Das Karriereportal für Wissenschaft & Forschung von In Kooperation mit DIE ZEIT Forschung und Lehre
 
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.


Für unsere Gruppe „Neue Bauelemente und Technologien“ suchen wir zum September 2017 (oder nach Vereinbarung) eine/n Mitarbeiter/in zur Erstellung einer

Bachelorarbeit zum Thema: Entwicklung einer gesteuerten Gatetreiberschaltung für hochdynamische HV-SiC-Transistoren

Kennziffer: ISE-2017-131
In zukünftigen Stromnetzen mit einem immer größeren Anteil an regenerativ erzeugter Energie sind auch immer mehr leistungselektronische Wandler notwendig, um die effiziente Wandlung des Stroms und die schnelle Netzregelung zu gewährleisten. Die Leistungen werden sich dabei bis in den Megawatt-Bereich erstrecken. Durch den Einsatz von Siliziumkarbid (SiC)-Bauelementen mit hohen Sperrspannungen kann die Komplexität zukünftiger leistungselektronischer Wandler reduziert werden. Aufgrund der geringen Schaltzeiten der SiC-Transistoren lassen sich die Schaltenergien deutlich reduzieren und damit die Schaltfrequenzen erhöhen. Allerdings weisen diese Transistoren auch extrem hohe Spannungs- und Stromsteilheiten auf, welche innerhalb der Schaltung Probleme verursachen können.Für den höheren Leistungsbereich gibt es bereits kommerziell erhältliche SiC-MOSFETs bis 1700 V und hohen Stromtragfähigkeiten aber auch Prototypen von SiC-Transistoren bis 15 kV und Strömen bis zu 20 A. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine universell parametrierbare Gatetreiberschaltung für HV-SiC-Transistoren entwickelt werden. Der Treiber soll Fehlfunktionen erkennen und ein sicheres Betriebsverhalten bei unterschiedlichen Lastszenarien ermöglichen. Zur Begrenzung von Spannungs- und Stromsteilheiten sollen verschiedene Widerstände in einer zu bestimmenden zeitlichen Abfolge in Abhängigkeit der äußeren Bedingungen (Temperatur, Spannung,..) ans Gate geschaltet werden. Die Reaktionszeiten dürfen hierbei nur wenige Nanosekunden betragen. Dafür kommt ein FPGA zum Einsatz, der in VHDL programmiert werden soll.

Ihre Aufgaben sind:
  • Erarbeitung eines Konzepts zur Ansteuerung der HV-SiC-Transistoren
  • Schaltungsentwicklung
  • Entflechtung und Inbetriebnahme der Gatetreiberschaltung
  • FPGA-Programmierung mit VHDL
  • Test des Treibers bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen
  • Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse

Was Sie mitbringen
  • Studium der Elektrotechnik, elektr. Energietechnik oder Vergleichbares
  • Kenntnisse im Bereich der Schaltungs- und Halbleitertechnik
  • Freude an der experimentellen Anwendung neuer Technologien
  • Teamfähigkeit, engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
  • Gute MS-Office-Kenntnisse
  • Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Fragen zu dieser Position beantwortet gerne
Dipl.-Ing. David Derix
Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unter Angabe der Kennziffer an:
david.derix@ise.fraunhofer.de
(Anschreiben, CV und Zeugnisse in einempdf-Dokument mit max. 10 MB)
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 16.05.2017
Bitte beziehen Sie sich in Ihrer Bewerbung auf  academics