La misura accurata delle perdite di commutazione nei moderni dispositivi di potenza (MOSFET SiC/GaN, IGBT) è fondamentale per l'ottimizzazione dei convertitori ad alta efficienza. Sebbene il metodo tradizionale double-pulse test (DPT) sia ampiamente diffuso, esso presenta limitazioni significative legate all'invasività delle sonde e alla sensibilità ai disturbi elettromagnetici. I metodi calorimetrici emergono come valida alternativa, permettendo di stimare le perdite tramite la misura dell'energia termica dissipata, garantendo maggiore robustezza e precisione in condizioni operative reali. La tesi si inserisce nel contesto dello sviluppo di un setup calorimetrico innovativo basato sull'equilibrio termico, con l'obiettivo di migliorarne l'automazione e la precisione di misura. In particolare, la tesi si è focalizzata sulla progettazione e sull’implementazione dell’infrastruttura digitale di controllo e di acquisizione dati, basata sulla piattaforma SoC Xilinx Zynq. L'attività ha previsto la configurazione dell'hardware, l'implementazione della comunicazione seriale per l'interfacciamento con il PC e l'integrazione dei driver per la lettura dei sensori. Infine, è stato sviluppato un applicativo in ambiente MATLAB per la ricezione, l'elaborazione e la visualizzazione in tempo reale dei dati acquisiti. Il risultato è un sistema di monitoraggio che costituisce la base per la completa automazione del banco di misura calorimetrico.

Miglioramento di un setup calorimetrico per la misura delle perdite di commutazione di dispositivi di potenza

NARDELLO, FILIPPO
2025/2026

Abstract

La misura accurata delle perdite di commutazione nei moderni dispositivi di potenza (MOSFET SiC/GaN, IGBT) è fondamentale per l'ottimizzazione dei convertitori ad alta efficienza. Sebbene il metodo tradizionale double-pulse test (DPT) sia ampiamente diffuso, esso presenta limitazioni significative legate all'invasività delle sonde e alla sensibilità ai disturbi elettromagnetici. I metodi calorimetrici emergono come valida alternativa, permettendo di stimare le perdite tramite la misura dell'energia termica dissipata, garantendo maggiore robustezza e precisione in condizioni operative reali. La tesi si inserisce nel contesto dello sviluppo di un setup calorimetrico innovativo basato sull'equilibrio termico, con l'obiettivo di migliorarne l'automazione e la precisione di misura. In particolare, la tesi si è focalizzata sulla progettazione e sull’implementazione dell’infrastruttura digitale di controllo e di acquisizione dati, basata sulla piattaforma SoC Xilinx Zynq. L'attività ha previsto la configurazione dell'hardware, l'implementazione della comunicazione seriale per l'interfacciamento con il PC e l'integrazione dei driver per la lettura dei sensori. Infine, è stato sviluppato un applicativo in ambiente MATLAB per la ricezione, l'elaborazione e la visualizzazione in tempo reale dei dati acquisiti. Il risultato è un sistema di monitoraggio che costituisce la base per la completa automazione del banco di misura calorimetrico.
2025
Improvement of a calorimetric setup for switching loss measurement in power devices
ZYNQ
MATLAB
Comunicazione
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/115767