Design und Inbetriebnahme einer Schaltung zur direkten Regelung der Änderungsgeschwindigkeit der Kollektor-Emitter-Spannung von IGBTs

  • Motivation

    Der Einsatz von schnell schaltenden IGBTs in Netzstromrichtern, sowie Energieübertragungssystemen stellt an die Zuverlässigkeit der eingesetzten Halbleiter, der Isolationssysteme und die Aussendung elektro-magnetischer Störungen an die Umgebung hohe Anforderungen. Daher ist eine aktive Beeinflussung der Schalteigenschaften des IGBTs, um dessen Verhalten beim Schaltvorgang für die Anwendung zu verbessern von großem Interesse. Die Herausforderung besteht unter anderem darin, die zu regelnden Größen wie die Kollektor-Emitter-Spannungsänderungsgeschwindigkeit möglichst genau zu bestimmen.

     

    Aufgabenstellung

    Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Gateansteuerung für einen Hochleistungs-IGBT aufgebaut und getestet werden. Mithilfe der entwickelten Schaltung soll die Spannungsänderungsgeschwindigkeit aktiv durch einen analogen PI-Regler eingestellt werden können. Die Erzeugung des Analogen Referenzwertes soll über einen variablen Sollwertgenerator erfolgen, welcher analog oder digital umgesetzt werden kann. Die fertig aufgebaute Schaltung soll abschließend mittels Doppelpulsmessung charakterisiert und optimiert werden.