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CARATTERIZZAZIONE DELLA TEMPERATURA DI GIUNZIONE DEI DIODI DI POTENZA IN UN INVERTER DI TENSIONE

Affidabilità e prognosticaDiodi di ricircoloElettronica di potenzaGestione termicaStima della temperatura di giunzione

Introduzione

La temperatura di giunzione dei dispositivi di potenza è un parametro vitale, che risulta difficilmente misurabile. L’invenzione riguarda una metodologia e un sistema per la mappatura termo-elettrica dei diodi di potenza negli inverter di tensione. L’invenzione si applica a molteplici tipologie di convertitori switching, compresi tutti i convertitori con diodi in antiparallelo.

Caratteristiche Tecniche

La presente invenzione è un’espansione della metodologia per la mappatura termo-elettrica e per la stima della temperatura di giunzione dei semiconduttori di potenza descritta nella domanda di brevetto 102020000012100. Questo brevetto estende lo stesso principio permettendo di stimare anche la temperatura di giunzione dei diodi in antiparallelo agli switch di potenza. La soluzione è applicabile a tutti i convertitori che fanno uso di diodi di ricircolo. L’invenzione propone un metodo e un sistema per la mappatura termo-elettrica dei diodi e per la stima della temperatura di giunzione durante il funzionamento del convertitore. Con un costo aggiuntivo modesto è possibile ottenere una stima accurata della temperatura di giunzione così da aumentare la corrente di picco e l’affidabilità del convertitore. Inoltre è possibile prevedere l’invecchiamento dei componenti così da poter effettuare una prognostica avanzata.

Possibili Applicazioni

  • Applicazioni con sovraccarichi frequenti quali l’automotive e i servo-azionamenti;
  • Applicazioni critiche per la sicurezza quali medicali e aerospazio;
  • Applicazioni dove il disservizio è costoso (industria, oil & gas);
  • Applicazioni ad alta densità di potenza;
  • Ambienti con temperature elevate.

Vantaggi

  • Ottenimento delle mappe termo-elettriche dei diodi di potenza;
  • Stima precisa e ad alta dinamica della temperatura di giunzione;
  • La stima non interferisce con le operazioni del convertitore;
  • Non sono richiesti calcoli complessi;
  • Le modifiche hardware sono minori ed a basso costo.