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Flujo de simulación electromagnética para módulos integrados de electrónica de potencia

Autores: Minardi, Giovanni; Greco, Giuseppe; Vinci, Giovanni; Rizzo, Santi Agatino; Salerno, Nunzio; Sorbello, Gino

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Flujo de simulación electromagnética para módulos integrados de electrónica de potencia


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Vehículos eléctricos
Aplicaciones de electrónica de potencia
MOSFET de carburo de silicio
Interferencia electromagnética
Placas de circuito impreso
EMI radiada

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El creciente uso de vehículos eléctricos requiere la implementación de aplicaciones de electrónica de potencia con dispositivos cada vez más rápidos, como el MOSFET de carburo de silicio (SiC), para reducir las pérdidas de potencia por conmutación y alcanzar una mayor densidad de potencia, con el objetivo final de mejorar el rendimiento y reducir el costo del sistema. Un efecto secundario de estos dispositivos de conmutación más rápidos es la generación de armónicos de alta frecuencia con una energía significativa, por lo que su impacto debe ser evaluado en términos de interferencia electromagnética (EMI) conducida y radiada. El diseño óptimo de PCBs y filtros para enfrentar problemas de compatibilidad electromagnética requiere estimar adecuadamente el nivel de EMI de diferentes soluciones de diseño. El análisis del estado actual de la técnica revela que los enfoques anteriores no pueden respaldar de manera efectiva un diseño centrado en la reducción de la EMI radiada. Para superar estos límites, el documento define un flujo de simulación electromagnética destinado a evaluar los campos radiativos en el caso de un módulo integrado de electrónica de potencia que opera en aplicaciones automotrices y presenta dispositivos de potencia SiC rápidos. Luego, la simulación propuesta se aplicó a un convertidor resonante LLC que presenta un módulo ACEPACK basado en SiC de STMicroelectronics. El trabajo también destaca que los esfuerzos de investigación futuros deben concentrarse en encontrar el mejor compromiso entre el esfuerzo computacional y la precisión de la estimación.

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