Leistungselektronik und Antriebstechnik

Wir entwickeln, testen und optimieren leistungselektronische Komponenten und Systeme.

Auf Hardware-Ebene reichen unsere Betrachtungen von den Halbleitern und magnetischen Bauteilen bis zu Gesamtsystemen. Ergänzt durch Simulationen, sowie durch innovative Regelungs-, Mess- und Analyseverfahren, entwickeln wir massgeschneiderte Lösungen, die effizient und zuverlässig funktionieren.

Wir nutzen verschiedene Design- und Simulationstools zur Entwicklung leistungselektronischer Konverter. Unser Know-how in den Bereichen Regelung, Embedded Software, Zuverlässigkeit und Elektromagnetismus ermöglicht eine ganzheitliche Betrachtung des Systems und somit dessen gezielte Optimierung. Hardware-Prototypen können in unserem Labor umfassend getestet werden.

• Hardware-Auslegung und Bau von kundenspezifischen Prototypen
  
• Elektromagnetische Design-Optimierung mittels Simulationen
  
• Untersuchungen von Regelverfahren sowie deren Implementierung mittels Hardware und Software (Mikrokontroller, DSP, FPGA)
  
• Zuverlässigkeitsoptimierung auf Systemebene durch Design und Monitoring
  
• Untersuchung und Bewertung der Netzrückwirkungen von netzgekoppelten Anlagen

Neben klassischen Silizium-Transistoren (IGBTs, MOSFETs) rücken neuartige Silizium-Karbid (SiC) Leistungshalbleiter in den Fokus. Neben ihrem statischen und dynamischen elektrischen Verhalten ist insbesondere die Zuverlässigkeit auf Modulebene Schwerpunkt unserer Betrachtungen.

• Analyse und Optimierung der Zuverlässigkeit mit Simulationen und Tests.
  
• Hochstrom Lastwechsel-Prüfstände (Ampère- bis kA-Bereich) zur Ermittlung der Lebensdauer.
  
• Monitoring-Methoden für elektrische und thermische Betriebsparameter.
  
• Algorithmen zur kontinuierlichen Abschätzung des Alterungszustands im Betrieb.

Induktive Komponenten wie Drosseln und Trafos spielen in der Leistungselektronik eine zentrale Rolle. Mit Feldsimulationen und der Prüfung magnetischer Materialien tragen wir zur Entwicklung kompakter und effizienter Antriebssysteme bei.

• Messung der magnetischen Eigenschaften von induktiven Komponenten.
  
• Feldsimulationen von statischen Bauteilen und elektrischen Maschinen.
  
• Prüfstand zur Bestimmung der Eisenverluste von Kernmaterialien bei verschiedenen Signalformen.