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SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 1 Cálculo de Perdas nos dispositivos (I) t1t1 E vce 1 (t) t2t2 t 1 Condução.

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1 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 1 Cálculo de Perdas nos dispositivos (I) t1t1 E vce 1 (t) t2t2 t 1 Condução do transistor 1 t 2 Condução do diodo 1 t(s) Tensão Corrente

2 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 2 Características do IGBTCaracterísticas do diodo Cálculo de Perdas nos dispositivos a) Perdas por condução

3 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 3 IGBTCondições de teste Valor Máximo V CE(T0) T j =125C1,05V r CE V GE =15V 7,5m DiodoCondições de teste Valor Máximo V F(T0) T j =125C1,2V rTrT 6,5m V I V TO Cálculo de Perdas nos dispositivos a) Perdas por condução

4 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 4 Cálculo de Perdas nos dispositivos a) Perdas por condução Em um período de chaveamento de alta freqüência Integrando e calculando o valor médio das perdas por ciclo de chaveamento

5 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 5 Cálculo de Perdas nos dispositivos a) Perdas por condução Aplicando a mesma técnica para os diodos, temos: Calculando as perdas em um período de baixa freqüência

6 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 6 Cálculo de Perdas nos dispositivos b) Perdas por comutação Perdas de chaveamento do IGBT: disparo e bloqueio Perdas de bloqueio do diodo

7 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 7 Formas de onda no bloqueio do IGBT Cálculo de Perdas nos dispositivos b) Perdas por comutação Formas de onda no disparo do IGBT

8 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 8 Cálculo de Perdas nos dispositivos b) Perdas por comutação Formas de onda no bloqueio do diodo

9 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 9 Cálculo de Perdas nos dispositivos b) Perdas por comutação IGBTCondições de testeValor Máximo EonT j =125C22mJ EoffV cc =600V22mJ I cn =200A DiodoV GE =±15V ErrR Gon =R Goff =5Ω11mJ

10 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 10 Cálculo de Perdas nos dispositivos b) Perdas por comutação Em um período de chaveamento de alta freqüência Integrando e calculando o valor médio das perdas por ciclo de chaveamento

11 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 11 Dimensionamento do dissipador Ar R thjc Junção Case Dissipador R thch R thha T jmax =150C T ambiente =40C T jtipica =125C P IGBT1 P IGBT2 P diodo1 P diodo2 P P

12 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 12 Transistores IGBTs Existem dois tipos: Non Punch-Through ( NPT) e o Punch-Through (PT)

13 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 13 Transistores IGBTs Características dos IGBTs tipo PT (geralmente de até 600V) 1.Menor corrente de cauda. 2.Capacidade de comutar freqüências mais elevadas, as custas de uma maior queda de tensão Vce on. Características dos IGBTs tipo NPT (geralmente acima de 600V) 1.Capacidade de suportar tensões mais elevadas. 2.Coeficiente de temperatura positivo ( Tensão Vce on aumenta com a temperatura). Permite paralelar dispositivos

14 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 14 Transistores IGBTs Modelo do IGBT

15 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 15 Transistores IGBTs C IES = Capacitancia entre Gate e Emissor com Coletor conectado no emissor para sinais CA. C IES = C GE +C GC C OES = Capacitancia entre Coletor e Emissor com Gate conectado no emissor para sinais CA. C OES = C CE +C GC C RES = Capacitancia entre Coletor e Gate com Emissor aterrado. Também conhecida como capacitancia de Miller e afeta profundamente os tempos de comutação do IGBT. C RES = C GC

16 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 16 Transistores IGBTs

17 SEI – Sistemas de Energia Ininterrupta – EEE 924 Prof. Porfírio Cabaleiro Cortizo 17 Transistores IGBTs


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