Comparación de la eficiencia de los semiconductores Carburo de Silicio (SiC) y Nitruro de Galio (GaN) para transistores de potencia MOSFET, a través del diseño e implementación de un conversor DC-AC

Abstract

Con el propósito de mejorar la eficiencia energética de los convertidores de potencia utilizados en la generación, almacenaje y distribución de energía; en la presente investigación se analizan las ventajas de implementar en los convertidores de potencia transistores tipo MOSFETs construidos con materiales semiconductores de alto valor de energía en la banda prohibida (WBG), como son el Nitruro de Galio (GaN) y el Carburo de Silicio (SiC), con respecto al convencional material semiconductor de Silicio (Si), usando como plataforma de pruebas convertidores DC-AC. Para comparar su eficiencia en la conversión de potencia se realizó el diseño e implementación de tres prototipos de convertidores DC-AC de puente completo, uno para cada tipo de semiconductor, logrando alcanzar en ellos eficiencias superiores al 90% y obteniendo del análisis realizado una comparación del desempeño energético de los tres convertidores DC-AC a diferentes frecuencias de conmutación. (Tomado de la fuente)

To improve the energy efficiency of the power converters used in the generation, storage, and distribution of energy, the present research aims to analyze the advantages of implementing in power converters MOSFET with semiconductor materials with Wide Band Gap (WGB), as are the Gallium Nitrate (GaN) and Silicon Carbide (SiC), versus the traditional semiconductor of Silicon (Si), using converters DC-AC as the test platform. To compare its power conversion efficiency, the design and implementation of three fullbridge DC-AC converter prototypes were carried out, one for each type of semiconductor, achieving reach in them efficiencies greater than 90% and obtaining from the analysis carried out a comparison of the energy performance of the three DC-AC converters at different switching frequencies. (Tomado de la fuente)