MA – Entwicklung eines aktiven Zwischenkreiskondensators

Zwischenkreiskondensatoren sind häufig die das Bauvolumen leistungselektronischer Wandler und Umrichter bestimmenden Komponenten. Gegenüber einer rein passiven Lösung bieten aktive Zwischenkreiskondensatoren eine ganze Reihe von Vorteilen, wie eine erhebliche Reduzierung des benötigten Kapazitätswertes bei gleichbleibender Wirksamkeit in Bezug auf eine Reduzierung der Spannungswelligkeit auf dem Zwischenkreis, aber auch mit Blick auf Sicherheitsaspekte wie dem Vorladen oder der Reduzierung des Energieumsatzes bei Kurzschlüssen im Zwischenkreis.

Im Rahmen dieser Masterarbeit soll ein aktiver Zwischenkreiskondensator entwickelt, aufgebaut und charakterisiert werden. Als Ausgangsbasis steht eine H-Brückenschaltung mit 650 V GaN-HEMT zur Verfügung, diese ist ggf. anzupassen und um einen geeigneten Regler zu ergänzen. Der Regler soll eine möglichst hohe Dynamik in Bezug auf ein Ausregeln der Spannungswelligkeit am Zwischenkreis realisieren, bei zugleich möglichst guter Ausnutzung der im internen Kondensator gespeicherten Energie. Die Grenzen der Dynamik sind simulativ und experimentell zu untersuchen, insbesondere hinsichtlich der erzielbaren Dämpfungswerte im Schaltfrequenzbereich üblicher Antriebsumrichter.

Bearbeiter: Andreas Linse

Betreuer: Raffael Schwanninger, Madlen Hoffmann, Martin März

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März