Aufbau und Inbetriebnahme eines galvanisch trennenden GaN-DC/DC Wandlers für VIPV-Anwendungen
- chair:VIPV
- type:Bachelorarbeit extern (Fraunhofer ISE)
- time:2023 abgeschlossen
- tutor:
M.Sc. Marcus Becker
- person in charge:
Luca Tabari
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Motivation
Innerhalb der letzten Jahre haben mehrere Automobilhersteller die Entwicklung von Elektroautos mit integrierter PV angekündigt, sogenannte Vehicle-Integrated Photovoltaik (VIPV). Diese versprechen, die benötigten Ladekosten zu verringern und die Maximalreichweiten zu erhöhen.
Um die Spannung der Solarzellen (30-60 V) an die Batteriespannung (400 V) anzupassen, wird ein galvanisch isolierender DC/DC Wandler mit einer Leistung von 300 W benötigt. Da Gewicht und Volumen im Auto von entscheidender Bedeutung sind, ist die Nutzung von GaN-Wandlern mit sehr hohen Schaltfrequenzen vielversprechend.
Deswegen soll im Zuge dieser Arbeit GaN-Halbleiterchips eines neuen Herstellers untersucht und in einem DC/DC Wandler integriert werden.
Dazu werden die Halbleiter zuerst in einem Doppelpulstest charakterisiert und die Ergebnisse in ein PLECS-Modell überführt. Mit Hilfe dessen kann die maximale Performance der Halbleiter bestimmt werden und das Design eines bestehenden DC/DC-Wandlers angepasst werden. Nach Anpassung der Schaltpläne und Layouts werden die entsprechenden Platinen aufgebaut und elektrisch sowie thermisch vermessen.Ihre Aufgaben sind:
- • Elektrische Charakterisierung eines GaN-HEMTs
- • Elektrisch-/Thermische Simulation des galv. Isolierenden DC/DC Wandlers (SAB)
- • Schaltplan-/ und Layout-Entwicklung
- • Aufbau und Vermessung des Wandlers
Was Sie mitbringen
- • Studium der Elektrotechnik oder Ähnlichem
- • Kenntnisse und/oder Erfahrungen in der Leistungselektronik
- • Vorkenntnisse in Schaltungs- und Layoutentwicklung sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich