Aufbau und Regelung eines einphasigen Vienna-Gleichrichters für einen Induktionsherd

  • Motivation

    In den vergangenen Jahren haben Induktionskochplatten stetig an Bedeutung gewonnen. Im Gegensatz zu Widerstandsheizungen oder Halogenkochfeldern entsteht die Wärme hierbei direkt im Kochgeschirr. Dafür erzeugt eine oder mehrere Erregerspulen ein mittelfrequentes Wechselfeld, welches im ferromagnetischen Topfboden zu einer induzierten Spannung und infolgedessen zu ohmschen Verlusten führt. Um eine Wechselspannung mit möglichst hoher Frequenz erzeugen zu können, wurde in einer vorangegangenen Arbeit ein Umrichter auf Basis von Gallium-Nitrid-Halbleitern entwickelt.

     

    Aufgabenstellung

    Um den Anschluss des Systems an das öffentliche Netz zu ermöglichen, soll im Rahmen dieser Arbeit ein einphasiger Vienna-Gleichrichter aufgebaut werden. Hierfür soll zunächst ein Simulationsmodell aufgebaut werden und die Regelung des Gleichrichters entwickelt werden. Auf Basis dieser Ergebnisse können geeignete Halbleiterbauelemente ausgewählt werden und die entsprechenden Messschaltungen ausgelegt werden. Die Funktion des entwickelten Gleichrichters soll unter realen Bedingungen mit Hilfe der schon getesteten Komponenten (Umrichter und Spule) gezeigt werden.

     

    •  - Literaturrecherche und Einarbeitung in das Thema
    •  - Aufbau eines Simulationsmodells inkl. Regelung des Systems
    •  - Auswahl der Halbleiterbauelemente
    •  - Auslegung der Messschaltungen
    •  - Platinenlayout
    •  - Bestückung und Inbetriebnahme der Schaltung