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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
Shi-Zhou Xu (China University of Mining and Technology) Feng-You He (China University of Mining and Technology)
저널정보
전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.16 No.4
발행연도
2016.7
수록면
1,598 - 1,611 (14page)

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In some special occasions with strict size requirements, such as mine hoists, improving the design accuracy of the forced-air cooling systems of NPC three-level inverters is a key technology for improving the power density and decreasing the volume. First, a fast power-loss calculation method was brought. Its calculation principle introduced in detail, and the computation formulas were deduced. Secondly, the average and dynamic power losses of a 1MW mine hoist acting as the research target were analyzed, and a forced-air cooling system model based on a series of theoretical analyses was designed with the average power loss as a heat source. The simulation analyses proves the accuracy and effectiveness of this cooling system during the unit lifting period. Finally, according to an analysis of the periodic working condition, the maximum power-loss range of a NPC three-level inverter under multi cycle operation was obtained and its dynamic power loss was taken into the optimized cooling system model as a heat source to solve the power device damage caused by instantaneous heat accumulation. The effectiveness and feasibility of the optimization design based on the dynamic power loss calculation of the maximum power-loss range was proved by simulation and experimental results.
#Cooling system #Heat sink optimization #NPC three-level inverter #Power loss calculation

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. DYNAMIC POWER LOSS CALCULATION OF NPC THREE-LEVEL INVERTERS
III. FORCED-AIR COOLING SYSTEM DESIGN
IV. SIMULATION AND EXPERIMENT
V. CONCLUSION
REFERENCES

참고문헌 (25)

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[학술대회논문] - P. M. Fabis / 1999 / Thermal modeling of diamond-based power electronics packaging / 15th Annual IEEE Semiconductor Thermal Measurement & Management Symposium : 98 ~ 104 google schola [학술지(정기간행물)] - P. Mao / 2010 / Switching transients model and loss analysis of IGBT module / Proceedings of the CSEE 30 (15) : 40 ~ 47 google schola [학술지(정기간행물)] - D. Yi / 2011 / Losses calculation of IGBT module and heat dissipation system design of inverters / Electric Drive Automation 24 (3) : 159 ~ 163 google schola [학술지(정기간행물)] - A. D. Rajapakse / 2005 / Electromagnetic transients simulation models for accurate representation of switching losses and thermal performance in power electronic systems / IEEE Trans. Power Del 20 (1) : 319 ~ 327 google schola [학술지(정기간행물)] - F. Krismer / 2010 / Accurate power loss model derivation of a high-current dual active bridge converter for an automotive application / IEEE Trans. Ind. Electron 57 (3) : 881 ~ 891 google schola

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