Estudio térmico y de pérdidas de potencia de diodos SiC (Silicon Carbide) para su incorporación en cargadores de vehículos híbridos y eléctricos.

Abstract

[ES] El propósito de este TFG es realizar un estudio de las pérdidas de potencia y de las características térmicas de diodos Silicon Carbide (SiC) para su incorporación a un motor de un vehículo híbrido. En particular, el objetivo final es sustituir el diodo convencional de silicio y diseñar un circuito tanque resonante que incorpore un diodo SiC. El trabajo incluirá una comparativa entre las prestaciones de los diferentes modelos de SiC disponibles en el mercado y las prestaciones de los diodos convencionales de silicio. El estudio se realizará con diferentes valores de la tensión de las baterías del vehículo. Entre las prestaciones a evaluar se incluirá la tensión y corriente que soporta, así como el tipo de encapsulado. Una vez realizada una selección de diodos, se importarán los modelos Spice proporcionados por los fabricantes y se crearán nuevos modelos para aquellos diodos en los que el fabricante no lo proporcione. Los modelos se incluirán en los esquemáticos correspondientes para llevar a cabo las simulaciones. Dependiendo del tiempo disponible, se valorará la posibilidad de adquirir los diodos seleccionados para testearlos en condiciones reales.

[EN] The purpose of this TFG is to provide an analysis of power losses and thermal characteristics of Silicon Carbide Diode (SiC) for its integration in a hybrid vehicle engine. Particularly, the final objective is to replace conventional Si diodes by SiC and to design a resonant tank circuit including SiC diode. This TFG will provide a comparative study between commercial SiC diodes performance and that of conventional ones. The study will be performed for several vehicle battery voltages and will include current, voltage and packaging comparison. Next, Spice models of the commercially available diodes will be downloaded, and new models will be developed for those cases in which it is not provided by manufacturer. Spice models will be included in the corresponding schematics for performing simulations both for power and thermal analysis. Depending on available time, performance of the selected diodes will be tested in real conditions.