Circuito de acionamento de chaves semicondutoras de potência empregando transformador piezoelétrico
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Data
2020-10-15Primeiro coorientador
Bisogno, Fabio Ecke
Primeiro membro da banca
Seidel, Álysson Raniere
Segundo membro da banca
Russi, Jumar Luís
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Esta dissertação apresenta uma proposta de sistema de gate-driver para dispositivos semicondutores de potência do tipo MOSFET e IGBT que faz uso de um transformador piezoelétrico no circuito de alimentação e no canal de comunicação. Para tanto, se fez uma revisão bibliográfica das topologias já conhecidas de canal de comunicação e transmissão de energia de gate-drivers, com foco em estruturas isoladas, onde se identificou a potencialidade do emprego de transformadores piezoelétricos neste tipo de aplicação. Assim, por sua simplicidade, empregou-se um conversor Classe-E na alimentação do transformador, implementando tanto a fonte isolada quanto o canal de comunicação do circuito de gate-driver. Deste modo, fez-se o estudo do conversor Classe-E, englobando a modelagem do conversor juntamente com um rastreio da frequência de ressonância e da razão-clica do transformador piezoelétrico. Também fez-se a análise detalhada do transformador piezoelétrico de forma a obter o seu modelo elétrico equivalente para identificar as frequências de ressonância e, por consequência, seu ponto de operação. Ainda com respeito ao conversor Classe-E, são propostas técnicas de modulação e demodulação do sinal de comando do circuito de gate-driver. Por fim, resultados experimentais para um circuito de gate-driver com tensão de alimentação de 30 V e sinal de comando entre –5 e +15 V são apresentados para a validação da proposta.
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