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Thermisches Management in der Leistungselektronik (LEE-TM)- Dozentinnen/Dozenten
- Prof. Dr.-Ing. Martin März, M.Sc. Stefanie Büttner
- Angaben
- Vorlesung mit Übung
4 SWS, benoteter Schein, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5, Sprache Deutsch
Zeit und Ort: Mo 10:15 - 11:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Do 8:15 - 9:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Bemerkung zu Zeit und Ort: Vorlesung und Übung im Waeber-Saal am Fraunhofer-IISB, Schottkystr. 10. Bitte beachen Sie die Hinweise aufgrund der derzeitigen Corona-Pandemie auf der zugehörigen Studon-Seite
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF ME-BA-MG3 4-6 (ECTS-Credits: 5)
WPF ME-MA-MG3 1-3 (ECTS-Credits: 5)
WPF EEI-BA-EuA ab 5 (ECTS-Credits: 5)
WPF EEI-BA-LE ab 5 (ECTS-Credits: 5)
WPF EEI-MA-EuA 1-4 (ECTS-Credits: 5)
WPF EEI-MA-LE 1-4 (ECTS-Credits: 5)
WPF ET-MA-EET ab 1 (ECTS-Credits: 5)
WPF WING-MA-ET-EN ab 1 (ECTS-Credits: 5)
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Lernziele und Kompetenzen:
Für die Leistungselektronik ist das Thema Entwärmung von essentieller Bedeutung, vor allem mit Blick auf Zuverlässigkeit, Lebensdauer oder erzielbare Leistungsdichte. Den Studierenden werden die Grundlagen der Entwärmung leistungselektronischer Systeme vermittelt. Ausgehend von den Gesetzen des Wärmetransports und den Materialeigenschaften werden Entwärmungstechniken auf Bauteil-, Schaltungsträger- und Systemebene behandelt. Die wichtigsten Optimierungsansätze zur Verbesserung der thermischen Verhältnisse werden dargestellt, begleitet durch ausgewählte Anwendungs- und Auslegungsbeispiele. Die Studierenden können die für thermische Berechnungen relevanten Angaben aus Datenblättern interpretieren, lernen thermische Ersatzschaltbilder und Verfahren zu deren Parameterisierung kennen, dazu Verfahren zur Simulation transienter thermischer Vorgänge.Titel: Thermisches Management in der Leistungselektronik Dozent: Prof. Dr.-Ing. Martin März Umfang: 2+2 SWS (V/Ü) – 5 ECTS Turnus: Sommersemester Zielgruppe: Studierende der Studiengänge EEI, Energietechnik, Mechatronik, u.a. Voraussetzungen für die Teilnahme: keine Prüfung: 90-minütige Klausur Unterrichtssprache: Deutsch Einpassung in den Studienplan:
- Inhalt
- Grundlagen des thermischen Managements:
Wärmetransportmechanismen (Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung) Wärmekapazitäten Wärmespreizung Anisotrop wärmeleitende Strukturen.
Komponenten des thermischen Managements:
Schaltungsträger und deren thermische Eigenschaften (Leiterplatten, DCB-Substrate, IMS, etc.) Leistungshalbleitergehäuse und deren thermische Eigenschaften Kühlkörper (Luft, Fluid) Thermische Interface-Materialien Heat-Pipes.
Anwendungs- und Auslegungsbeispiele:
Thermische Parameter in den Datenblättern von elektronischen Bauelementen Kunststoffe als Kühlkörper Entwärmung passiver Bauelemente Strombelastbarkeit von Leitern Grenzlastintegral (I2t) Entwärmungspfadoptimierung.
Bauelemente unter Temperaturbelastung:
Ausfallmechanismen bei aktiven und passiven Bauelementen Aktive und passive Temperaturwechsel Lebensdauerbetrachtungen.
Thermische Meßtechnik:
Thermische Meßverfahren Zth-Messung
Elektrisch-thermische Modellierung:
Grundlagen zur Beschreibung des thermischen Verhaltens eines Systems mittels elektrischer Ersatzschaltbilder Eigenschaften verschiedener Ersatzschaltbilder Parameterisierung der Elemente thermischer Ersatzschaltbilder Kopplung von elektrischer und thermischer Simulation Modellierung dynamischer thermischer Vorgänge mit SPICE.
- Empfohlene Literatur
- Begleitendes Vorlesungsskript
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Thermal Management in Power Electronics
- Credits: 5
- Zusätzliche Informationen
- Schlagwörter: Thermisches Management, Thermal Management, Entwärmung, Leistungselektronik, Energieelektronik, Energietechnik, Power Electronics
Erwartete Teilnehmerzahl: 30
www: https://www.studon.fau.de/studon/ilias.php?ref_id=2855532&cmd=frameset&cmdClass=ilrepositorygui&cmdNode=yl&baseClass=ilRepositoryGUI
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2020:
- Thermisches Management in der Leistungselektronik (LEE-TM)
- Institution: Lehrstuhl für Leistungselektronik
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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