Short Circuit Requirements of Power Converters based upon Wide-Bandgap Semiconductors

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dc.contributor.corporatenameKassel, Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik / Informatik
dc.contributor.corporatenameZacharias, Peter (Prof. Dr.)
dc.contributor.corporatenameBakran, Mark-Matthias (Prof. Dr.)
dc.date.accessioned2021-10-15T15:04:44Z
dc.date.available2021-10-15T15:04:44Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionZugleich: Universität Kassel, Dissertation, 2020ger
dc.identifierdoi:10.17170/kobra-202108024467
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/123456789/13296
dc.language.isoengeng
dc.publisherkassel university press
dc.publisher.placeKassel
dc.relation.isbn978-3-7376-0977-7
dc.rightsNamensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/*
dc.subjectpower semiconductorseng
dc.subjectshort circuiteng
dc.subjectIGBTeng
dc.subjectSiC MOSFETeng
dc.subjectGaN HEMTeng
dc.subject.ddc600
dc.subject.ddc660
dc.subject.swdKurzschlussger
dc.subject.swdLeistungshalbleiterger
dc.subject.swdWide-gap-Halbleiterger
dc.subject.swdIGBTger
dc.subject.swdSiliciumcarbidger
dc.subject.swdMOS-FETger
dc.subject.swdGalliumnitridger
dc.subject.swdHEMTger
dc.titleShort Circuit Requirements of Power Converters based upon Wide-Bandgap Semiconductorseng
dc.typeBuch
dc.type.versionpublishedVersion
dcterms.abstractIn power electronics designs, the evaluation and prediction of potential fault conditions on semiconductors is essential for achieving safe operation and reliability, being short circuit (SC) one of the most probable and destructive among the failures. It can occur externally to the power converter by shortening the load, or internally due to failures on galvanic isolations, stress on passive components, or even in the power semiconductors themselves. Silicon (Si) based power semiconductors have been extensively investigated with regards to their SC capability, although there is still on-going research as their design is being pushed closer to theoretical limits. Recent improvements on Wide-Bandgap (WBG) semiconductors such as Silicon Carbide (SiC) and Gallium nitrite (GaN) enable power electronic designs with outstanding performance, reshaping the power electronics landscape. In comparison to Si, SiC and GaN power semiconductors physically present smaller chip areas, higher maximum internal electric fields, and higher current densities. Such characteristics yield a much faster rise of the devices internal temperatures, worsening their SC performance if compared to Si.eng
dcterms.abstractDie Bewertung und Vorhersage potenzieller Fehlerbedingungen an Leistungshalbleitern in Leistungselektronik-Designs ist unerlässlich, um einen sicheren Betrieb und Zuverlässigkeit zu erreichen. Einer der wahrscheinlichsten und zerstörerischen Fehler ist Kurzschluss (SC), da es extern am Leistungswandler durch einen Last-Kurzschluss, oder intern durch Ausfälle an galvanischen Trennungen, Belastung passiver Komponenten oder sogar in den Leistungshalbleitern selbst auftreten kann. Auf diese Weise ist es sehr wichtig zu verstehen, wie sich solche Bauelementen unter Kurzschlussbedingungen verhalten, um die Folgen dieser Ereignisse vollständig bewerten zu können. Leistungshalbleiter auf Silizium (Si)-Basis wurden im Hinblick auf ihre Kurzschlussfähigkeit eingehend untersucht, obwohl noch immer Forschungen betrieben werden, da ihr Design näher an die theoretischen Grenzen stößt. Seit einigen Jahren spielen Wide Band Gap (WBG)-Halbleiterbauelemente eine steigende Rolle für die Leistungselektronik. Insbesondere, weil solche Materialen eine hohe Durchbruchsfeldstärken aufgrund ihrer breiteren Bandlücken haben, die in Kombination mit vielversprechenden Wärmeeigenschaften, verheißen Vorteile für die Anwendung, wenn sie mit reinem Silizium basiert Halbleiter verglichen sind. Von daher die letzten Verbesserungen bei WBG Halbleitern wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) ermöglichen leistungselektronische Designs mit herausragender Performance, und formen die Leistungselektroniklandschaft neu.ger
dcterms.accessRightsopen access
dcterms.creatorPappis, Douglas
dcterms.dateAccepted2020-09-01
dcterms.extentxiv, 249 Seiten
dcterms.source.seriesElektrische Energiesysteme
dcterms.source.volumeBand 20
kup.bindingSoftcover
kup.institutionFB 16 / Elektrotechnik / Informatik
kup.iskuptrue
kup.orderhttps://www.genialokal.de/Produkt/Douglas-Pappis/Short-Circuit-Requirements-of-Power-Converters-based-upon-Wide-Bandgap-Semiconductors_lid_46209827.html
kup.price39,00
kup.seriesElektrische Energiesysteme
kup.sizeDIN A5
kup.subjectNaturwissenschaft, Technik, Informatik, Medizin
kup.typDissertation
ubks.epflichttrue

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