Dar forma a las transiciones de voltaje y corriente de los MOSFET de SiC mediante un control inteligente para reducir la generación de interferencias electromagnéticas
Autores: Xu, Congwen; Ma, Qishuang; Xu, Ping; Cui, Tongkai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Dar forma a las transiciones de voltaje y corriente de los MOSFET de SiC mediante un control inteligente para reducir la generación de interferencias electromagnéticas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidores de potencia
Interferencia electromagnética
Transistor de Efecto de Campo Metal-Óxido-Semiconductor de SiC
Método de control inteligente
Señal de referencia
Control de compuerta en lazo cerrado
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
En los convertidores de potencia, la conmutación rápida de los componentes de conversión de potencia resulta en cambios rápidos de voltaje y corriente, lo que provoca oscilaciones y una interferencia electromagnética de alto nivel (EMI), por lo que los componentes de potencia se convierten en una fuente de interferencia electromagnética interna. Tomando como ejemplo el Transistor de Efecto de Campo de Óxido Metálico de Carburo de Silicio (MOSFET), en este artículo se propone un método de control inteligente para suprimir las fuentes de interferencia. La combinación de métodos de lazo abierto y lazo cerrado puede reducir simultáneamente la interferencia electromagnética generada por voltaje y corriente. En primer lugar, este artículo analiza cómo seleccionar una señal de referencia. Se analiza la relación entre el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia de la señal de ruido. La convolución de la señal trapezoidal y la señal gaussiana se selecciona como la señal de referencia, que en este artículo se denomina señal en forma de S. La señal en forma de S tiene características continuas infinitamente conductivas, por lo que su espectro tiene una gran atenuación en la región de alta frecuencia. En segundo lugar, se propone una nueva topología. Basándose en el control de compuerta de lazo cerrado, se añade una señal de control de corriente, que puede dar forma simultáneamente al voltaje de salida y controlar la pendiente de la corriente de salida. Tanto los resultados de la simulación como los resultados experimentales muestran que el voltaje de salida puede seguir la señal de referencia, la señal en forma de S, y la pendiente y sobrepico de la corriente de salida pueden cambiarse. En comparación con el método clásico de controlador de compuerta, el espectro del voltaje de salida y de la corriente de salida obtenidos por el método propuesto en este artículo tiene una gran atenuación, es decir, la interferencia electromagnética se reduce significativamente.
Descripción
En los convertidores de potencia, la conmutación rápida de los componentes de conversión de potencia resulta en cambios rápidos de voltaje y corriente, lo que provoca oscilaciones y una interferencia electromagnética de alto nivel (EMI), por lo que los componentes de potencia se convierten en una fuente de interferencia electromagnética interna. Tomando como ejemplo el Transistor de Efecto de Campo de Óxido Metálico de Carburo de Silicio (MOSFET), en este artículo se propone un método de control inteligente para suprimir las fuentes de interferencia. La combinación de métodos de lazo abierto y lazo cerrado puede reducir simultáneamente la interferencia electromagnética generada por voltaje y corriente. En primer lugar, este artículo analiza cómo seleccionar una señal de referencia. Se analiza la relación entre el dominio del tiempo y el dominio de la frecuencia de la señal de ruido. La convolución de la señal trapezoidal y la señal gaussiana se selecciona como la señal de referencia, que en este artículo se denomina señal en forma de S. La señal en forma de S tiene características continuas infinitamente conductivas, por lo que su espectro tiene una gran atenuación en la región de alta frecuencia. En segundo lugar, se propone una nueva topología. Basándose en el control de compuerta de lazo cerrado, se añade una señal de control de corriente, que puede dar forma simultáneamente al voltaje de salida y controlar la pendiente de la corriente de salida. Tanto los resultados de la simulación como los resultados experimentales muestran que el voltaje de salida puede seguir la señal de referencia, la señal en forma de S, y la pendiente y sobrepico de la corriente de salida pueden cambiarse. En comparación con el método clásico de controlador de compuerta, el espectro del voltaje de salida y de la corriente de salida obtenidos por el método propuesto en este artículo tiene una gran atenuación, es decir, la interferencia electromagnética se reduce significativamente.