A generalização para modelagem numérica utilizando engenharia assistida por computador (Computer-aided engineering – CAE) para sistemas físicos fez com que esta se tornasse uma das melhores formas para a solução de problemas em uma variedade de disciplinas de engenharia, por exemplo eletromagnetismo, transferência de calor e dinâmica dos fluidos. Neste trabalho propõe-se a utilização da CAE para a simulação térmica de conversores estáticos que utilizam semicondutores de nitreto de gálio (GaN). Uma placa de circuito impresso (PCB) do conversor foi construída e testada para estabelecer o desempenho da linha de base do projeto. Esse é analisado com um ciclo de pré-processamento, solução, análise dos resultados e atualização do modelo até que os resultados corroborem para o arrefecimento do dispositivo. Como exemplo prático para validações das simulações e desempenho térmico dos semicondutores GaN, utilizou-se um conversor Boost de 100W. Com isso, espera-se desenvolver, de forma iterativa, um sistema de dissipação de calor para evitar o sobreaquecimento dos componentes deste circuito, reduzindo os custos e o tempo necessários para o desenvolvimento de soluções para o gerenciamento térmico destes conversores, tornando o desenvolvimento de conversores eletrônicos mais rápido e otimizado.
O aumento da frequência de comutação vem sendo utilizada para aumentar a densidade volumétrica de potência em conversores estáticos. Assim, diversos trabalhos científicos tem apresentado estudos relacionados aos impactos dos elementos parasitas no layout de placa de circuito impresso (PCB) de conversores estáticos CC/CC, comparações entre as tecnologias de semicondutores, desenvolvimento de equações analíticas para a determinação das perdas nos elementos e a utilização de softwares de simulações na determinação de elementos parasitas de conversores estáticos comutados em altas frequências. Desta forma, o presente trabalho apresenta uma metodologia de quantificação de perdas elétricas em chaves semicondutoras de conversores estáticos devido aos elementos parasitas presentes na PCB. Através da utilização de técnicas de engenharia assistida por computador e simulações SPICE, a metodologia proposta tem como objetivos apresentar uma estimativa de perdas devido às ressonâncias causadas pelos elementos parasitas e auxiliar no processo da prototipação, voltada para a redução de perdas dos dispositivos semicondutores presentes na PCB de um conversor estático. Para a validação da metodologia implementou-se um conversor boost síncrono comutado em 350kHz e com potência nominal de 100W. Resultados teóricos, de simulações e experimentais são apresentados.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.