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저자정보
A. Giannakis (Norwegian University of Science and Technology) D. Peftitsis (Norwegian University of Science and Technology)
저널정보
전력전자학회 ICPE(ISPE)논문집 ICPE 2019-ECCE Asia
발행연도
2019.5
수록면
2,756 - 2,763 (8page)

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This paper investigates the impact of several design parameters on the electro-thermal performance of a solid-state circuit breaker (CB) for medium voltage DC (MVDC) grids. The parameters studied are the cooling system design along with the ambient temperature under steady-state. The impact of the current limiting inductor and the threshold current that trips the breaker on the CB operation under short circuit condition was also investigated. The performance of the breaker is evaluated in terms of conduction power losses, dissipated power and junction temperature in the power electronic devices used. Four electrothermal models for heat flux and junction temperature estimation have been developed and presented. The simulations highlighted the superiority of the “RC” equivalent thermal network in terms of required computational time and accuracy. Finally, the importance of designing the breaker according to the electrical and thermal limitations of the power electronic devices used is also highlighted.
#Solid-state circuit breaker #MVDC grids #thermal performance #cooling system

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. THERMAL ANALYSIS OF POWER ELECTRONICS
III. DESIGN PRINCIPLES OF SOLID-STATE DC CBS
IV. THERMAL DESIGN OF A SOLID-STATE DC CB
V. ELECTRICAL AND THERMAL LIMITS OF POWER ELECTRONIC DEVICES/IGBTS
VI. CASE STUDY AND ELECTRO-THERMAL MODELING
VII. SIMULATION RESULTS
VIII. CONCLUSION
REFERENCES

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