Desarrollo de un simulador de hardware para el diseño confiable de convertidores multinivel modulares basado en la temperatura de unión de los módulos IGBT
Autores: Jo, Seung-Rae; Kim, Seok-Min; Cho, Sungjoon; Lee, Kyo-Beum
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Desarrollo de un simulador de hardware para el diseño confiable de convertidores multinivel modulares basado en la temperatura de unión de los módulos IGBT
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Simulador de hardware
Módulos IGBT
Temperatura de unión
Convertidores modulares multinivel
Perfil térmico
Flujo de corriente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el desarrollo de un simulador de hardware basado en la temperatura de unión de los módulos de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) en convertidores modulares multinivel (MMCs). El MMC consta de varios componentes de electrónica de potencia, y el IGBT es el factor principal que determina la vida útil del MMC. El fallo de los IGBT se debe principalmente a la oscilación de la temperatura de unión; por lo tanto, el perfil térmico del IGBT debe establecerse para predecir la vida útil. El comportamiento térmico depende de la corriente que fluye hacia el IGBT, y el perfil de corriente de carga está relacionado con la aplicación. Para establecer el perfil térmico del IGBT, el simulador de hardware propuesto genera varias formas de corrientes de salida mientras se mide la temperatura de unión. Además, se presenta un diseño de control para la simulación de la corriente del brazo, que incluye un componente de corriente continua y un componente de corriente alterna con una frecuencia fundamental. La validez y el rendimiento del simulador de hardware propuesto y sus métodos de control se analizan según varios resultados experimentales.
Descripción
Este documento presenta el desarrollo de un simulador de hardware basado en la temperatura de unión de los módulos de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) en convertidores modulares multinivel (MMCs). El MMC consta de varios componentes de electrónica de potencia, y el IGBT es el factor principal que determina la vida útil del MMC. El fallo de los IGBT se debe principalmente a la oscilación de la temperatura de unión; por lo tanto, el perfil térmico del IGBT debe establecerse para predecir la vida útil. El comportamiento térmico depende de la corriente que fluye hacia el IGBT, y el perfil de corriente de carga está relacionado con la aplicación. Para establecer el perfil térmico del IGBT, el simulador de hardware propuesto genera varias formas de corrientes de salida mientras se mide la temperatura de unión. Además, se presenta un diseño de control para la simulación de la corriente del brazo, que incluye un componente de corriente continua y un componente de corriente alterna con una frecuencia fundamental. La validez y el rendimiento del simulador de hardware propuesto y sus métodos de control se analizan según varios resultados experimentales.