Proračun poluvodičkih gubitaka snage trofaznog kvazi-Z-izvornog pretvarača

Sažetak

Ovaj rad predstavlja dva nova algoritma za proračun gubitaka poluvodiča trofaznog kvazi-Z-izvornog pretvarača (qZSI). Gubici provođenja i sklopke izračunavaju se na temelju karakteristika napona izlazne struje odnosno sklopnih karakteristika koje daje proizvođač poluvodičkog uređaja. Razmatrani pretvarač je radio u samostalnom načinu rada, pri čemu je implementirana sinusoidalna modulacija širine impulsa (SPWM) s ubrizganim 3. harmonikom. Predloženi algoritmi izračunavaju gubitke bipolarnih tranzistora s izoliranim vratima (IGBT) i slobodnih dioda u inverterskom mostu, kao i gubitke impedancijske mrežne diode. Prvi razmatrani algoritam zahtijeva srednju vrijednost ulaznog napona pretvarača, srednju vrijednost struje prigušnice mreže impedancije, vršnu vrijednost fazne struje, modulacijski indeks, radni ciklus i fazni kut između osnovne izlazne fazne struje i napon. Njegova implementacija je izvediva samo za Z topologije povezane s izvorom sa SPWM-om. Drugi razmatrani algoritam zahtijeva trenutne vrijednosti ulaznog napona pretvarača, diodne struje impedancije mreže, struje induktora mreže impedancije, fazne struje i radnog ciklusa. Međutim, ne nameće nikakva ograničenja u pogledu topologije pretvarača ili strategije sklopne modulacije. Gubici poluvodiča izračunati predloženim algoritmima uspoređeni su s eksperimentalno određenim gubicima. Na temelju usporedbe određen je korekcijski faktor za sklopne energije IGBT-a te su pogreške oba algoritma smanjene na manje od 12%.

Publikacija
Electronics
Ivan Grgić
Ivan Grgić
Docent | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju

Istraživač i docent na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, gdje predaje kolegije iz područja regulacijske tehnike, digitalne elektronike, elektrotehnike te električnih strojeva i transformatora. Njegovo područje interesa uključuje istražvanje pretvarača energetske elektronike u fotonaponskim sustavima i mikromrežama.

Dinko Vukadinović
Dinko Vukadinović
Redoviti profesor u trajnom zvanju | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju

Moj istraživački interes usmjeren je na suvremene regulacijske sustave za upravljanje pretvaračima energetske elektronike, električnim motorima i električnim generatorima. Kroz rad u Istraživačkom laboratoriju za energetsku elektroniku na FESB-u, vodio sam projekte koji uključuju eksperimente i razvoj novih metoda za regulaciju električnih strojeva i pretvarača, te mentorirao doktorske radove na tu temu.

Mateo Bašić
Mateo Bašić
Redoviti profesor | Katedra za energetsku elektroniku i automatizaciju

Istaživač i redoviti profesor na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu s istraživačkim interesima vezanim uz područje energetske elektronike i obnovljivih izvora energije, s posebnim naglaskom na energetski učinkovitu kontrolu invertera, baterijskih sustava, vjetroturbina, fotonaponskih elektrana i asinkronih generatora u mikromrežama.