BA – Schaltungsentwicklung zum zyklischen Umladen von Kondensatoren für Lebensdauertests

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 zehn Ampere) und Frequenz (von Einzelpuls bis einige 100 kHz)
– Möglichkeit zur Überlagerung einer DC Bias-Spannung (bis mind. 800 V)
– Erkennung von Prüflingsfehlern mit sofortiger Belastungsfreischaltung
– Wiedergewinnung der zum Umladen des Prüflings erforderlichen Energie

Dazu sind zunächst Schaltungsideen zu entwickeln. Deren Für und Wider ist kritisch zu diskutieren und die Grundfunktionalität durch Spice-Simulationen nachzuweisen.
Für eine ausgewählte Basistopologie ist ein Regelkonzept zu entwickeln, das es gestattet, das gestellte Aufgabenspektrum zu erfüllen. Darauf aufbauend ist der Gesamtschaltplan auszuarbeiten (Schaltungsauslegung, Komponentenauswahl, etc.). Die Umsetzung in einen Prototyp ist optional.

Bearbeiter: Lukas Farnbacher

Betreuer: Jürgen Leib (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761615; Email: Juergen.Leib@iisb.fraunhofer.de;
Prof. Dr.-Ing. Martin März

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März