MA – Dual-Active-Bridge mit GaN-Transistoren

Entwicklung und Charakterisierung einer Dual-Active-Bridge mit GaN-Transistoren

Im Rahmen dieser Arbeit soll der Leistungsteil für eine modulare Dual-Active-Bridge (DAB) auf der Basis von GaN-Transistoren entwickelt, aufgebaut und charakterisiert werden. Im Fokus der Entwicklung steht die GaN-Halbbrücke als Basiselement und deren Optimierung, insbesondere mit Blick auf die Gate-Treiberschaltung sowie die parasitären Elemente der Kommutierungszelle.

Zum Einsatz kommen sollen hochsperrende GaN-Transistoren (600 V Klasse). Die Leiterplatte ist thermisch zu optimieren, jedoch ohne Einsatz von Kühlkörpern. Das Layout der DAB ist bevorzugt so zu gestalten, daß ein Stapeln zur Realisierung „beliebiger“ mehrphasiger DABs möglich ist. Der jeweilige Transformator kann sich abseits der Leiterplatte befinden und ein Zukaufteil sein.

Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die umfassende messtechnische Charakterisierung des erstellten Hardwareaufbaus. Dabei soll insbesondere auf die Ansteuer- und Schutzbeschaltung sowie auf das Schaltverhalten eingegangen werden. Der Betrieb der DAB kann dabei gesteuert aus einem externen Pulsgenerator erfolgen (Single-Phase-Shift).

Bearbeiter: Johannes Gehring

Betreuer: Dipl.-Ing. Thomas Eberle, Akademischer Rat

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März