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Estudio comparativo de rendimiento y evaluación de un convertidor resonante CC-CC alimentado actualmente que combina dispositivos semiconductores de potencia basados en Si, SiC y GaN

Autores: Rodríguez-Benítez, Oscar Miguel; Ponce-Silva, Mario; Aquí-Tapia, Juan Antonio; Claudio-Sánchez, Abraham; Vela-Váldes, Luis Gerardo; Lozoya-Ponce, Ricardo Eliu; Cortés-García, Claudia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Estudio comparativo de rendimiento y evaluación de un convertidor resonante CC-CC alimentado actualmente que combina dispositivos semiconductores de potencia basados en Si, SiC y GaN


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Razones
Eficiencia
Convertidor
Tecnología
Pérdidas
Diodos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento se centra en las principales razones de la baja eficiencia en un convertidor resonante CC-CC alimentado actualmente aplicado a sistemas aislados fotovoltaicos (PV), comparando los efectos derivados por el tiempo de solapamiento en las señales de compuerta (voltaje fuente de compuerta) combinando dispositivos de potencia basados en silicio (Si), carburo de silicio (SiC) y nitruro de galio (GaN). Los resultados muestran que los interruptores unidireccionales (transistores de efecto de campo de óxido metálico-semiconductor (MOSFET) más diodo) presentan conmutación dura como resultado del diodo que impide que la capacitancia del MOSFET se descargue. La efectividad del convertidor se verificó con un prototipo de 200 W con un rango de voltaje de entrada de 0-30,3 V, un voltaje de salida de 200 V y una frecuencia de conmutación de 200 kHz. La reducción de pérdidas al aplicar GaN versus las tecnologías Si y SiC es del 66,49% y 53,57%, respectivamente. Alternativamente, al aplicar dispositivos SiC versus Si, la pérdida de reducción es del 27,84%. Finalmente, de acuerdo con los resultados, el 60% de las pérdidas fueron causadas por los diodos en ambos interruptores.

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