پديد آورنده :
شريفي، نويد
عنوان :
بررسي و مقايسه ويژگي هاي ترانزيستورهاي شكاف باند وسيع (شبو) و سيليكني در كاربرد شارژرهاي باتري دوچرخه برقي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 92ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احمدرضا تابش
توصيفگر ها :
نيمههاديهاي شكاف باند وسيع , گاليوم نيتريد , سيليسيكن كاربايد , ترانزيستور تحريك بالاي الكتروني , دوچرخه برقي , مدلسازي
استاد داور :
مسعود حاجيان، محمدصادق گلسرخي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/05/05
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/05/05
چكيده فارسي :
چكيده اخيرا دوچرخههاي برقي بهعنوان يك وسيله نقليه درونشهري با آلودگي كم مورد توجه متوليان و پژوهشگران در بحث كاهش آلودگي قرار گرفته است تالش پژوهشگران حوزه برق براي افزايش كارايي بخشهاي محركه و تامين انرژي دوچرخه برقي و به طور خاص در زمينه افزايش بازده و چگالي توان مبدلهاي بكار رفته در اين وسيله ميتواند به صرفهجويي در مصرف انرژي و سالمت محيطزيست كمك نمايد در راستاي استفاده از دستاوردهاي اخير در توسعه و بهبود المانهاي نيمههادي داراي شكاف باند وسيع شبو در منابع تغذيه انرژي الكتريكي كه ميتواند منجر به طراحي و ساخت مبدلهايي با بازده باال اندازه كوچك و چگالي توان باال شود مي تواند در زمينه كاربردي مورد بررسي قرار گيرد استفاده از المانهاي نيمههادي شبو اخيرا براي بهبود چشمگير كارايي باتري شارژرها در كاربردهاي خودرو و دوچرخه برقي به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است بهطوريكه استفاده از نيمههاديهاي شبو در مدار باتري شارژر يك دوچرخه برقي ميتواند تا حد چشمگيري تلفات انرژي الكتريكي را در زمان شارژ نيز كاهش دهد در اين پايان نامه ويژگيها و كارايي ترانزيستورهاي شبو در مقايسه با ماسفتهاي سيليسيومي در كاربرد باتري شارژر و از طريق بهكارگيري آنها در يك مبدل باك براي شارژر دوچرخه برقي مورد بررسي قرار گرفته است در اين راستا ضمن معرفي ساختار اين ترانزيستورهاي جديد كاربرد و عملكرد آنها بهطور خاص در كاربرد باتري شارژر دوچرخه برقي با بررسي تلفات هدايتي و كليدزني فركانس كليدزني حجم وزن و بازده در مبدل باك به عنوان طبقه شارژر دوچرخه در اين گزارش مورد بررسي قرار ميگيرد در فركانسهاي كليدزني باال تلفات كليدزني ترانزيستور شبو در مقايسه با كل تلفات آن مقدار قابل توجهي دارد و به همين دليل قابل چشمپوشي نيست بنابراين با توجه به اين كه روش مرسوم محاسبه تلفات كليدزني كليدهاي نيمههادي دقت كافي را براي محاسبه اين تلفات براي ترانزيستور گاليوم نيتريد را ندارد مدلي جهت تخمين تلفات كليدزني اين ترانزيستور در فركانس كليدزني باال با در نظر گرفتن سلفها و خازنهاي پارازيتي مدار پيشنهاد شده و نتايج شبيهسازي مدل پيشنهادي با مقايسه نتايج حاصل از آزمايشهاي عملي صحتسنجي شده است كلمات كليدي نيمههاديهاي شكاف باند وسيع گاليوم نيتريد سيليسيكن كاربايد ترانزيستور تحريك باالي الكتروني دوچرخه برقي مدلسازي
چكيده انگليسي :
Analysis and Comparison of Wide Band Gap and Silicon Transistors for E Bike Battery Charger Applications Navid Sharifi n sharifi@ec iut ac ir Date of Submission March 2020 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Degree M Sc Language Farsi Supervisor a tabesh@cc iut ac ir Abstract Electric bicycles e bikes as a zero emission vehicle have been considered as an effectivesolution by authorities and researchers to reduce pollution Research activities in this field are toincrease the efficiency of electric motor drives and power management units of electric bicycles and in particular to increase the efficiency and power density of power converters used for powersupply and distribution In light of recent advances and deployment of wide band gap WBG semiconductors capable ofoperating at high voltage and high frequency compared with their silicon counterparts powerconverters can be designed and implemented with higher efficiencies smaller size and higher powerdensities Recently the use of WBG semiconductors has been widely considered to improve batterycharger performance in automotive and electric vehicle applications For example the use of WBGsemiconductors in a battery charger circuit of an e bike can significantly reduce the size and powerloss of the battery charger In this thesis the characteristics and performance of WBG transistors compared to silicon onesspecifically for step down buck converters in battery charger applications for e bikes In this regard while introducing the structure of these new transistors their performances specifically in e bikeapplications are investigated in terms of the conductive and switching losses switching frequency power density weight and efficiency of the buck converter for an e bike battery charger However at high switching frequencies the switching losses of WBG transistors are significantly higher thanthe total switching losses As the conventional method of calculating the Si transistor switch lossesis not sufficiently accurate for WBG transistors a model for estimating the switching losses of WBGtransistor at high switching frequencies is required Such a model should take the parasitic inductorsand capacitors of WBG transistor into account The thesis suggests such a model and presents amethod for calculating the model parameters The validity of the proposed model is verified throughthe simulation compared with the test results obtained based on experiments Keywords E bike Gallium nitride Modelling Silicon carbide Switching losses Wide Band Gap Transistors
استاد راهنما :
احمدرضا تابش
استاد داور :
مسعود حاجيان، محمدصادق گلسرخي
