Leistungselektronik (LEE-LE-V)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Power Electronics)

Lehrveranstaltungen:

• • Leistungselektronik
    (Vorlesung, 2 SWS, Martin März, Mo, 12:15 - 13:45, H4; bitte Informieren Sie sich im zugehörigen Studon-Kurs über den tatsächlichen Veranstaltungsort und die Informationen zur Online-Lehre)
  • Übungen zu Leistungselektronik
    (Übung, 2 SWS, Martin März et al., Mo, 14:15 - 15:45, H14)
  • Leistungselektronik Tutorium (optional)
    (Tutorium, Madlen Hoffmann et al.)

Inhalt:

Grundlagen der Topologieanalyse: Stationaritätsbedingungen, Strom-Spannungsformen, verbotene Schalthandlungen
Nicht-isolierende Gleichspannungswandler: Grundlegende Schaltungstopologien, Funktionsweise, Dimensionierung
Isolierende Gleichspannungswandler: Grundlegende Schaltungstopologien, Gleichrichterschaltungen, Transformatoren als Übertrager bzw. Energiespeicher
Leistungshalbleiter: Grundlagen des statischen und dynamischen Verhaltens von MOSFET, IGBT und Dioden; Spezifika von WBG-Leistungshalbleitern auf Basis von Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN); Kommutierungsarten; Kurzschluss, Avalanche
Passive Leistungsbauelemente: Induktive Bauelemente (weichmagnetische Kernmaterialien, nichtlineare Eigenschaften, Kernverluste, Wicklungsverluste); Kondensatoren (Technologien und deren Anwendungseigenschaften, sicherer Arbeitsbereich, Brauchbarkeitsdauer, Impedanzverhalten)
Parasitäre Elemente: Niederinduktive Aufbautechniken
Treiber- und Ansteuerschaltungen für Leistungshalbleiter: Grundschaltungen zur Ansteuerung MOS-gesteuerter Bauelemente mit und ohne galvanische Isolation, Schaltungen zur Erhöhung von Störabstand und Treiberleistung, Ladungspumpe, Schutzbeschaltungen, PWM-Modulatoren
Gleichrichter und Leistungsfaktorkorrektur: Phasenan-/abschnittsteuerung, Netzstromverzerrungen, aktive Leistungsfaktorkorrektur
Pulsumrichter: Übersicht und Blockschaltbilder, netzseitige Stromrichter, lastseitige Pulswechselrichter, Dreipunktwechselrichter, Sinus-Dreieck- und Raumzeigermodulation

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden können

• die Funktionsprinzipien leistungselektronischer Basistopologien mit und ohne galvanische Isolation erklären,

• einfache leistungselektronische Wandler analysieren und die für ein Systemdesign relevanten elektrischen und thermischen Parameter berechnen,

• die grundlegenden Eigenschaften verschiedener Schaltungslösungen erklären und diskutieren,

• die Vor- und Nachteile verschiedener Bauteiltechnologien in einer leistungselektronischen Schaltung bewerten,

• einfache leistungselektronische Wandler entwerfen.
  

Literatur:

Skripte
Scripts accompanying the lecture

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Allgemeine Elektrotechnik | Kern- und Vertiefungsmodule Allgemeine Elektrotechnik | Kernmodule Allgemeine Elektrotechnik | Leistungselektronik)
2. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Automatisierungstechnik | Kern- und Vertiefungsmodule Automatisierungstechnik | Kernmodule Automatisierungstechnik | Leistungselektronik)
3. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Kern- und Vertiefungsmodule Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Kernmodule Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Leistungselektronik)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Leistungselektronik | Kern- und Vertiefungsmodule Leistungselektronik | Kernmodule Leistungselektronik | Leistungselektronik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Leistungselektronik (Prüfungsnummer: 66301)

(englischer Titel: Power Electronics)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Martin März

Termin: 29.03.2021, 11:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 06.10.2021, 16:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 11.04.2022, 16:30 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 05.10.2022