Leading-Edge Power Modules for the New Era in Traction Converters By Vishal Jadhav, Wilhelm Rusche and Andre Lenze; Infineon Bodo´s Power Systems

Leading-Edge Power Modules for the New Era in Traction Converters Today, 55 percent of the world’s population live in urban areas, a proportion that is expected to increase to 68 percent by 2050 [1]. With this ever-increasing urban population, in combination with an increasing number of commuters on public transport, and a growing awareness of energy-efficiency and emission-free transportation systems, traction application is back in the limelight. A megatrend like urbanization provides a tailwind to improve, enhance and innovate today’s traction converters and components within its ecosystem. Power semiconductors, which are core components of traction converters enhancing their reliability, efficiency and longevity, are of utmost importance. By Vishal Jadhav, Wilhelm Rusche and Andre Lenze; Infineon.

BODO POWER SYSTEM MAY 2019
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Custom Transformers – Leakage Inductance Considerations By Dr. Ray Ridley, Ridley Engineering Inc. May 2019 Bodo´s Power Systems

Custom Transformers – Leakage
Inductance Considerations
By Dr. Ray Ridley, Ridley Engineering Inc.
May 2019 Bodo´s Power Systems
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Conception de convertisseurs électroniques de puissance à faible impact électromagnétique intégrant de nouvelles technologies d’interrupteurs à semi-conducteurs Présentée par Eliana RONDON-PINILLA Ecole Doctorale d’Electronique, Electrotechnique, Automatique-Université de Lyon

Conception de convertisseurs électroniques de puissance à faible impact électromagnétique intégrant de nouvelles technologies d’interrupteurs à semi-conducteurs Présentée par Eliana RONDON-PINILLA Ecole Doctorale d’Electronique, Electrotechnique, Automatique-Université de Lyon

 Résumé 
Actuellement, le développement de semiconducteurs et la demande croissante de convertisseurs en électronique de puissance dans les différents domaines de l’énergie électrique, notamment pour des applications dans l’aéronautique et les réseaux de transport et de distribution, imposent de nouvelles spécifications comme le fonctionnement à hautes fréquences de commutation, densités de puissance élevées, hautes températures et hauts rendements. Tout ceci contribue au fort développement des composants en SiC (Carbure de Silicium). Cependant, ces composants créent de nouvelles contraintes en Compatibilité Electromagnétique (CEM) à cause des conditions de haute fréquence de commutation et fortes vitesses de commutation (forts di/dt et dv/dt) en comparaison à d’autres composants conventionnels de l'électronique de puissance. Une étude des perturbations générées par les composants SiC est donc nécessaire. L'objectif de ce travail est de donner aux ingénieurs amenés à concevoir des convertisseurs une méthode capable de prédire les niveaux d'émissions conduites générées par un convertisseur électronique de puissance qui intègre des composants en SiC. La nouveauté du travail présenté dans cette thèse est l’intégration de différents modèles de type circuit pour tous les constituants d’un convertisseur (un hacheur série est pris comme exemple). Le modèle est valable pour une gamme de fréquences de 40Hz à 30MHz. Des approches de modélisation des parties passives du convertisseur sont présentées. Ces approches sont différentes selon que les composants modélisés soient disponibles ou à concevoir : elles sont basées sur des mesures pour la charge et les capacités ; elles sont basées sur des simulations prédictives pour routage du convertisseur. Le modèle complet du convertisseur (éléments passifs et actifs) est utilisé en simulation pour prédire les émissions conduites reçues dans le réseau stabilisateur d’impédance de ligne. Le modèle est capable de prédire l'impact de différents paramètres comme le routage, les paramètres de contrôle comme les différents rapports cycliques et les résistances de grille avec des résultats satisfaisants dans les domaines temporels et fréquentiels. Les résultats obtenus montrent que le modèle peut prédire les perturbations en mode conduit pour les différents cas jusqu'à une fréquence de 15MHz. Finalement, une étude paramétrique du convertisseur a été élaborée. Cette étude a permis de voir l’influence de la qualité des différents modèles comme les éléments parasites du routage, des composants passifs et actifs et d'identifier les éléments qui ont besoin d’un modèle précis pour avoir des résultats valides dans la prédiction des perturbations conduites.
LINK
https://www.theses.fr/2014ECDL0018.pdf

