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Entwicklung, Realisierung und Erprobung einer optimierten Gate-Treiber-Schaltung für SiC- und Si-Halbleiter durch resonante Verfahren

Entwicklung, Realisierung und Erprobung einer optimierten Gate-Treiber-Schaltung für SiC- und Si-Halbleiter durch resonante Verfahren
Typ:Masterarbeit
Betreuer:

M.Sc. Fabian Stamer

Im Rahmen der Entwicklung eines Traktionsumrichters werden Wide Band Gap Halbleitermaterialien
verwendet. Als Kernteil sind die Leistungshalbleiter und deren Verhalten ein wichtiger Punkt für die
Performanceeigenschaften des Umrichters.
Zusammen mit den Leitverlusten bilden die Schaltverluste der Halbleiter die Gesamtverluste, ein
wichtiges Merkmal des Wirkungsgrades. Um das Ziel eines maximalen Wirkungsgrads zu erreichen
sind deswegen minimale Gesamtverluste gewünscht.
Wide Band Gap Halbleiter, in diesem Fall Silizium Karbid (SiC), bringen wesentliche Vorteile gegenüber
Silizium wie zum Beispiel höhere Schaltgeschwindigkeit. Dadurch lassen sich mit Hilfe von SiC
Halbleitern höhere Wirkungsgrade realisieren, bzw. höhere Schaltfrequenzen implementieren.
Die Ansteuerung der Halbleiter spielt für die Schaltverluste eine wichtige Rolle, deswegen sind optimierte
Ansteuerverfahren wie z.B. resonante Verfahren wichtig.
Zusätzlich kann durch resonante Verfahren an der Ansteuerenergie gespart werden, was ein wichtiger
Vorteil für das Thema Miniaturisierung der Gatetreiber-Schaltung darstellt. Dadurch lassen sich
z.B. die Versorgungskonzepte besser und effektiver realisieren, ohne die Nutzung großer und teurer
Bauelemente wie Trafos.
Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung, Auslegung, Realisierung und Erprobung einer optimierten
Gatetreiber-Schaltung zur Verbesserung der Schalteigenschaften der SiC Halbleiter durch resonante
Verfahren.