Leistungselektronik
Schaltungen, Halbleiter, Passive, Regelung und wechselseitige Einflüsse
Leistungselektronik
Im Seminar Leistungselektronik werden wesentliche Disziplinen zum Design von Konvertern vorgestellt und die wechselseitigen Implikationen ausgeführt. Damit soll für den Teilnehmer ein ausgeprägtes Systemverständnis aufgebaut werden, sodass mit Weitblick das Detail im Designprozess optimiert werden kann.
Als Beispiele dienen einerseits Konverter für Standardanwendungen, wie dem dreiphasigen Antriebsumrichter mit Spannungszwischenkreis. Andererseits wird z.B. ein einstufiger, isolierender, bidirektionaler On-Board Charger diskutiert, welcher auf neuartigen bidirektional sperrfähigen GaN-Bausteinen basiert, da auch hier die Themen Modulation, Schaltentlastung, Netzstromregelung und dem passiver HF-Resonanzkreis nicht getrennt voneinander gedacht werden können.
Hier die Themen:
- Leistungshalbleiter Bauelemente – Si, SiC, GaN inkl. bidirektional sperrfähiger GaN Bausteine
- Schaltungstopologien
- Steuerungs- und Regelungsverfahren
- Gewichtsreduzierte induktive Bauelemente
- Elektromagnetischer Verträglichkeit
- Galvanisch isolierende, weich schaltende und resonante Wandler
Zum Thema
Leistungselektronik ist in einem großen Leistungsbereich von einigen Watt in Schaltnetzteilen, über Applikationen in der Automatisierungstechnik, im Bereich Solar, Wind und Elektromobilität bis hin zu Netzanwendungen im kleinen MW Bereich eine Schlüsseltechnologie. Steuerungsseitig ermöglicht sie als Stellglied im Regelkreis eine gezielte und gleichzeitig energieeffiziente Energiekonversion. Fortschritte bei Materialien und Bauelementen führen zu besseren Konvertern mit neuen Herausforderungen.
Zielsetzung
Die Teilnehmenden sollen ein ausgeprägtes Systemverständnis von leistungselektronischen Konvertern erwerben, sodass (i) diese als Projektleiter Entscheidungen im Systemkontext treffen können oder (ii), sodass diese als Entwickler die Optimierungen im Detail mit Weitblick vornehmen können. Dazu werden die relevanten Themen eines Konverters behandelt und in Verbindung gebracht. Z.B. führt bei gleichbleibender Stromwelligkeit in der Induktivität eine Frequenzerhöhung zu reduzierten Induktivitäten. Dies ist oft möglich beim Einsatz von Wide-Bandgap Bausteinen und resultiert in der gewünschten Konsequenz gewichtsreduzierter Wickelgüter. Allerdings entsteht eine (lösbare) regelungsseitige Herausforderung, denn der Konverter wird anfälliger für lastseitige Spannungsstörungen.
Teilnehmerkreis
Sie sind Ingenieur:in oder Techniker:in und wünschen sich einen ganzheitlichen Blick auf das Zusammenspiel der verschiedenen Effekte mit den unterschiedlichen technischen Lösungen. Möglicherweise hat sich Ihr Aufgabenspektrum verändert, Sie sind als Ingenieur:in neu in der Leistungselektronik und benötigen eine strukturierte Grundlage. Vielleicht liegt Ihre Ausbildung auch schon einige Zeit zurück, und Sie wünschen sich eine Auffrischung unter Berücksichtigung der neuesten technologischen Entwicklungen, wie zum Beispiel bidirektional sperrfähiger Halbleiterbausteine.
Programm
Referenten
- Seit 2011: Professur mit dem Lehr- und Forschungsgebiet "Leistungselektronik und Elektrische Antriebe" an der TH Köln
- 2011: SMA Solar Technology AG, Leitung der Abteilung Vorentwicklung für PV-Wechselrichter in der Leistungsklasse bis 20 kW
- 2008-2010: Oberingenieur / Mitglied der Institutsleitung des ISEA, sowie in gleicher Funktion am Institute for Power Generation and Storage Systems des E.ON Energy Research Centers (E.ON ERC) der RWTH Aachen: Leitung der Arbeitsgruppen Leistungselektronik
- 2004-2008: Wissenschaftlicher Angestellter am Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen: Bearbeitung diverser öffentlich sowie industriell geförderter Projekte im Wesentlichen im Bereich der Photovoltaik
- 1998-2004: Studium der Elektro- und Informationstechnik an der RWTH Aachen. In 2001 Auslandssemester an der NTNU Trondheim mit Studienarbeit zum Thema Multilevel Konverter und deren Modulation. Diplomarbeit zur sensorlosen Regelung geschalteter Reluktanzantriebe
Hinweise
Zur Vertiefung bietet sich der Besuch der internationalen Tagung EEHE – electrical + electronic systems in hybrid and electric vehicles, electrical energy management an.
Preise
mehrwertsteuerfrei, einschließlich veranstaltungsgebundener digitaler Arbeitsunterlagen sowie Catering und Getränken bei Präsenz-Teilnahme
Ausgewählter Termin
Mi. 16.09.2026, 16:30 Uhr
Hollestr. 1
45127 Essen
Digitaler Campus
Ansprechpartner
info@hdt.de
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Katharina Röder
k.roeder@hdt.de
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