Vacancy No. IPE 08-16

Masterarbeit oder Praktikum zum Thema: Simulation von Schaltvorgängen in Leistungshalbleitern mittels Analog Behavioral Modeling in PSpice

Job description

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Integration von Leistungselektronik in die elektrische Maschine“ sollen am Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) des KIT in Zusammenarbeit mit der Firma Schaeffler neuartige kompakte leistungselektronische Module für AutomotiveAnwendungen entwickelt.

Motivation:
In einem elektrischen Antriebssystem werden Leistungsmodule eingesetzt, um den Energiefluss von der Batterie zu den Motorwicklungen zu regeln. Im Leistungsmodul befinden sich Leistungshalbleiter, die sich im Betrieb aufgrund der Schalt- und Durchlassverluste erwärmen. Diese thermischen Verluste müssen nach außen abgeführt werden, um einen optimalen Betrieb und eine hohe Zuverlässigkeit des Leistungsmoduls zu gewährleisten. Für die thermische Auslegung des Moduls müssen jedoch die Schalt- und Durchlassverluste der Leistungshalbleiter bestimmt werden. Analog Behavioral Modeling (AMB) ist ein möglicher Ansatz um die Schaltvorgänge und Schaltverluste im Leistungshalbleiter simulativ zu berechnen und abzubilden.

Arbeitsinhalte:
Ziele der Arbeit sind die Schaltvorgänge sowie die Schalt- und Durchlassverluste im Si- und SiC-Leistungshalbleiter mittels einer AMB Simulation in PSpice zu bestimmen.
- Erarbeitung des Standes der Technik zum Thema ABM-Simulation von Leistungshalbleitern
- Bestimmung der Ersatzschaltbilder zur Beschreibung der Halbleiterstrukturen von IGBTs, SiC-MOSFETs sowie Dioden
- Implementierung der AMB Modelle in PSpice zur Ermittlung der Ausgangskennlinien, Schaltvorgänge und Schaltverluste der jeweiligen Leistungshalbleiter
- Vermessung der zuvor simulierten Leistungshalbleiter am Doppelpuls-Messstand
- Vergleich der Simulationsergebnisse mit den Messergebnissen

Personal qualification

Sie sind Student(in) der Elektrotechnik oder Physik. Grundkenntnisse im Bereich Leistungshalbleiter sind von Vorteil.

Organizational unit

Institute for Data Processing and Electronics (IPE)

Starting date

nach Vereinbarung

Ansprechpartner des Fachbereichs:

ao Ngoc An, IPE, E-Mail: bao.an@kit.edu, Tel.:+49 (721) 608-29166 und Prof. Dr. Marc Weber;, IPE, E-Mail: marc.weber@kit.edu, Tel.: +49 (721) 608-25612

Application

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Personnel support is provided by 

Ms Berger
phone: +49 721 608-25184,

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germany

If qualified, handicapped applicants will be preferred.