Elektrotechnisches Institut (ETI)

Entwurf und Validierung eines Umrichtermodells in Matlab/Simulink durch Modellierung des Halbleiterschaltverhaltens

  • Motivation

    Der Entwicklungsprozess neuer Regelungsalgorithmen kann durch die Verwendung präziserer und leistungsfähigerer Modelle für das Stellglied (z. B. den Stromrichter) und die Regelstrecke (z. B. die elektrische Maschine) bedeutend optimiert werden. So können bei der Modellierung des Stromrichters auch die parasitären Effekte im Schaltaugenblick der Leistungs­halbleiter berücksichtigt werden. Hierfür ist eine genaue Kenntnis der Halbleitercharakteristik erforderlich. Am Elektro­tech­ni­schen Institut existiert dafür ein speziell errichteter Doppelpulsprüfplatz, mit dessen Hilfe Schaltvorgänge vermessen und auftretende Schaltverluste berechnet werden können. An diesem Prüfplatz wurden bereits die im Einplatinen­strom­richter verwendeten Halbleitermodule charakterisiert.

     

    Aufgabenstellung

    In dieser Abschlussarbeit soll zunächst eine Literaturrecherche der elektrischen Eigenschaften von Si-IGBT und SiC-MOSFET-Leistungs­halb­leitern erfolgen. Im Anschluss soll ein Umrichtermodell in Matlab/Simulink aufgebaut werden, welches das nichtideale Schalt­verhalten der Leistungshalbleiter abbilden kann. Dazu sollen die Halbleitermessdaten aus den Doppelpuls­prüf­standsversuchen verarbeitet werden können. Eine Valdierung des Modells soll anschließend mithilfe von realen Prüfstands­mes­sun­gen am Einplatinenstromrichter erfolgen.