Perdas por comutação na tecnologia de MOSFET de carbeto de silício utilizando o teste de duplo pulso

O impacto de variáveis como resistência de gate, temperatura de junção e recuperação reversa do diodo de roda livre foi investigado via simulação e validado experimentalmente com tensões de 200 V e corrente de 22 A. Para isso, foi desenvolvido e implementado um sistema completo de DPT, incluindo projeto de PCBs no software KiCad, montagem dos componentes passivos e seleção de instrumentos de medição. A influência desses instrumentos também foi avaliada, destacando-se a comparação entre shunt resistivo e sondas Rogowski na leitura de corrente, sendo observada uma redução de até 33,3% nas perdas por comutação ao se utilizar a sonda Rogowski.

A análise experimental mostrou que pequenas variações na resistência de gate podem aumentar as perdas em até 13%, e que a elevação da temperatura de operação do MOSFET de ambiente para 130 °C provoca acréscimo de cerca de 14% nessas perdas. Esses resultados evidenciam a importância desses parâmetros no desempenho dinâmico dos dispositivos e contribuem para a otimização de conversores com tecnologia SiC. Além disso, os dados experimentais obtidos e a metodologia utilizada servem como referência para o desenvolvimento de sistemas de refrigeração para o MOSFET em estudo.