| Form of studies |
Professional Master |
| Title of the study programm |
Computerised Control of Electrical Technologies |
| Title in original language |
"Spēka elektronikas pārveidotāju modernizācija ar SIC tranzistoriem tiešo saules enerģijas un dziļurbumu elektroiekārtās" |
| Title in English |
"Improvements in Power Electronics Converters by the Application of SIC Transistors, especially for PV and Downhole Oil Development Applications" |
| Department |
Institute of Industrial Electronics and Electrical Engineering |
| Scientific advisor |
L.Ribickis |
| Reviewer |
|
| Abstract |
Maģistra darbā ir paveikts pētījums par moderniem Silīcija karbīda (SiC) tranzistoriem ar pastiprināto ieskatu vadības metodēs un tranzistoru vadības prasībās. Tika izstrādāts kompakts aizvara draiveris priekš jaunā SiC VJFET tranzistora, kā arī šīs tranzistors tika raksturots un aizvara vadības prasības ir stingri definētas. Laboratorijas prototipa testēšana atklāja draivera funkcionālos trūkumus un laboratorijas izpildes laika trūkuma dēļ adekvātos mērījumu rezultātus diemžēl tā arī neizdēvās iegūt. Lai pārbaudītu izveidoto draivera dizainu tika veiktas dažādas simulācijas LTspice programmatūras vidē. Simulācijas modelis parādīja ļoti labu rezultātu, salīdzinot ar to, kas bija sagaidīts un minēts daudzās zinātņu publikācijās.
Tika raksturoti arī pārējie tirgū pieejāmie SiC tranzistori, i.e. SiC MOSFET un SiC BJT. Divas SiC Šotkija diodes no dažādām ražotājiem arī tika pārbaudītas eksperementāli kā brīvgaitas diodes. Ekstensīvi eksperimenti tika paveikti pielietojot speciāli konstruēto pustilta pārveidotāju, lai pārbaudītu dažādas SiC tranzistoru, SiC diožu kā arī aizvara draivera kombinācijas. Iegūtie eksperimentālie rezultāti pierāda, ka šie jaunie tranzistori patiešām pārslēdzās ekstremāli ātri un ar relatīvi maziem enerģijas zudumiem, kas ir īpaši piemērots augstfrekvences iekārtām kā piemērām saules vai dziļurbumu invertori. Tadā veidā ļoti kompakti pārveidotāji pielietojot SiC tranzistorus ir iespējāmi. SiC BJT bipolārais tranzistors, salīdzinot ar citiem SiC tranzistoriem, parādīja fenomenālu rezultātu pārslēgšanas ātruma un enerģijas zudumu ziņā.
Aizvara draiveri kas tika izmantoti eksperimentos arī tika raksturoti (sekcija 7.5). Komerciālais aizvara draiveris no amerikāņu kompānijas SemiSouth (sekcija 4.5.1), kas tika izmantots SiC VJFET tranzistora vadībai, demonstrēja lieliskās izējas raksturlīknes un augsto trokšņu imunitāti. Tas veiksmīgi ģenērēja vajadzīgo SiC VJFET vadības spēku, ka arī sargāja par pietiekamo drošības līmeni pustilta pārveidotāja konfigurācijā. Summārā izmērītā ieslēgšanasizslēgšanas vadības jauda ir 2.33 W. SiC BJT bipolārā tranzistora bāzes draiveris (sekcija 4.5.3), kas arī tika kosntruēts darba gaitas rezultātā, parādīja relatīvi labu veiktspēju, ņemot vērā draivera vienkāršo dizainu un izmaksas efektīvu dabu. |
| Keywords |
Energoelektronikas pārveidotāji, energoefektivitāte, Silīcija karbīds (SiC), VJFET, aizvara draiveri |
| Keywords in English |
Power electronics converters, efficiency, Silicon carbide (SiC), VJFET, gate drivers |
| Language |
eng |
| Year |
2011 |
| Date and time of uploading |
20.06.2011 18:42:24 |
