Dr.-Vortrag von Christoph Lüdecke

Donnerstag, 14 Juli 2022

Online (ZOOM) und in den Kurpark-Terrassen, Dammstraße 40, 52066 Aachen. Anmeldung und Einwahldaten über
events@isea.rwth-aachen.de

 

 

09:00 Uhr, Christoph Lüdecke, M. Sc.

“Kompensation von Asymmetrien parallelgeschalteter SiC MOSFETs mittels intelligenter Gate-Treiber“

Durch die steigende Nachfrage von klimafreundlicher Mobilität gewinnt die Leistungsdichte von Leistungselektronischen Systemen an Relevanz. Aufgrund ihrer geringen Leit- und Schaltverluste ermöglichen SiC MOSFETs unter anderem höhere Leistungsdichten. Um die Stromtragfähigkeit der Systeme zu steigern, werden mehrere MOSFETs parallelgeschaltet. Allerdings werden dabei die Leistungshalbleiter aufgrund von Asymmetrien der Schaltzelle oder Bauteiltoleranzen oft nicht optimal ausgenutzt.
In dieser Arbeit werden analytische Modelle vorgestellt, die es ermöglichen das Schaltverhalten von parallelgeschalteten SiC MOSFETs für diverse Asymmetrien zu beschreiben. Diese Modelle werden mit verschiedenen Simulationen und Messungen validiert. Es wird mit statistischen Auswertungen gezeigt, dass es möglich ist durch das gezielte Platzieren von MOSFETs hinsichtlich ihrer Bauteilcharakteristiken, geometrische Asymmetrien der Schaltzelle zu kompensieren. Außerdem werden zwei intelligente Gate-Treiber vorgestellt, die es ermöglichen die Schaltenergien von parallelgeschalteten MOSFETs zu variieren. Es wird eine Regelung entworfen, um die Temperaturdifferenz der MOSFETs zu eliminieren und somit die Möglichkeit zu schaffen das Potential von parallelgeschalteten MOSFETs besser auszuschöpfen. Die vorgeschlagenen Konzepte sparen dadurch Ressourcen und erhöhen die Leistungsdichte des Systems.