Wysokoczęstotliwościowy przekształtnik z tranzystorami SiC JFET

• Autorzy: Giziewski S.

Warianty tytułu

EN

High frequency voltage source inverter with SiC JFET transistors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono konstrukcję oraz wyniki badań trójfazowego falownika napięcia zbudowanego z wykorzystaniem diod Schottky oraz tranzystorów JFET z węglika krzemu (SiC). Znacznie krótsze czasy przełączeń tych elementów w porównaniu z tranzystorami IGBT i diodami na bazie krzemu (Si) umożliwiają pracę układu z częstotliwością 100 kHz i wyższą. Duża stromość narastania napięcia rzędu dziesiątek kV/žs powoduje problemy EMC oraz EMI. Wysokoczęstotliwościowe przekształtniki z tranzystorami SiC JFET dają nowe możliwości regulacji układów z silnikami wysokoobrotowymi (100 tys. obr./min.), co potwierdzają przedstawione wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych generacji napięcia o częstotliwości podstawowej harmonicznej 1500Hz.

EN

The paper presents design and testing of a three-phase voltage inverter built with application of silicon carbide (SiC) Schottky diodes and SiC JFET transistors. Shorter switching times of these elements in comparison with IGBTs and diodes based on a silicone (Si) makes it possible operation with a frequency of 100 kHz and higher. High rate of change of power devices voltages, up to several dozen of kV/žs causes EMC and EMI problems. High-frequency converters with SiC JFET transistors gives new capabilities in control of high-speed electric motors.

Słowa kluczowe

PL

falownik napięcia; SiC; JFET; węglik krzemu; silniki wysokoobrotowe

EN

voltage source inverter; SiC; JFET; silicon carbide; high-speed motors

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 12b
• Strony: 287--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Giziewski S.

• Politechnika Gdańska, Katedra Automatyki Napędu Elektrycznego,

Bibliografia

• [1] Adamowicz M., Giziewski S., Pietryka J., Krzemiński Z., Performance Comparison of SiC Schottky Diodes and Silicon Ultra Fast Recovery Diodes. Proc. IEEE Conf. Compatibility and Power Electronics CPE (2011), June 1-3, CD-ROM
• [2] Adamowicz M., Giziewski S., Pietryka J., Rutkowski M., Krzemiński Z., Evaluation of SiC JFETs and SiC Schottky Diodes for Wind Generation Systems, Proc. 20-th IEEE Int. Symp. Industrial Electronics ISIE (2011), June 27-30, 269-276
• [3] Giziewski S.. Trójfazowy falownik z tranzystorami SiC JFET, X Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE (2011), 16-18 listopada, CD-ROM.
• [4] Stumpf P., Varga Z., Bartal P., Jardan R., Nagy I., Effect of Subharmonics on the Operation of Ultrahigh Speed Induction Machines, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009, 426-131
• [5] Guziński J., Układy napędowe z silnikami indukcyjnymi i filtrami wyjściowymi falowników zagadnienie wybrane. Gdańsk 2011, ISBN 978-63-7348-372-9
• [5] Rąbkowski J., Barlik R., Three-phase Grid Inverter JFETs and Schottky Diodes, 16th International Cc 'Mixed Design of Integrated with SiC JFETs and Schottky Diodes, 16th International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems” MIXDES (2009,. June 25-27, Lodz, Poland, pp.181-184.
• [6] SemiSouth, The SJEP120R063 - Reduced Switching Losses in the New Low-Inductance Test Fixture, White Paper WP-SS1, www, semisouth.com
• [7] Agarwal A,, Das M., Hull B., Krishnaswami S., Palmour J., Richmond J., Sei-Hyung R., Zhang J., "Progress in Sillicon Carbide Power Devices," Proc. 64th IEEE Device Research Conference, (2006), pp. 155 -158.
• [8] Lai R., Wang F., Ning P., Zhang D.. Jiang D., Burgos R., Boroyavich D., Karimi K.J., Immanuel V.D., Development of a 10 kW High Power Density Three-Phase AC-DC-AC Knoverter Using SiC Devices, 13th European Conference on Power Electronics and Applications EPE '09, pp. 1 -12 .
• [9] Mazzola M. Kelley R., Application of a Normally-off Silicon Carbide Power JFET in a Photovoltaic Inverter, Proc. of IEEE Applied Power Electronic Conference, APEC (2009), pp. 649- 652
• [10] Trajdos M., Pastuszka R., Sosnowski I., Znaczeniepojemności kabla w układach zasilających silniki indukcyjne za pośrednictwem przekształtników częstotliwości, Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, 74 (2006).
• [11] Josofovic I., Popovic-Gerber J, Ferreira J. A., SIC JFET Switching Behavior in a Drive Inverter under Influence of Circuit Parasitics, Proc. 8th Int. Conf. Power Electronics – ECCE Asia (2011), May 30-June 3, 1067-1094
• [12] Gong X., Josifovic I., Ferreira J.A.. Comprohensive CM Filter Design to Suppress Conducted EMI for SiC-JFE Motor Drives, Proc. 8th Int. Conf. Power Electronics – ECCE Asia (2011), May 30-June 3, 720-727