Conception d’un module d’électronique de puissance “Fail-to-short” pour application haute tension- Ilyas Dchar -THESE de DOCTORAT DE L’UNIVERSITE DE LYON

Conception d’un module d’électronique de puissance “Fail-to-short” pour application haute tension- Ilyas Dchar-  THESE de DOCTORAT DE L’UNIVERSITE DE LYON Designing a Power Module with Failure to Short Circuit Mode Capability for High Voltage Applications 

Abstract
The reliability and endurance of high power converters are paramount for future HVDC networks. Generally, module’s failure behavior can be classified as open-circuit failure and short-circuit failure. A module which fails to an open circuit is considered as fatal for applications requiring series connection. Especially, in some HVDC application, modules must be designed such that when a failure occurs, the failed module still able to carry the load current by the formation of a stable short circuit. Such operation is referred to as short circuit failure mode operation. Currently, all commercially available power modules which offer a short circuit failure mode use silicon semiconductors. The benefits of SiC semiconductors prompts today the manufacturers and researchers to carry out investigations to develop power modules with Fail-to-short-circuit capability based on SiC dies. This represents a real challenge to replace silicon power module for high voltage applications in the future. The work presented in this thesis aims to design a SiC power module with failure to short circuit failure mode capability. The first challenge of the research work is to define the energy leading to the failure of the SiC dies in order to define the activation range of the Fail-to-short mechanism. Then, we demonstrate the need of replacing the conventional interconnections (wire bonds) by massive contacts. Finally, an implementation is presented through a "half bridge" module with two MOSFETs.

Keywords : Press-Pack, Sandwich structure, conventional module, HVDC converter, Packaging, Failure, Short-circuit, Avalanche, Critical energy, Explosion, Stability, SiC.

LINK:
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01784733/file/these.pdf

PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE PLANTA FOTOVOLTAICA DE 65 KWP-PEDRO HENRIQUE ALBUQUERQUE GUIMARÃES-UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA-BRASIL

PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE PLANTA FOTOVOLTAICA DE 65 KWP-PEDRO HENRIQUE ALBUQUERQUE GUIMARÃES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
 Monografia apresentada ao Curso de Engenharia Elétrica do Departamento Elétrica da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Eletricista. Orientador: Prof. Dr. Paulo César Marques de Carvalho 

 RESUMO O presente trabalho visa apresentar as atividades realizadas durante as etapas de projeto e implementação de uma planta fotovoltaica de 65 kWp, localizada em região litorânea do nordeste brasileiro. Na fase de projeto, são explicitados os cálculos realizados para o dimensionamento do sistema e os critérios utilizados para a escolha de seus componentes. Optou-se, então, por painéis da Canadian Solar de 325 Wp e um inversor da ABB com potência nominal de 50 kW. Foi feito um levantamento topográfico com veículo aéreo não tripulado para estudo de sombreamento do local. Esse estudo foi elaborado com o auxílio do software de simulação PV*Sol, o que resultou na obtenção de parâmetros como fator de capacidade (FC) e previsão de geração. Os resultados foram de 19,92% de FC e previu-se uma produção de 113.429,5 kWh/ano. Na fase de implementação, são descritos todos os procedimentos realizados para a instalação do sistema. Estes foram divididos em etapas, a fim de ilustrar em ordem cronológica o trabalho desempenhado. Por fim, é feita a análise geral dos custos aproximados e prazos relacionados com a realização do projeto, além de enaltecer pontos positivos e pontuar melhorias nas atividades. Os custos finais excederam em 14,96% do valor de R$ 285.000,00 estimado previamente. Esse aumento se deu por dificuldades logísticas e gastos com obras de infraestrutura de segurança. A implantação foi concluída com sucesso após 4 meses e 20 dias do início do projeto.
LINK MONOGRAFIA COMPLETA:
http://www.repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/35086/1/2018_tcc_phaguimaraes.pdf