Jan-Hendrik Lenz

Entwicklung eines DC/DC-Wandlers für einen zweikreisigen Doppelpulsmessplatz

Am Lehrstuhl für Sensorik und messtechnische Systeme steht ein Doppelpulsmessplatz zur Charakterisierung von Leistungshalbleitern zur Verfügung. Dieser besitzt einen Zwischenkreis und bietet damit die Möglichkeit einen Transistor einer Halbbrücke zu untersuchen. Um in Zukunft die gesamte Halbbrücke charakterisieren zu können, soll dieser Messplatz um einen zweiten Zwischenkreis mit einer niedrigeren Spannungslage erweitert werden. Während des Betriebes des Messplatzes findet ein Energietransport zwischen den beiden Zwischenkreisen statt.

In dieser Arbeit soll ein DC/DC-Wandler entwickelt werden, der die Energie wieder zurücktransportieren soll. Der Wandler muss dafür bidirektional arbeiten können. Typischerweise soll der zweite Zwischenkreis auf die halbe Spannung des ersten Zwischenkreises aufgeladen werden, dies soll jedoch in einem begrenzten Rahmen variiert werden können. Die Spannung des ersten Zwischenkreises soll bis zu 1 kV betragen und der Wandler soll eine Leistung von 1 kW in beide Richtungen übertragen können.

Für zukünftige Erweiterungen sollen mehrere dieser Wandler parallel betrieben werden können. Aus diesem Grund soll der Wandler von einem Xilinx Zynq-SoC angesteuert werden, der in späteren Entwicklungen mehrere der Wandler betreiben und die Leistung untereinander verteilen können soll.

Dazu sind u.a. folgende Punkte zu bearbeiten:

• Entwurf und Simulation (SPICE) möglicher Lösungen für den Leistungsteil
• Entwurf eines Konzeptes zur Anbindung des Leistungsteils an den Xilinx Zynq
• Auswahl geeigneter Komponenten und Entwicklung eines Schaltplans
• Erstellung eines Layouts mit der Software Altium Designer
• Inbetriebnahme und Test der Schaltung
• Schriftliche Dokumentation der Ergebnisse und Präsentation in einem Seminarvortrag