Vergleich von GaN- und Si-Transistoren in einer aktiven PFC

Um nichtlineare Verbraucher oberschwingungsfrei ans Netz anzuschließen, müssen gesetzliche Vorgaben bzgl. des Leistungsfaktors erfüllt werden. Dies wird mittels einer „Power Factor Correction“ (PFC) erreicht, die dafür sorgt, dass ein möglichst sinusförmiger Strom mit geringer Phasenverschiebung zur Spannung dem Netz entnommen wird. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine PFC für die Versorgung eines Resonanzwandlers zur Netzanbindung von beispielsweise Serverräumen oder Batteriesystemen realisiert werden. Anhand dieser Anwendung soll ein Vergleich zwischen neu verfügbaren Bauelementen auf Basis von GaN- und herkömmlichen Si-Transistoren durchgeführt werden. Dafür soll eine PFC-Topologie für die oben beschriebene Anwendung ausgelegt, aufgebaut, vermessen und optimiert werden. Für die Vorüberlegungen und Auslegungen sollen Simulationen mit PLECS durchgeführt werden. Für die Hardwarerealisierung soll ein kompaktes Aufbaukonzept entwickelt. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme des Aufbaus sollen ausführliche Wirkungsgradmessungen und Optimierungen durchgeführt werden.

Ihre Aufgaben sind:
• Topologierecherche
• Simulation und Dimensionierung der Bauteile
• Auswahl geeigneter Halbleiter
• Konzeptentwurf für den Aufbau des Gesamtsystems
• Schaltplanentwicklung und Layout der Platine
• Inbetriebnahme und Wirkungsgradvermessung
• Präsentation und Dokumentation der Ergebnisse

Weitere Informationen

Unternehmen

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Bereich/Abteilung

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Elektrotechnik

Anforderungen

• Studium der Elektrotechnik, elektr. Energietechnik oder Vergleichbares
• Kenntnisse im Bereich der Leistungselektronik
• Freude an der experimentellen Anwendung neuer Technologien
• Teamfähigkeit, engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• gute MS-Office-Kenntnisse, engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Zusatzinformationen

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.