Aufbauend auf dem klassischen Auxiliary Resonant Commutated Pole (ARCP)-Inverter sollen alternative Soft-Switching-Topologien, insbesondere Weiterentwicklungen des ARCP-Prinzips, systematisch untersucht und hinsichtlich ihrer Eignung für zukünftige Anwendungen bewertet werden. Hierzu sind zunächst relevante Schaltungskonzepte aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Patenten zu recherchieren, strukturiert gegenüberzustellen und anhand geeigneter Kriterien wie Schaltungsaufwand, Anzahl und Belastung zusätzlicher Bauelemente, erreichbare Soft-Switching-Bedingungen, Regelungs- und Modulationsaufwand sowie zu erwartende Verluste zu bewerten. Auf Basis dieser Voruntersuchung sollen zwei bis drei besonders vielversprechende Topologien für eine detaillierte Betrachtung ausgewählt werden.
Die ausgewählten Schaltungskonzepte werden anschließend, einschließlich der erforderlichen Modulations- und Kommutierungsverfahren, in PLECS oder MATLAB/Simulink modelliert und simulativ untersucht. Dabei sollen insbesondere die Schaltvorgänge, Soft-Switching-Bereiche, Bauteilbelastungen sowie auftretende Verlustanteile analysiert werden. Als Referenz dient ein klassischer ARCP-Wechselrichter, mit dem die alternativen Topologien unter vergleichbaren Betriebsbedingungen gegenübergestellt werden. Ziel ist es, die jeweiligen Vor- und Nachteile der untersuchten Konzepte herauszuarbeiten und daraus belastbare Handlungsempfehlungen abzuleiten, welche Topologie für unterschiedliche Leistungs-, Spannungs- und Betriebsbereiche besonders geeignet ist.
Betreuer: Thomas Lehmeier
Für Studienfächer: EEI, Energietechnik
Frühest möglicher Beginn: sofort
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März