Philipp Swoboda, M.Sc.

Martin Fein, M.Sc.

Elias Pieratzki

Motivation
Gleichspannungswandler haben ein großes Einsatzgebiet und werden beispielsweise als Ladegerät, als Netzteil oder MPPT-Tracker eingesetzt. Auch in spezielleren Anwendungen, etwa der Bestromung von Peltierelementen oder zur Emulation von Lasten/Quellen, können sie eingesetzt werden.

Mithilfe von modernen GaN-Leistungshalbleitern können Gleichspannungswandler besonders kompakt und effizient realisiert werden. Die kleineren Ausgangsfilter und die damit verbundenen höhere Schaltfrequenzen birgen jedoch messtechnische und schaltungstechnische Herausforderungen.
 

Aufgabenstellung
In zwei vorangegangenen Abschlussarbeiten wurde ein 48V-Gleichspannungswandlers auf Basis von GaN-Transistoren entwickelt. Hierbei wurde die Hardware in Betrieb genommen und die zugehörige Software in Teilen implementiert, welche eine Regelung und eine teilweise implementierte CANopen-Schnittstelle beeinhaltet.

Ziel dieser Arbeit ist es, aufbauend auf den bisherigen Arbeiten, den Gleichspannungswandler zu verbessern. Dies beinhaltet die Implementierung einer hardwaremäßigen Überstrom-, Überspannungs-, sowie Übertemperaturabschaltung. Ferner ist die Regelung noch nicht in jedem Arbeitspunkt stabil. Hierbei soll insbesondere evaluiert werden, ob eine stabile Regelung mit dem bisherigen Ausgangsfilter möglich ist. Falls dies nicht zutreffen sollte, müsste eine neue Hardware-Revision entwickelt werden. Nach der grundlegenden Überarbeitung ist die Implementierung einer möglichen Anwendung denkbar, etwa der eines MPPT-Trackers. Da in Zukunft eine Open-Source-Veröffentlichung des Gleichspannungswandlers geplant ist, soll auch ein Augenmerk auf die Dokumentation gelegt werden.