Elektrotechnisches Institut (ETI)

Untersuchung des Durchlass- und Schaltverhaltens von Leistungshableitern bei tiefen Temperaturen

  • Motivation

    Leistungshalbleiter und supraleitende Anwendungen in der Energietechnik haben in den letzten Jahren eine sehr dynamische Weiterentwicklung erfahren. In einigen Anwendungen ergeben sich durch die Kombination der supraleitenden Komponenten mit Leistungselektronik bei tiefen Temperaturen sehr kompakte Bauweisen und enorme Verlusteinsparungen auf Systemebene. Im Unterschied zu konventionellen Anwendungen werden dabei auch die Leistungshalbleiter bei tiefen Temperaturen betrieben. Das wesentliche Ziel dieser Arbeit ist es deshalb, das grundlegende Schalt- und Durchlassverhalten von aktuell verfügbaren Leistungshalbleitern bei tiefen Temperaturen und die auftretenden Verluste zu bestimmen.

     

    Aufgabenstellung

    • Literaturrecherche zum Stand des Wissens beim Verhalten von Leistungshalbleitern bei tiefen Temperaturen.
    • Konzeption und Aufbau von Testständen zur Messung des Durchlass- und Schaltverhaltens.
    • Bestimmung von Durchlasskennlinien und Messung des dynamischen Schaltverhaltens von Si-Dioden, Si-Thyristoren, Si-IGBTs und evtl. von SiC-MOSFETs in flüssigem Stickstoff und als Referenz bei Raumtemperatur.
    • Auswertung der Ergebnisse und vergleichende Bewertung des Einflusses von tiefen Temperaturen.