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MA – Topologie des Dual-Invers-Wandlers

Untersuchung der Topologie des Dual-Invers-Wandlers als AC-Frontend mit PFC-Funktionalität

Die Topologie des Dual-Invers-Wandlers erscheint als aktives Netz-Frontend mit PFC-Funktionalität (Leistungs­faktorkorrektur) ausgesprochen attraktiv. Gegenüber klassischen Schaltungslösungen auf der Basis von Hochsetzstellern unterliegt das Verhältnis von AC-Netzspannung zur Spannung des DC-Netzes weniger Einschränkungen und beide Netze haben ein gemeinsames stabiles Bezugspotential.

Im Rahmen der Arbeit ist die Topologie des Dual-Invers-Wandlers – einschließlich der bidirektionalen Variante – eingehend zu untersuchen. Für die wichtigsten Größen (Tastverhältnisse, Ströme, etc.) sind analytische Gleichungen abzuleiten, mit deren Hilfe eine Abschätzung der Leistungsfähigkeit der Schaltung und eine Schaltungsauslegung möglich sind. Die Eigenschaften sind mittels Spice-Simulationen in ausgewählten Arbeitspunkten zu verifizieren. Möglichkeiten zur Regelung der Schaltung sind zu diskutieren, eine Variante der Regelung ist detaillierter auszuarbeiten.

Auf der Basis konkreter 1200 V SiC-MOSFET ist eine beispielhafte Schaltungsauslegung durchzuführen. Dazu gehört die Ermittlung des möglichen Stroms auf Grundlage einer Verlustbetrachtung ebenso wie die Auslegung der Drossel und des ein- und ausgangsseitigen Zwischenkreises. Die Ergebnisse sind ausführlich zu dokumentieren.

Bearbeiter: reserviert für Oliver Fröhling

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Martin März

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Frühest möglicher Beginn: Sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März