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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35327
ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-0866-9302 |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Análise do efeito de chaveamento em alta frequência em diferentes tecnologias de semicondutores utilizando um dsp multi-núcleos |
Alternate title (s): | ANALYSIS OF THE EFFECT OF HIGH FREQUENCY SWITCHING IN DIFFERENT SEMICONDUCTOR TECHNOLOGIES USING A MULTI-CORE DSP |
Author: | Eleodoro, Osmar Felipe Alves |
First Advisor: | Freitas, Luiz Carlos Gomes de |
First coorientator: | Barbosa, Vítor Fonseca |
First member of the Committee: | Freitas, Luiz Carlos Gomes de |
Second member of the Committee: | Santos Neto, Pedro José dos |
Third member of the Committee: | Lima, Gustavo Brito de |
Fourth member of the Committee: | Barbosa, Vítor Fonseca |
Summary: | Os semicondutores Wide-Bandgap (WBG) têm se desenvolvido rapidamente nos últimos anos, possibilitando maior eficiência e densidade de potência no projeto de conversores de eletrônica de potência para diversas áreas de aplicação. Neste cenário, este trabalho analisa a eficiência e as especificidades das tecnologias de Carbeto de Silício (SiC) e sua topologia cascode (SiCCascode), operando em altas frequências de chaveamento. As análises são realizadas utilizando um conversor Boost projetado para sistemas de conversão no contexto MEA - More-Electric Aircrafts, onde os sistemas de energia em Corrente Alternada (CA) podem operar em frequência fixa (115V/400Hz), ou em frequência variável (115V/ 360-800Hz), e o sistema de alimentação de Corrente Contínua (CC) onde um barramento CC de 400V ou +/-270V são normalmente usados. Para validar o projeto, foram realizadas simulações computacionais e foi construído em laboratório um protótipo de 1,0kW. A análise de desempenho demonstra que 98% de eficiência é alcançada com frequência de comutação na faixa de 100 kHz a 500 kHz, a qual é a mais adequada para MEA. |
Abstract: | Wide-Bandgap (WBG) semiconductors have developed rapidly in recent years, enabling greater efficiency and power density in the design of power electronics converters for various application areas. In this scenario, this work analyzes the efficiency and specificities of Silicon Carbide (SiC) technologies and their cascode topology (SiC-Cascode), operating at high switching frequencies. The analyzes are performed using a Boost converter designed for conversion systems in the MEA - More-Electric Aircrafts context, where alternating current (AC) power systems can operate at fixed frequency (115V/400Hz), or at variable frequency (115V / 360-800Hz), and the Direct Current (DC) power system where a 400V or +/-270V DC bus is normally used. To validate the project, computer simulations were performed and a 1.0kW prototype was built in the laboratory. Performance analysis demonstrates that 98% efficiency is achieved with switching frequency in the range of 100 kHz to 500 kHz, which is most suitable for MEA. |
Keywords: | Aeronaves mais elétricas Alta eficiência Alta frequência Carbeto de silício Semicondutores de alta largura de banda Topologia cascode Cascode topology High-efficiency High-frequency More-electric aircraft Silicon carbide Wide bandgap semiconductors |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | ELEODORO, Osmar Felipe Alves. Análise do efeito de chaveamento em alta frequência em diferentes tecnologias de semicondutores utilizando um DSP multi-núcleos. 2022. 84 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35327 |
Date of defense: | 22-Jul-2022 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Elétrica |
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