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Lehre

MA – Kernverluste in induktiven Komponenten

Untersuchungen zu Kernverlusten in induktiven Komponenten

Bereits in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses sollen im Hinblick auf verlustoptimale Systeme belastbare Vorhersagen zu Verlusten einzelner Baugruppen mittels Simulation gewonnen werden. Gerade bei Bestimmung der Kernverluste induktiver Komponenten mit Steinmetzparametern werden bei hohen Frequenzen große Abweichungen zu Vergleichsmessungen festgestellt, weil Verluste, die z.B. durch Wirbel­ströme oder Resonanzen im Kern entstehen, nicht abgebildet werden. Durch Messung von Materialparametern und deren Integration in ein FEM-Tool könnten die genannten Effekte besser berücksichtigt werden.

Im Rahmen der Arbeit soll zunächst die Sensitivität der Feldverteilung im Ringkern in Abhängigkeit von den Materialparametern Permeabilität, Permittivität und Leitfähigkeit untersucht werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen sollen die benötigten Materialparameter als Funktion der Frequenz für kleine Aussteuerungen messtechnisch bestimmt werden. Die gewonnenen Materialparameter lassen sich in ein FEM-Programm integrieren, sodass mit deren Hilfe Kernverluste berechnet werden können. Zur Verifikation des Modells sollen die in der Simulation ermittelten Kernverluste mit elektrisch gemessenen Verlusten einer Ringkernprobe verglichen werden. Herausfordernd ist die Ermittlung der Materialparameter, die nicht separat gemessen werden können.

Bearbeiter: Matthias Leinfelder

Betreuer: Stefan Ehrlich (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761556; Email: Stefan.Ehrlich@iisb.fraunhofer.de

Für Studienfächer: EEI

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März