Aktive EMV-Filter

Motivation

In modernen leistungselektronischen Systemen steigen die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) stetig – angetrieben durch höhere Schaltfrequenzen und den Einsatz neuer Halbleitertechnologien. Konventionelle passive Filter beanspruchen dabei einen wachsenden Anteil am Gesamtbauvolumen von Leistungselektronik. Einen Ausweg stellen aktive EMV-Filter dar: Sie bieten gezielte und dynamische Störunterdrückung bei gleichzeitig geringerem Platzbedarf und höherer Effizienz. Damit sind sie ein Schlüssel zur weiteren Erhöhung der Leistungsdichte und Reduzierung des Leistungsgewichts.

Herausforderungen

Die Integration aktiver Filter erfordert jedoch ein tiefes Verständnis für die komplexen Wechselwirkungen zwischen Regelung, Filterstruktur und Systemumgebung. Neben Fragen der Stabilität und Einfügedämpfung müssen auch parasitäre Effekte und die Einbettung in reale Anwendungen berücksichtigt werden. Ziel unserer Forschung ist es, robuste, adaptive und leistungsfähige aktive Common-Mode-Filterlösungen für zukünftige Leistungselektronikanwendungen zu entwickeln.

Forschungsaufgaben

• Modellierung, Simulation, Optimierung und prototypische Umsetzung aktiver Common-Mode-Filtertopologien mit Fokus auf Systemstabilität, hoher Einfügedämpfung und Systemintegration
• Stabilitätsanalyse und Reglerauslegung für zuverlässigen Betrieb unter praxisnahen Bedingungen
• Entwicklung intelligenter Verstärkerschaltungen zur präzisen Erfassung und aktiven Kompensation leitungsgebundener Common-Mode-Störungen
• Evaluierung parasitärer Effekte und deren Einfluss auf die Filterleistung