EMV 2018 Düsseldorfhttps://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/44392024-03-19T04:10:31Z2024-03-19T04:10:31ZEinfluss eines elektrisch nicht-leitenden Kühlkörpers auf gestrahlte und leitungsgebundene Störungen von LeistungshalbleiternChromy, StephanDickmann, StefanFahlbusch, SebastianHoffmann, Klaus F.Rathjen, Kaihttps://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/44372022-12-02T19:22:08Z2018-01-01T00:00:00ZEinfluss eines elektrisch nicht-leitenden Kühlkörpers auf gestrahlte und leitungsgebundene Störungen von Leistungshalbleitern
Chromy, Stephan; Dickmann, Stefan; Fahlbusch, Sebastian; Hoffmann, Klaus F.; Rathjen, Kai
In der vorliegenden Arbeit wurde ein Kühlkörper aus der elektrisch nicht leitenden Keramik Aluminiumnitrid mit einem Kühlkörper aus Aluminium verglichen. Beide Kühlkörper wurden zur Verwendung mit bis zu vier Leistungs-MOSFETs im TO-247-Gehäuse mit einer Wasserkühlung konzipiert. Es konnte gezeigt werden, dass die thermische Leistungsfähigkeit des Aluminiumnitrid-Kühlkörpers mindestens auf dem Niveau des Aluminium-Kühlkörpers liegt. Die Vorteile des Aluminiumnitrid-Kühlkörpers zeigen sich im erheblich geringeren Ableitstrom, da keine Erdung notwendig ist. Dies kann Einsparungen beim Netzfilter ermöglichen, durch welche Bauraum, Masse und Kosten optimiert werden können. Dies kann z. B. für kompakte Wandler auf Galliumnitrid-Basis einen erheblichen Vorteil darstellen, da hier der Netzfilter durch die Common-Mode-Drosseln deutlich mehr Bauraum und Masse beiträgt als die Leistungselektronik selbst. Weiterhin ist es nicht notwendig, eine elektrische Isolierung zwischen MOSFET und Kühlkörper zu verwenden. Auf der anderen Seite wurde festgestellt, dass der Aluminiumnitrid-Kühlkörper die Abstrahlung im Vergleich zu einem geerdeten Kühlkörper in Abhängigkeit von der Systemimpedanz durch eine Verbesserung der Impedanzanpassung erhöhen kann. Auch sind die Herstellungskosten für einen solchen Keramikkühlkörper deutlich höher und die Geometrie ist stark eingeschränkt. Insgesamt stellt der Kühlkörper aus Aluminiumnitrid einen interessanten Ansatz für Systeme dar, welche stark hinsichtlich des Bauraums und der Masse optimiert werden müssen.
2018-01-01T00:00:00ZFPGA-basierte aktive Gegenkopplung der Schaltharmonischen von leistungselektronischen SystemenBendicks, AndreasDörlemann, TobiasFrei, StephanHee, NorbertWiegand, Marchttps://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/44382022-12-02T19:22:08Z2018-01-01T00:00:00ZFPGA-basierte aktive Gegenkopplung der Schaltharmonischen von leistungselektronischen Systemen
Bendicks, Andreas; Dörlemann, Tobias; Frei, Stephan; Hee, Norbert; Wiegand, Marc
In diesem Beitrag wurde eine neuartige Gegenkoppelstrategie vorgestellt, durch welche die Schaltharmonischen eines leistungselektronischen Systems unterdrückt werden können. Zu Beginn wurde eine allgemeine Theorie zur adaptiven Gegenkopplung von Harmonischen eingeführt. Zu dieser Theorie wurden zwei wesentliche Implementierungsvarianten vorgestellt und diskutiert: Die Gegenkopplung von Harmonischen mit kontinuierlicher Adaption und die Gegenkopplung von Harmonischen mit einmaliger Adaption. Im Folgenden wurde eine konkrete Implementierung zur Gegenkopplung von Harmonischen mit kontinuierlicher Adaption auf einem FPGA-System vorgestellt. Dieses System wurde daraufhin an einem leistungselektronischen Demonstrator angewendet. In Messungen konnte gezeigt werden, dass erhebliche Störungsreduktionen von über 50 dB erzielt werden konnten. Die Systemgrenzen des Gegenkoppelsystems wurden hinsichtlich der Abtastrate, der Synchronisation, der Quantisierung des A/D- und D/A-Wandlers sowie der Hardwarekapazitäten diskutiert. Optimierungsmöglichkeiten wurden aufgezeigt.
