bucle de potencia basado en la modelización de parámetros concentrados de una placa de circuito de potencia con una amplia área de conducción para semiconductores de potencia WBG. La técnica de análisis propuesta se modela en función de parámetros concentrados, de modo que los bucles de potencia con diversos caminos de corriente puedan ser analizados; por lo tanto, el análisis es intuitivo, fácil de aplicar y realiza un análisis dinámico de bucles de potencia. A través de la técnica de análisis propuesta, es posible derivar el componente de inductancia parásita efectiva para los puntos principales en la placa de circuito de potencia. La efectividad del modelo de parámetros concentrados se verifica a través de los resultados de simulación de PSpice y Ansys Q3D.