PA – Untersuchung von Infrarotsensoren zur Temperaturmessung in Leistungsmodulen

Ein wichtiger Aspekt in der Leistungselektronik ist die genaue Erfassung der Temperatur von Leistungshalbleiterschaltern während des Betriebes. Dazu werden zumeist diskrete Temperatursensoren, oft temperaturabhängige Widerstände oder Thermoelemente, eingesetzt. Nachteile sind jedoch eine hohe thermische Zeitkonstante sowie schlechte thermische Kopplung mit dem eigentlichen Leistungsschalter, weshalb eine dynamische und präzise Temperaturerfassung nicht möglich ist.

Im Rahmen der Projektarbeit sollen aktuell verfügbare Infrarotsensoren mit Hinblick auf ihre Eignung für den Einsatz bei Leistungshalbleitern untersucht werden. Hierfür ist eine Übersicht über aktuell verfügbare und für den gewünschten Einsatzzweck potenziell geeignete Sensoren zu erstellen. Anschließend soll für mindestens einen ausgewählten Sensor eine Testschaltung mit einem Mikrokontroller zur Auswertung und Verarbeitung der Sensorsignale entwickelt werden. Der Testaufbau ist umfassend zu charakterisieren. Dazu gehören Eigenschaften wie Blickfeld (Öffnungswinkel) und Erkennungsvermögen lokaler Hot-spots innerhalb des Blickfelds ebenso wie die dynamischen Eigenschaften des Sensors. Versuchsweise sind reale Komponenten, wie diskrete Leistungshalbleiter, Leistungsmodule oder Stromschienen, thermisch zu vermessen.

Betreuer: Jordan Sorge (Fraunhofer IISB)

Frühest möglicher Beginn: sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März