BA – Entwicklung einer Schaltung zum zyklischen Umladen von Kondensatoren für Lebensdauertests

In aktiven Lebensdauerversuchen werden Kondensatoren durch zyklisches Laden und Entladen belastet und somit beschleunigt gealtert. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll eine Schaltung entwickelt werden, die folgende Aufgaben erfüllt:

• Belastung eines Kondensators (Prüfling) mit blockförmigen Strömen von definiert einstellbarer Höhe (bis einige hundert Ampere) und Frequenz (grob im Bereich von 10 bis 100 kHz)
• Möglichkeit zur Überlagerung einer DC Bias-Spannung (bis 1000 V)
• Erkennung von Prüflingsfehlern mit sofortiger Belastungsfreischaltung
• Untersuchung von Möglichkeiten zur Vereinfachung der Schaltung und Regelung im Fall einer
  größeren Anzahl paralleler Prüflingskanäle
• Optional eine Wiedergewinnung der zum Umladen des Prüflings erforderlichen Energie

Bei der Erstellung der Zielspezifikation und Auswahl der Schaltungstopologie ist insbesondere die Baugröße der benötigten induktiven Bauelemente zu berücksichtigen und in einem akzeptablen Rahmen zu halten. Die gefundene Schaltung ist analytisch zu berechnen und ihre Eignung für die vorgesehene Anwendung durch Simulationen zu verifizieren. Dazu ist auch eine geeignete Strategie zur Regelung und zur Beherrschung von Fehlerfällen zu entwickeln. Aufbauend auf diesen Untersuchungen ist der Gesamtschaltplan auszuarbeiten (Schaltungsauslegung, Komponentenauswahl, etc.).

Bearbeiter: Lukas Blamberger

Betreuer: M. März, J. Leib

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März