2018-01-01T00:00:00ZSystematische Testlücke bei Einstrahlverfahren auf IC-Ebene und deren BehebungMüllerwiebus, Vikihttps://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/44332022-12-02T19:22:08Z2018-01-01T00:00:00ZSystematische Testlücke bei Einstrahlverfahren auf IC-Ebene und deren Behebung
Müllerwiebus, Viki
Auf IC-Ebene ist bei den einstrahlenden EMV-Tests durch bisher fehlende Einstrahlmöglichkeiten mit E-Feld-Orientierung parallel zur Massefläche des ICs eine systematische Testlücke vorhanden. Diese tritt bereits deutlich unter 1 GHz auf, lediglich bei niedrigen Testfrequenzen im unteren MHz-Bereich nicht. Die Situation zur frühzeitigen Erkennung von EMV-Problemen während der IC-Entwicklung ist unzureichend. Im Bericht wurde detailliert dargelegt, ab welchen Frequenzgrenzen diese systematische Testlücke auftritt sowie ein Testaufbau vorgestellt zum Beheben dieser Testlücke bereits auf IC-Ebene.
2018-01-01T00:00:00ZEntwicklung, Implementierung und Verifizierung eines Emulatorkonzepts als Gegenstelle zum Elektrofahrzeug für EMV Prüfungen bei DC LadetopologienMaarleveld, MarcBärenfänger, JörgTsiapenko, SergiiJeschke, SebastianHirsch, HolgerTybel, MichaelSchugt, Michaelhttps://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/44342022-12-02T19:22:08Z2018-01-01T00:00:00ZEntwicklung, Implementierung und Verifizierung eines Emulatorkonzepts als Gegenstelle zum Elektrofahrzeug für EMV Prüfungen bei DC Ladetopologien
Maarleveld, Marc; Bärenfänger, Jörg; Tsiapenko, Sergii; Jeschke, Sebastian; Hirsch, Holger; Tybel, Michael; Schugt, Michael
Im Rahmen der weltweiten Einführung von Fahrzeugen mit elektrischem Antriebsstrang, deren Antriebsbatterie am Energieversorgungsnetz geladen werden muss, ist eine geeignete Ladeinfrastruktur zu realisieren. Aktuell werden weltweit die unterschiedlichsten Ladekonzepte sowohl beim Energietransfer als auch bei der Kommunikation eingesetzt. In Kombination mit den unterschiedlichen Fahrzeugen ergeben sich im Falle des Ladevorgangs viele mögliche Kombinationen von Ladestationen und Fahrzeugen. Um die Akzeptanz der Fahrzeuge zu steigern, sollte die Interoperabilität der unterschiedlichen Systeme gegeben sein. Für einen erfolgreichen Ladevorgang ist neben der Hauptverbindung für den Energietransfer auch eine funktionierende Kommunikation essentiell. Da es aktuell allerdings immer wieder zu Problemen beim Ladevorgang kommt, ist es notwendig, alle am Ladevorgang beteiligten Komponenten vorab bzgl. ihrer Interoperabilität unter verschiedensten Gesichtspunktenn zu überprüfen. Die Motivation ist daher eine Hardware-Testumgebung zu schaffen, die es ermöglicht die am Ladevorgang beteiligten Komponenten sowohl bzgl. ihrer Funktion als auch bzgl. der gültigen EMV-Anforderungen zu untersuchen. Hauptziel des zu Grunde liegenden Förderprojektes ist es, durch Kommunikationsemulatoren in Kombination mit einer leistungsfähigen regelbaren Energiequelle eine Testumgebung zu schaffen die es erlaubt, die am Ladevorgang beteiligten Komponenten durch entsprechende Tests vorab auf Eignung sowie Kompatibilität hinsichtlich eines erfolgreichen Ladevorgangs zu untersuchen. Dabei sollen sowohl die Themenfelder Funktionalität bzw. funktionale Sicherheit als auch elektromagnetische Verträglichkeit behandelt werden. Zentraler Bestandteil ist hierbei die Ladekommunikation, da diese direkt für einen funktionierenden Ladevorgang verantwortlich ist. Da der Emulator selbst die Peripherie in der Testumgebung darstellt darf dieser zur korrekten Beurteilung des EMV-Verhaltens des Prüflings selbst keinerlei Beitrag zum EMV-Verhalten beitragen. Dies bedeutet, dass eine EMV-optimierte Emulation der Gegenstelle im Anwendungsfall EMV-Prüfung der Topologie Fahrzeug im Ladevorgang von Nöten ist.
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