Aplikace moderních polovodičových součástek

Abstract

Předkládaná disertační páce se zabývá problematikou výkonových měničů pro speciální aplikace s využitím moderních polovodičových prvků. Práce popisuje návrh výkonových měničů pro tři různé projekty, kde každý klade na výkonový měnič různé požadavky. První z popisovaných měničů je určený pro použití v oblasti automotive a je navržený jako tzv. "Full SiC" měnič. Klade si za cíl vývoj trakčního měniče s vysokou hustotou výkonu min. 100kW/l, čímž se parametrově přiblíží cílům projektu U.S. DRIVE. Vyvinutý SiC měnič by měl při napájení 900 VDC z trakční baterie dosahovat výkonu minimálně 200 kW při minimální spínací frekvenci 20 kHz s účinností vyšší než 99 %. Při objemu cca 1,9 l bude dosahovat hustoty výkonu 105 kW / l. Druhý z popisovaných měničů cílí do prostředí konzervativní energetiky. Zde je kladen velký důraz na spolehlivost a životnost výsledného zařízení. Popisovaný měnič slouží jako základní stavební blok o výkonu 150 kVA pro zařízení na kompenzování zemních spojení (finální pilot sestaven z 9 bloků a celkovém výkonu 1,35 MVA). Třetí z popisovaných měničů je zaměřen na oblast vozidel lehké trakce, kde se zabývá možnostmi optimalizace a modernizace měničů pro pomocné pohony. Popisovaný měnič si klade za cíl použitím moderních SiC polovodičů o dosažení vyšší účinnosti a snížení hmotnosti a objemu výsledných pomocných pohonů.