DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CIRCUITO DE DISPARO DE SEMICONDUCTORES DE POTENCIA

URQUETA BELAÚNDE, CAMILO IGNACIO (2016)

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Tesis Pregrado

The gate driver circuits are an important part of the power converters, because they have to carry out turn-on and turn-off of the semiconductor, efficiently and safely. This document describes the design and construction of gate drive circuit for power semiconductors, specifically IGBTs. Factors and processes that affects these circuits have been studied: switching losses, necessary protections, among others; which allow to create a conceptual design of the gate drive circuit, altogether to find low cost components for the construction of this kind of circuits. Building the circuit of this work will allow to carry out tests to confirm the performance and operation of the implemented protections. Providing a fully functional circuit arrangement to meet the requirements and specifications. To carry out a comparison of the waveforms and circuit performance built on this work, a basic gate drive circuit is built and used at one of the university laboratories. The gate drive circuits have a modular design and these will have a connector that groups input and output signals together of each gate drives. These were implemented in a buck converter, which have the mounting compatibily between the gate drive circuit described before.

Los circuitos de disparo son una parte importante dentro de los convertidores de potencia, ya que en ellos recae la obligación de llevar a cabo el encendido y apagado del semiconductor de manera eficiente y segura. En este trabajo se realiza el diseño y construcción de circuito de disparo para semiconductores de potencia, particularmente IGBTs. Se lleva a cabo el estudio de distintos factores y procesos que ocurren en estos circuitos, entre ellos: proceso de conmutación, pérdidas producidas, protecciones necesarias, entre otros, que permitan realizar el diseño conceptual de un circuito de disparo, en conjunto con la búsqueda de componentes a utilizar para lograr la construcción de un circuito de bajo costo. La realización del circuito de este trabajo permitirá efectuar pruebas para corroborar el desempeño y funcionamiento de las protecciones implementadas. Dejando un circuito totalmente funcional de acuerdo a los requerimientos y especificaciones expuestos en el trabajo. Para llevar a cabo una comparación de las formas de ondas y rendimiento del circuito construido en este trabajo, se realiza el diseño de un circuito de disparo básico utilizado en el laboratorio de la universidad. Los diseños de los circuitos de disparo son de tipo modular y dispondrán de un conector que agrupe las señales de entrada y salida de cada uno de ellos. Éstos se implementarán en un convertidor buck, diseñado para cumplir con la compatibilidad de montaje de los circuitos de disparos realizados.