Zlepšování parametrů měničů elektrických vozidel pomocí nových polovodičových součástek

Pavel Skarolek

Improving the Electric Vehicle Converter Performance Using New Semiconductor Components

Type of document

disertační práce
doctoral thesis

Author

Pavel Skarolek

Supervisor

Lettl Jiří

Opponent

Kůs Václav

Field of study

Elektrické stroje, přístroje a pohony

Study program

Elektrotechnika a informatika

Institutions assigning rank

katedra elektrických pohonů a trakce

Rights

A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Vysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html

Metadata

Show full item record

Abstract

Součástky na bázi nitridu galia (GaN) pronikají do oblasti výkonových měničů a umožňují tak dosahovat vyšší hustoty výkonu a vyšší účinnosti. Použití nové technologie rychlých spínacích součástek v DC/DC měničích a střídačích přináší nové problémy, které je potřeba analyzovat. Práce se zabývá komplexní problematikou od návrhu driverů pro GaN tranzistory, jejich chlazení a snižováním ztrát v sepnutém a vypnutém stavu. Díky optimalizaci algoritmu řízení bylo možno dosáhnout snížení ztrát v propustném směru způsobených jevem „current-collapse“. Doplněním sledovacího algoritmu pro nalezení optimálního proměnného „dead-time“, byly sníženy ztráty způsobené vedením tranzistoru v závěrném směru.

Semiconductor devices based on gallium nitride (GaN) are becoming to be used in power converters to increase the power density and improve the efficiency. Using the new technology of fast switching transistors in DC/DC converters and inverters brings new problems to be analyzed. The thesis covers complex area from GaN drivers design, cooling system, to minimizing losses in switch-on and switch-off state. Optimization of converter control algorithm achieved decrease of conduction losses caused by the current-collapse phenomenon. Additional optimum dead-time tracking algorithm decreased the losses caused by the transistor’s reverse conduction region.