M.Sc. Felix Rehm

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 die Induktionsspulen mit Spannung zu versorgen, können unterschiedliche Wechselrichtertopologien eingesetzt werden. Konventionelle Systeme nutzen dafür den seriellen resonanten Halbbrückenwechselrichter. Alternative Ansätze beschäftigen sich mit nicht-resonanten Topologien.
 

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein modular aufgebauter Wechselrichter für den Einsatz in einem Induktionsherd ausgelegt und untersucht werden. Der Wechselrichter soll nicht-resonant arbeiten und der Betrieb bei einer Zwischenkreisspannung von 400V soll möglich sein. Im Verlauf der Arbeit soll zunächst eine simulative Untersuchung der Leistungselektronik durchgeführt werden, welche die thermische Auslegung des Wechselrichters beinhaltet. Auf Basis dieser Ergebnisse soll das Platinendesign stattfinden. Durch einen Hardwareaufbau, die Anbindung des Prototypens an das Signalverarbeitungssystem und anschließende Messungen soll die Funktionsfähigkeit des Wechselrichters überprüft werden.

 - Literaturrecherche und Einarbeitung in das Thema

 - Aufbau der Simulationsmodelle

 - Auswahl geeigneter Halbleiterschalter

 - Platinendesign

 - Aufbau des Prototypen

 - Validierung der Simulationsergebnisse durch Messungen