dc.creator | Prado, Edemar de Oliveira | |
dc.date.accessioned | 2021-10-18T12:18:21Z | |
dc.date.available | 2021-10-18T12:18:21Z | |
dc.date.issued | 2020-02-07 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22430 | |
dc.description.abstract | This dissertation presents an analytical model to assist in the calculation of switching losses and
a methodology for selecting MOSFETs that with breakdown voltages greater than 100 V. The
model was developed based on physical and electrical concepts of the FET structure, considering
non-linearities of Miller capacitance as a function of voltage variation, mainly present in MOSFETs
manufactured to operate in voltages above 100 V. Simulation and experimental results
that validate the model were obtained, considering the frequency range of 1 - 300 kHz, at which
the limit of gate driver operation has been reached. The proposed model was compared to other
loss calculation models frequently used in the literature, where it was observed that other models
show an increase in the relative error for frequencies above 50 kHz. Heat transfer systems are
analyzed and discussed. The proposed loss calculation model is used in the development of a
comparative analysis between the technologies of conventional Silicon MOSFET, superjunction,
SiC and GaN. The impact of stray capacitances, junction temperature, intrinsic resistances,
switching frequency and power levels in each technology are analyzed. Application trend areas
are defined for each technology based on yields as a efficiency of frequency and power. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Eletrônica de potência | por |
dc.subject | Engenharia elétrica | por |
dc.subject | Modelagem de perdas | por |
dc.subject | Sistemas de transferência de calor | por |
dc.subject | Tecnologias de MOSFETs | por |
dc.subject | Power eletronics | eng |
dc.subject | Electrical engineering | eng |
dc.subject | Losses modeling | eng |
dc.subject | Heat transfer systems | eng |
dc.subject | MOSFET technologies | eng |
dc.title | Modelo de cálculo de perdas por comutação e método de seleção de tecnologias de transistores FET aplicados a conversores estáticos | por |
dc.title.alternative | Switching losses calculation model and method for selecting FET transistor technologies applied to static converters | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Esta dissertação apresenta um modelo analítico para auxiliar no cálculo de perdas
por comutação e uma metodologia de seleção de MOSFETs que operam tensões de
bloqueio maiores que 100 V. O modelo foi desenvolvido com base em conceitos físicos e
elétricos da estrutura FET, considerando as não linearidades da capacitância Miller em
função da variação de tensão, presentes principalmente em MOSFETs fabricados para
operar tensões acima de 100 V. Resultados de simulação e experimentais que validam o
modelo foram obtidos, considerando a faixa de frequência de 1 - 300 kHz, onde o limite
de operação do gate driver foi atingido. O modelo proposto foi comparado a modelos de
cálculo de perdas frequentemente utilizados na literatura, onde se observou que os demais
modelos utilizados apresentaram aumento no erro relativo para frequências acima de 50
kHz. Sistemas de transferência de calor são analisados e discutidos. O modelo de cálculo
de perdas proposto é utilizado no desenvolvimento de uma análise comparativa entre as
tecnologias de MOSFET convencional de Silício, superjunção, SiC e GaN. O impacto
das capacitâncias parasitas, temperatura de junção, resistências intrínsecas a estrutura,
frequência de comutação e níveis de potência em cada tecnologia são analisados. Áreas
de tendências de aplicação são definidas para cada tecnologia com base nos rendimentos
em função da frequência e da potência. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pinheiro, José Renes | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2333794966860226 | por |
dc.contributor.referee1 | Sartori, Hamiltom Confortin | |
dc.contributor.referee2 | Tahim, André Pires Nóbrega | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1774778404976935 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |