nvestigation of performance in the

nvestigation of performance in the case of PFC converter

Second proposed converter is PFC converter in boost configuration (fig.11). The main parameters of proposed PFC converter are:

- input voltage: 85 Vac - 230 Vac

- output voltage: 400 Vdc ± 2%

- output power: 1 kW

- switching frequency: 100 kHz

Diodes which hava been selected for investigation were: - QH12TZ600, D12S600, C4D15120

It can be seen that during this experiment we had to focus on diodes with higher blocking voltage, and thus standard Schottky diode MBR20200CT was not able to be utilized. In first case it deals about Qspeed structure, and two other diodes are SiC, whereby the last C4D15120 presents last family from Infineon SiC diodes.

L D
+
AC Input EMI filter Rectifier T + C

DCOutput
-

PFC controller

Fig. 11. PFC converter in BOOST configuration

As in previous case, investigated parameter was efficiency of proposed PFC converter in wider power range. Next figure (fig.11) is showing waveforms of efficiency in dependency on output power. The measurements were provided for each diode at 25 ºC and at 230 Vac. Fig. 12 shows evaluation of measurement results at 25 ºC and 85 Vac

Both experiments on PFC circuit are showing that performance of utilized diodes is very similar. Very small deviations occured during low power loading in the case of C4D15120. It has to be said that this diode presents device, which is suited for high-performance applications. But main result of this experiment was investigation of dynamic properties of Qspeed diodes and consequent comparisson against SiC structure. As can be see, the performance of Qspeed is similar to SiC even its cost is much lower (fig.14).

93.00%
92.50%
92.00%
91.50%
91.00%
90.50%
90.00%
89.50%
89.00%
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
QH12TZ600 D12S600 C4D15120

Fig. 12. Efficiency of PFC converter for various types of diode in dependency on output power (W) at 230 Vac of input voltage

91.00%

90.50%

90.00%

89.50%

89.00%

88.50%

88.00%

87.50%

87.00%

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Fig. 13. Efficiency of PFC converter for various types of diode on output power (W) at 85 Vac of input voltage
















Fig. 14. Interpretation of "VALUE" of diodes based on various technology principle

VI. CONCLUSION

The parametrical measurements have demonstrated massive influence of circuit parameters on diode's turn-off losses. These experiments have discovered dynamic properties of selected diode structure and with the use of results in graphical interpretation it is possible to check turn-of losses as well as other part of losses and thus to realize proper dimensioning of final power electronic system. Aim of this work was to investigate in which manner is this dynamic behavior influencing performance of proposed electrical circuits. As was discovered, the price and performance of dedicated device can not be always suitable for each application as well as diodes with lower cost can achieve performance of that which are acting as top level class devices. Designers versed in the subtle performance of trade-offs and parasitic of the new diodes can optimize circuit efficiency and/or achieving meaningful reductions in overall system cost, size, weight and complexity [14] [15] [16]..


ACKNOWLEDGEMENT

The authors wish to thank to Slovak grant agency APVV for project no. LPP-0366-09, and to Slovak grant agency VEGA for project no. 1/0943/11. Next to to R&D operational program Centre of excellence of power electronics systems and materials for their components No. ITMS 2622012003.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

nvestigation ประสิทธิภาพการทำงานในกรณีที่แปลง PFC แปลงที่สองเสนอเป็นแปลง PFC ในการกำหนดค่าเพิ่ม (fig.11) พารามิเตอร์หลักเสนอแปลง PFC คือ:-ป้อนแรงดันไฟฟ้า: 85 Vac - 230 Vac - แสดงผลแรงดันไฟฟ้า: 400 Vdc ± 2% -แสดงผลไฟ: 1 กิโลวัตต์ -ความถี่สลับ: 100 kHz ไดโอดได้ฮาที่ถูกเลือกสำหรับการตรวจสอบได้: -QH12TZ600, D12S600, C4D15120จะเห็นได้ว่า ในระหว่างการทดลองนี้ เราได้เน้นไดโอดได้ด้วยแรงดันสูงที่บล็อก และดังนั้น ไดโอด Schottky มาตรฐาน MBR20200CT ไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ ในกรณีแรกเรื่องข้อเสนอเกี่ยวกับโครงสร้าง Qspeed และไดโอดได้สองอื่น ๆ มี SiC โดย C4D15120 ล่าสุดนำเสนอครอบครัวสุดท้ายจาก Infineon SiC ไดโอดได้ L D + AC ป้อนอีเอ็มไอฟิลเตอร์วงจรเรียงกระแส T + C DCOutput - ควบคุม PFCFig. 11 แปลง PFC ในการกำหนดค่าเพิ่มในกรณีก่อนหน้านี้ พารามิเตอร์ที่ตรวจสอบมีประสิทธิภาพแปลง PFC เสนอในช่วงกำลังกว้าง ตัวเลขถัดไป (fig.11) จะแสดง waveforms ของประสิทธิภาพในการพึ่งพาพลังงาน วัดได้ในแต่ละไดโอด ที่ 25 ºC และ 230 Vac. Fig. 12 แสดงการประเมินผลการวัดที่ 25 ºC และ 85 Vacการทดลองทั้งในวงจร PFC จะแสดงว่าประสิทธิภาพการทำงานของไดโอดใช้งานได้คล้ายกันมาก ความแตกต่างเล็ก ๆ เกิดขึ้นในระหว่างการโหลดในกรณี C4D15120 พลังงานต่ำ มันมีที่จะพูดว่า ไดโอดนี้นำเสนออุปกรณ์ ที่เหมาะสำหรับการใช้งานประสิทธิภาพสูง แต่ผลลัพธ์หลักของการทดลองนี้ถูกสอบสวนคุณสมบัติแบบไดนามิกของไดโอดได้ Qspeed และ comparisson ตามมากับโครงสร้างของ SiC เป็นสามารถดู ประสิทธิภาพของ Qspeed มีลักษณะคล้ายกับซิลิก้อนแม้ต้นทุน จะต่ำมาก (fig.14)93.00% 92.50% 92.00% 91.50% 91.00% 90.50% 90.00% 89.50% 89.00% 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 QH12TZ600 D12S600 C4D15120 Fig. 12 ประสิทธิภาพของ PFC แปลงสำหรับชนิดต่าง ๆ ของไดโอดในการพึ่งพาพลังงาน (W) ที่ 230 Vac ของแรงดันอินพุต 91.00%90.50%90.00%89.50%89.00%88.50%88.00%87.50%87.00%0 50 100 150 200 250 300 350 400 450Fig. 13 ประสิทธิภาพของ PFC แปลงสำหรับชนิดต่าง ๆ ของไดโอดในพลังงาน (W) ที่ Vac 85 ของแรงดันอินพุตFig. 14 การตีความของ "มูลค่า" ยึดหลักเทคโนโลยีต่าง ๆ ไดโอดได้VI. บทสรุปวัด parametrical ได้แสดงให้เห็นว่าอิทธิพลใหญ่ของพารามิเตอร์วงจรของไดโอดขาดทุนหันออก ทดลองเหล่านี้ได้ค้นพบคุณสมบัติของไดโอดเลือกโครงสร้างแบบไดนามิก และการใช้ผลในการตีความภาพจะสามารถตรวจสอบการเปิดของขาดทุนเช่นเดียวกับส่วนอื่น ๆ ของความสูญเสีย และทำให้ตระหนักถึงความสม dimensioning ของระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงานขั้นสุดท้าย จุดมุ่งหมายของงานนี้คือการ ตรวจสอบในลักษณะที่เป็นลักษณะแบบนี้มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการทำงานของวงจรไฟฟ้าที่เสนอ เท่าที่ค้นพบ ราคาและประสิทธิภาพของอุปกรณ์เฉพาะไม่สามารถเสมอเหมาะสมสำหรับแต่ละแอพลิเคชันเช่นเดียวกับไดโอดได้ ด้วยต้นทุนต่ำสามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ระดับชั้นบน นักออกแบบที่ผู้หญิงและเด็กในการทำงานรายละเอียด ของทางเลือก และเสียงฟู่เหมือนกาฝากของไดโอดได้ใหม่สามารถปรับประสิทธิภาพของวงจรหรือการบรรลุเป้าหมายลดความหมายโดยรวมต้นทุนระบบ ขนาด น้ำหนัก และความซับซ้อน [14] [15] [16] ...ยอมรับผู้เขียนต้องขอขอบคุณสโลวักเงินช่วยเหลือหน่วยงาน APVV สำหรับโครงการไม่ แอล-0366-09 และยังสโลวักให้ตัวแทนเวก้าโครงการหมายเลข 1/0943/11 ถัดไปเพื่อการวิจัยและพัฒนาในการดำเนินงานโปรแกรมศูนย์ความเป็นเลิศของระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังและวัสดุส่วนประกอบของหมายเลข ITMS 2622012003

