MA – Analysen zu den Entstehungsmechanismen parasitärer Oszillationen in Leistungshalbleiteranordnungen

Unter dem Einfluss parasitärer Elemente, wie Leitungsinduktivitäten und Bauteilkapazitäten, kann es in Leistungshalbleiteranordnungen zur Entstehung gedämpfter Oszillationen im Bereich der Schaltflanken bis hin zu stationären Schwingungen kommen. Dies betrifft insbesondere die Parallelschaltung von Transistorchips und Halbbrückenschaltungen. Mit modernen, immer schnelleren Leistungshalbleiterbauelementen, wie SiC-MOSFET oder GaN-HEMT, gewinnt diese Problematik zunehmend an Brisanz.
Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen mit Hilfe von analytischen Kleinsignalbetrachtungen und Schaltungssimulationen die Entstehungsmechanismen von parasitären Oszillationen systematisch untersucht und Stabilitätsgrenzen ermittelt werden. Im Sinne eines tieferen Einblicks in die Mechanismen ist die Analyse schrittweise zu erweitern, ausgehend von einfachen Basisschaltungen hin zu komplexeren Anordnungen unter der Hinzunahme weiterer parasitärer Elemente. Die Modellierung der aktiven Bauelemente ist auf Feldeffekttransistoren (MOSFET, HEMT) zu beschränken. Die Verifikation der theoretischen Analysen soll mit Hilfe von Schaltungssimulatoren erfolgen, eine – im Einzelfall – experimentelle Verifikation ist bei der Bearbeitung als Masterarbeit
optional.

Betreuer: Martin März, Thomas Heckel

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik

Frühest möglicher Beginn: sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März