FP – Entwicklung bidirektionaler isolierender Spannungswandler

Entwicklung eines bidirektionalen isolierenden Spannungswandlers zum Vor- und Entladen von kapazitiven Zwischenkreisen

Viele leistungselektronische Systeme, wie Netzteile oder Antriebsumrichter, nutzen kapazitive Zwischenkreise, die beim direkten Zuschalten an eine Spannungsquelle, etwa eine Batterie oder ein DC-Netz, zu sehr hohen Ausgleichsströmen führen würden. Daher muss der Zwischenkreis vor einem Zuschalten auf das Spannungsniveau der Quelle geladen werden. Umgekehrt soll der Zwischenkreis nach einem Abschalten möglichst schnell auf eine für den Menschen ungefährliche Spannung entladen werden.

Zu diesem Zweck ist ein bidirektionaler isolierender Spannungswandler zu entwickeln. Der Wandler soll in der Lage sein, eine Zwischenkreiskapazität von 500 µF innerhalb von 500 ms auf 850 V aufzuladen. Vor dem Hintergrund der hohen Spannungsbelastung und der Forderungen nach Bidirektionalität, Kurzschlußfestigkeit, Überladesicherheit, etc. ist zunächst eine Studie bezüglich geeigneter Schaltungstopologien durch­zuführen. Die gefundene Topologie ist in SPICE zu simulieren und analytisch auszulegen. Anschließend ist eine Schaltung zu entwickeln, aufzubauen und eingehend zu charakterisieren. Die Ergebnisse sind ausführlich zu dokumentieren.

Bearbeiterin: reserviert für Madlen Kadur

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Martin März

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Frühest möglicher Beginn: Sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März