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

nvestigation เสนอแปลงที่สองเป็นแปลงฉิบหายในการกำหนดค่าเพิ่ม ตัวแปรหลักของแปลง - - แรงดันเอาท์พุท± 2% - - เฮิร์ทซ์ไดโอดซึ่งhava จะเห็นได้ว่าในช่วงการทดลองนี้เราต้องมุ่งเน้นไปที่ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นการปิดกั้นและทำให้มาตรฐานไดโอด ในกรณีแรกมันเกี่ยวข้องเกี่ยวกับโครงสร้าง LD + AC DCOutput - ควบคุม รูป 11. เช่นในกรณีก่อนหน้านี้เป็นพารามิเตอร์การตรวจสอบประสิทธิภาพของการเสนอแปลงฉิบหายในช่วงพลังงานที่กว้างขึ้น รูปถัดไป nvestigation of performance in the case of PFC converter

Second proposed converter is PFC converter in boost configuration (fig.11). The main parameters of proposed PFC converter are:

- input voltage: 85 Vac - 230 Vac

- output voltage: 400 Vdc ± 2%

- output power: 1 kW

- switching frequency: 100 kHz

Diodes which hava been selected for investigation were: - QH12TZ600, D12S600, C4D15120

It can be seen that during this experiment we had to focus on diodes with higher blocking voltage, and thus standard Schottky diode MBR20200CT was not able to be utilized. In first case it deals about Qspeed structure, and two other diodes are SiC, whereby the last C4D15120 presents last family from Infineon SiC diodes.

L D
+
AC Input EMI filter Rectifier T + C

DCOutput
-

PFC controller

Fig. 11. PFC converter in BOOST configuration

As in previous case, investigated parameter was efficiency of proposed PFC converter in wider power range. Next figure (fig.11) is showing waveforms of efficiency in dependency on output power. The measurements were provided for each diode at 25 ºC and at 230 Vac. Fig. 12 shows evaluation of measurement results at 25 ºC and 85 Vac

Both experiments on PFC circuit are showing that performance of utilized diodes is very similar. Very small deviations occured during low power loading in the case of C4D15120. It has to be said that this diode presents device, which is suited for high-performance applications. But main result of this experiment was investigation of dynamic properties of Qspeed diodes and consequent comparisson against SiC structure. As can be see, the performance of Qspeed is similar to SiC even its cost is much lower (fig.14).

93.00%
92.50%
92.00%
91.50%
91.00%
90.50%
90.00%
89.50%
89.00%
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
QH12TZ600 D12S600 C4D15120

Fig. 12. Efficiency of PFC converter for various types of diode in dependency on output power (W) at 230 Vac of input voltage

91.00%

90.50%

90.00%

89.50%

89.00%

88.50%

88.00%

87.50%

87.00%

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Fig. 13. Efficiency of PFC converter for various types of diode on output power (W) at 85 Vac of input voltage
















Fig. 14. Interpretation of "VALUE" of diodes based on various technology principle

VI. CONCLUSION

The parametrical measurements have demonstrated massive influence of circuit parameters on diode's turn-off losses. These experiments have discovered dynamic properties of selected diode structure and with the use of results in graphical interpretation it is possible to check turn-of losses as well as other part of losses and thus to realize proper dimensioning of final power electronic system. Aim of this work was to investigate in which manner is this dynamic behavior influencing performance of proposed electrical circuits. As was discovered, the price and performance of dedicated device can not be always suitable for each application as well as diodes with lower cost can achieve performance of that which are acting as top level class devices. Designers versed in the subtle performance of trade-offs and parasitic of the new diodes can optimize circuit efficiency and/or achieving meaningful reductions in overall system cost, size, weight and complexity [14] [15] [16]..


ACKNOWLEDGEMENT

The authors wish to thank to Slovak grant agency APVV for project no. LPP-0366-09, and to Slovak grant agency VEGA for project no. 1/0943/11. Next to to R&D operational program Centre of excellence of power electronics systems and materials for their components No. ITMS 2622012003.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

nvestigation การปฏิบัติในกรณีของ PFC แปลง

2 แปลงคือแปลงที่เสนอ PFC ในการเพิ่ม ( fig.11 ) พารามิเตอร์หลักของการนำเสนอแปลง PFC :

- แรงดันไฟฟ้า : 85 230 Vac Vac -

- แรงดันเอาท์พุท : 400 VDC ± 2 %

ผลิตพลังงานขนาด 1 กิโลวัตต์

-

เปลี่ยนความถี่ 100 kHz ซึ่งถูกเลือกสำหรับการตรวจสอบไดโอด Weather : - qh12tz600 d12s600 c4d15120 , ,

มันสามารถเห็นได้ว่า ในการทดลองนี้เราต้องเน้นไดโอดกั้นด้วยแรงดันที่สูง ดังนั้นมาตรฐานไดโอดชอทท์กี้ mbr20200ct ไม่สามารถใช้ ในกรณีแรกนั้นราคา qspeed โครงสร้าง และไดโอด SiC อีกสองคน ซึ่ง c4d15120 สุดท้ายของขวัญล่าสุดที่ครอบครัวจาก Infineon ซิลิกอนไดโอด

