Un nuevo enfoque para la evaluación de pérdidas de potencia de módulos IGBT/diodo
Autores: Hafezi, Hossein; Faranda, Roberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un nuevo enfoque para la evaluación de pérdidas de potencia de módulos IGBT/diodo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de energía eléctrica
Dispositivos electrónicos de potencia
Pérdidas
Evaluación
Herramientas de simulación
Conmutación y conducción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de energía eléctrica están enfrentando cambios tremendos y los dispositivos electrónicos de potencia están desempeñando un papel cada vez más crucial en esta transformación. En este contexto, el estudio del comportamiento de los dispositivos electrónicos de potencia se vuelve de suma importancia, y en particular, la evaluación de sus pérdidas para comprender su rendimiento. Varios métodos se pueden encontrar en la literatura para evaluar pérdidas de potencia o energía, pero cada uno de ellos está asociado con deficiencias (como la falta de un factor importante o tener un rango estrecho de corriente o voltaje) que en la práctica se convierten en un límite fuerte para implementarlos o en un proceso de simulación. Para superar este problema, este documento evalúa los métodos existentes y propone nuevos métodos de cálculo de pérdidas para las pérdidas de electrónica de potencia que pueden ser utilizados dentro de herramientas de simulación en cualquier configuración de convertidor y rango de aplicación, dividiendo las pérdidas de electrónica de potencia en pérdidas de conmutación y de conducción. El nuevo enfoque propuesto formula cada procedimiento de cálculo de pérdidas de manera sistemática. Los métodos presentados se implementan en Matlab Simulink y los resultados de la simulación se comparan con los datos obtenidos de la herramienta en línea Semikron SemiSel v4, que se utiliza como punto de referencia. Los resultados revelan que, con este nuevo enfoque, los métodos propuestos pueden cubrir un rango de operación de trabajo más amplio en comparación con los métodos existentes teniendo una mejor precisión.
Descripción
Los sistemas de energía eléctrica están enfrentando cambios tremendos y los dispositivos electrónicos de potencia están desempeñando un papel cada vez más crucial en esta transformación. En este contexto, el estudio del comportamiento de los dispositivos electrónicos de potencia se vuelve de suma importancia, y en particular, la evaluación de sus pérdidas para comprender su rendimiento. Varios métodos se pueden encontrar en la literatura para evaluar pérdidas de potencia o energía, pero cada uno de ellos está asociado con deficiencias (como la falta de un factor importante o tener un rango estrecho de corriente o voltaje) que en la práctica se convierten en un límite fuerte para implementarlos o en un proceso de simulación. Para superar este problema, este documento evalúa los métodos existentes y propone nuevos métodos de cálculo de pérdidas para las pérdidas de electrónica de potencia que pueden ser utilizados dentro de herramientas de simulación en cualquier configuración de convertidor y rango de aplicación, dividiendo las pérdidas de electrónica de potencia en pérdidas de conmutación y de conducción. El nuevo enfoque propuesto formula cada procedimiento de cálculo de pérdidas de manera sistemática. Los métodos presentados se implementan en Matlab Simulink y los resultados de la simulación se comparan con los datos obtenidos de la herramienta en línea Semikron SemiSel v4, que se utiliza como punto de referencia. Los resultados revelan que, con este nuevo enfoque, los métodos propuestos pueden cubrir un rango de operación de trabajo más amplio en comparación con los métodos existentes teniendo una mejor precisión.