Masterthesis

Erhöhung der Schaltfrequenz an einer bestehenden 
Schaltungstopologie bei Hochspannungsstromversorgungen

Unsere Hochspannungsstromversorgungen kommen weltweit bei unterschiedlichen industriellen Anwendungen zum Einsatz. Bei den meisten unserer Hochspannungsstromversorgungen kommt als Schaltungstopologie eine „Stromgespeist Vollbrücke“ zum Einsatz.

Diese besteht aus einem Abwärtswandler gefolgt von einer Vollbrücke. Die Steuerung, die Regelungen sowie die Messwerterfassung erfolgen in Microcontrollern und FPGA´s.

 

Zur Reduzierung von Gerätevolumen und Gerätegewicht sowie zur Verbesserung der Ausgangswelligkeit soll die Schaltfrequenz dieser Schaltungstopologie von 76/38kHz auf mindestens 100/50kHz erhöht werden. Des Weiteren soll untersucht werden, bis zu welchem Punkt eine weitere Frequenzerhöhung sinnvoll bzw. auch technisch machbar ist. Zunächst erfolgt eine Einarbeitung in die bestehende Schaltungstopologie sowie in die aktuell verwendete Software. Durch Messungen an dem bestehenden Leistungskreis müssen Schaltverhalten, Schaltverluste und Temperaturverhalten aufgenommen und dokumentiert werden. Berechnungen und Simulationen zur Erhöhung der Schaltfrequenzen für Abwärtswandler sowie Vollbrücke auf 100/50kHz folgen. Je nach Ergebnis muss noch eine Neuauswahl von Leistungshalbleitern oder Treibern erfolgen.

 

Im nächsten Schritt müssen die entsprechen-den Softwaren an die höheren Schaltfrequenzen von 100/50kHz angepasst werden. Danach muss durch Messungen wiederum Schaltverhalten, Schaltverluste und Temperaturverhalten ermittelt und mit den Messwerten bei den alten Frequenzen verglichen werden. Zum Abschluss soll eine weitere Erhöhung der Schaltfrequenz über 100/50kHz hinaus theoretisch durch Berechnungen und Simulationen betrachtet werden. Ziel hierbei ist es zu ermitteln, ob höhere Schaltfrequenzen weitere Vorteile bringen.

 

Die Schaltungen müssen nach EN61010 realisiert werden.

Ihr Profil:

  • Studienrichtung Elektrotechnik oder vergleichbare Fachrichtungen
  • Kenntnisse in Leistungselektronik
  • Kenntnisse im Erstellen von Schaltplänen und Layouts sind von Vorteil
  • Kenntnisse in Mathcad oder TINA sind von Vorteil

Damit überzeugen wir Sie:

  • lockere und professionelle Arbeitsatmosphäre mit umfassender Betreuung
  • abwechslungsreiche und innovative Tätigkeiten
  • bei großem Engagement stehen Ihnen bei uns alle Türen offen

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