ผม

AC ใส่ EMI กรองกระแส T C


-

dcoutputนายทหารควบคุม

รูปที่ 11 ในการเพิ่มค่า PFC แปลง

ในกรณีก่อนหน้านี้ตรวจสอบพารามิเตอร์ประสิทธิภาพเสนอแปลง PFC ในช่วงพลังงานกว้าง ต่อไปรูป ( fig.11 ) แสดงรูปคลื่นของประสิทธิภาพในการพึ่งพาพลังงานเอาท์พุท การวัดได้ให้ไว้สำหรับแต่ละไดโอดที่ 25 องศาเซลเซียส และº 230 Vac . รูปที่ 12 แสดงการประเมินผลการวัดที่ 25 องศาเซลเซียส และต่ำสุด

º 85การทดลองทั้งสองวงจร PFC จะแสดงสมรรถนะของใช้ไดโอดมันคล้ายกันมาก การเบี่ยงเบนเล็กๆเกิดขึ้นระหว่างพลังงานต่ำโหลด ในกรณีของ c4d15120 . ได้นั้น ต้องบอกว่า ไดโอดนี้นำเสนออุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับการใช้งานประสิทธิภาพสูงแต่ผลของการทดลองนี้คือหลักในการศึกษาสมบัติทางพลศาสตร์ของ qspeed ไดโอดจึง comparisson กับ SIC และโครงสร้าง เป็นสามารถเห็นประสิทธิภาพของ qspeed คล้ายคลึงกับ SIC แม้ราคาต่ำมาก ( fig.14 ) .

93.00 92.5 %
%
%
%
91.50 92.00 91.00 90.50 %
%
%
%
89.50 90.00 92.67 %
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
qh12tz600 d12s600 c4d15120

รูปที่ 12ประสิทธิภาพของ PFC แปลงสำหรับประเภทต่างๆของไดโอดในการพึ่งพาพลังงาน ( W ) ที่ 230 VAC ของแรงดันไฟฟ้า

91.00 %

90.50 %

89.50 90.00 %

%

%

% 88.50 มาก

88.00 %

%

% 87.50 87.00
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

รูปที่ 13 ประสิทธิภาพของ PFC แปลงสำหรับประเภทต่างๆของไดโอดต่อพลังงาน ( W ) ที่ 85 VAC ของ
















แรงดันอินพุทรูปที่ 14การตีความของ " คุณค่า " ของไดโอดตามเทคโนโลยีต่าง ๆสรุปหลักการ

6

วัด parametrical ได้แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของพารามิเตอร์ต่อไดโอดวงจรขนาดใหญ่ของปิดขาดทุนการทดลองเหล่านี้ได้ค้นพบคุณสมบัติของไดโอดแบบไดนามิกเลือกโครงสร้างและมีการใช้ผลในการตีความแบบกราฟิก มันเป็นไปได้ที่จะตรวจสอบเปิดขาดทุนเช่นเดียวกับส่วนอื่น ๆของการสูญเสียและทำให้ตระหนักถึงขนาดที่เหมาะสมของระบบอิเล็กทรอนิกส์พลังงานขั้นสุดท้ายจุดมุ่งหมายของงานนี้คือ เพื่อศึกษาลักษณะพฤติกรรมที่เป็นแบบไดนามิกที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของการนำไฟฟ้าวงจร ตามที่ได้ค้นพบราคาและประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยเฉพาะไม่เหมาะเสมอ สำหรับแต่ละโปรแกรมเช่นเดียวกับไดโอด ด้วยต้นทุนที่ต่ำ สามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ทำตัวเป็นอุปกรณ์คลาสระดับบนสุดมีประสบการณ์ในงานออกแบบสีสันของ trade-offs และปรสิตของไดโอดใหม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพวงจรและ / หรือการบรรลุมีความหมาย ( รวมระบบต้นทุน , ขนาด , น้ำหนักและความซับซ้อน [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] . . . . . . .




ยอมรับผู้เขียนขอขอบคุณ เพื่อให้หน่วยงาน apvv สโลวัก lpp-0366-09 โครงการไม่ และเวก้า หน่วยงาน สโลวัก ทุนโครงการ ครั้งที่ 1 / 0943 / 11ถัดจาก& R D โปรแกรมปฏิบัติการของศูนย์ความเป็นเลิศด้านพลังงานระบบอิเล็กทรอนิกส์และวัสดุสำหรับส่วนประกอบไม่ itms
2622012003 .