Analiza stanów awaryjnych w trójfazowych falownikach z tranzystorami SiC-JFET

• Autorzy: Rąbkowski J. , Zdanowski M. , Barlik R. , Nowak M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of faults for three phase inverters made with SiC-JFET transistors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono stany awaryjne i zagrożenia występujące w trójfazowych falownikach z normalnie załączonymi tranzystorami SiC JFET. Dokonano analizy możliwości wystąpienia zagrożeń dla typowych układów falownika napięcia, falownika typu "Z" oraz falownika prądu. Zaprezentowano kompleksowy system zabezpieczeń trójfazowego falownika prądu oraz omówiono algorytm działania systemu nadzoru i monitorowania sygnałów w stanach awaryjnych. Przedstawiono wyniki badań prezentujące działanie systemu zabezpieczeń dla różnych przypadków zwarć w obwodzie głównym falownika, wynikających rn.in. z zaniku napięć pomocniczych układu sterowania.

EN

In this paper fault modes and problems appearing in three phase inverters with normally on SiC JFET transistors are presented. The possibility of the appearance of threats at typical inverters like Voltage Source Inverter, "Z" Source Inverter and Current Source Inverter are explored. Comprehensive security system of three phase Current Source Inverter are presented and algorithm of protection system and monitoring system of error signals are discussed. Results of the laboratory tests shows action of a protection system for the various cases of faults in the system and the auxiliary voltage loss are presented.

Słowa kluczowe

PL

węglik krzemu; tranzystor SiC-JFET; falownik prądu; zabezpieczenie

EN

silicon carbide; SiC JFET; current source inverter; protection

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 2
• Strony: 110--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rąbkowski J.

autor

Zdanowski M.

autor

Barlik R.

autor

Nowak M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Friedrichs P.: Silicon Carbide Power semiconductors - New opportunities for high efficiency. 3rd IEEE Conf. on Industrial Electronics and Applications ICIEA 2008, 1770-1774.
• [2] Friedrichs P., Mitlenher H., Kaltschmidt R., Weinert U., Bartsch W., Hecht C., Donke K. O., Weis B., Stephani D.: The vertical silicon carbide JFET - a fast and low loss solid state power switching device. 9-th European Conference on Power Electronics and Applications Conf. Record, EPE 2001.
• [3] Weis B., Braun M., Friedrichs P.: Turn-off and short-circuit behavior of 4H SiC JFETs. IEEE Industry Applications Conference IAS 2001, vol.1, 365-369.
• [4] www.siced.de
• [5] Rąbkowski J.: Silicon carbide JFET - fast high voltage device for power electronics applications. Przegląd Elektrotechniczny nr 4/2009, 205-208.
• [6] Rixin Lai et all.: Development of a 10 kW high power density three-phase ac-dc-ac converter using SiC devices, 13th European Conf. on Power Electronics and Applications EPE 2009.
• [7] Rąbkowski J., Zdanowski M.: Trójfazowy falownik PWM z tranzystorami SiC JFET. Elektronika nr 2/2010, 23-28.
• [8] Round S., Heldwein M., Kolar J., Hofsajer I., Friedrichs P.: A SiC JFET driver for a 5 kW, 150 kHz three-phase PWM converter. Conference Record of the Fourtieth IAS Annual Meeting - Industry Applications Conference, 2005, Vol. 1, 410-416.
• [9] Cass Callaway J., Wang Yi, Burgos R., Chow. T. P., Wang F., Boroyevich D.: Evaluation of SiC JFETs for a Three-Phase Current-Source Rectifier with High Switching Frequency. Twenty Second Annual IEEE Applied Power Electronics Conference, APEC 2007, 345-351.
• [10] Orellana A., Piepenbreier B.: Fast gate drive for SiC-JFET using a conventional driver for MOSFETs and additional protections. 30th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics Society, 2004, IECON 2004, Vol. 1, 938-943.