Getaktete Stromversorgungen - Grundlagen

1. Getaktete Stromversorgungen – Einführung

• ŸEinsatzgebiete DC/DC-Wandler, AC/DC-Wandler, DC/AC-Wandler
• ŸVorteile und Nachteile von analoger/digitaler Wandlung (qualitativ): Wirkungsgrad, Baugröße, Gewicht, Signalgüte, Regelgüte, EMV inkl. Netzrückwirkung

Prof. Dr.-Ing. Günter Keller

2. Topologien – Nichtpotentialtrennende Gleichstromsteller

• ŸSchaltmodulation
• Grundschaltungen: Tiefsetz-, Hochsetz-, Hoch-Tiefsetzsteller
• Ein-, Zwei-, Vierquadrantenwandler
• Steuerverfahren: Pulsbreiten-/Pulsfolgesteuerung, Stromleitverfahren
• Leistungsfaktor-Korrekturschaltungen (PFC): Aufbau, Wirkungsweise, Betriebsarten, Erweiterungen

Prof. Dr.-Ing. Manfred Reddig

3. Topologien – Potenzialtrennende Gleichstromsteller

• ŸAufbau und Gleichrichterschaltung von Schaltnetzteilen
• Schaltung, Arbeitsweise, Betriebsarten, parasitäre Eigenschaften und Dimensionierung von Sperrwandlern, Eintaktflusswandlern und Brückenwandlern
• Überblick über die Simulation von Gleichstromstellern

Prof. Dr.-Ing. Günter Keller

Gemeinsames Abendessen

4. Aktive Leistungshalbleiter

• ŸMOSFET, IGBT
• Statische und dynamische Eigenschaften
• Temperaturverhalten
• Sichere Betriebsbereiche

Prof. Dr.-Ing. Martin März

5. Ansteuerschaltungen (Gate-Treiber)

• ŸAnforderungsprofile
• Galvanisch isolierende Treiber
• Monolithische Ansteuer-ICs: Eigenschaften, Schwächen, Anwendungstipps
• Energieversorgungstechniken
• Störpfade
• Endstufentopologien

Prof. Dr.-Ing. Martin März

6. Thermisches Management

• ŸWärmetransportmechanismen (Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Konvektion)
• Aufbautechniken in der Leistungselektronik
• Entwärmung aktiver und passiver Bauelemente
• Grundlagen der elektrisch-thermischen Modellbildung und Simulation
• Anwendungs- und Auslegungsbeispiele

Prof. Dr.-Ing. Martin März

Stadtführung

7. Passive Elemente - Speicherdrossel und Übertrager

• ŸGrundlagen magnetischer Bauelemente
• Technologien: Bauformen, Kernmaterial, Auswahlkriterien
• Einsatz magnetischer Bauelemente in getakteten Stromversorgungen
• Speicherdrossel: ideale und reale Eigenschaften, Nennstrom, Sättigungsstrom, Verluste, Dimensionierungs- und Auslegungsbeispiel
• Übertrager: Wirkungsweise, ideale und reale Eigenschaften, Verluste
• Dimensionierungsbeispiel: Übertrager im Sperrwandler
• Simulationsmodelle

Prof. Dr.-Ing. Günter Keller

8. Passive Elemente - Kondensator

• ŸGrundlagen: Typische Applikationen, Einteilung der Kondensatoren, idealer/realer Kondensator
• Festkondensatoren, Überblick und Vergleich der unterschiedlichen Technologien: Keramik, Tantal-Elektrolyt, Alu-Elektrolyt, Film
• ŸFilm-Kondensatoren
• Ausblick
• Lebensdauerberechnung

Martina Auer

9. Elektrische Sicherheit

• ŸGesetzliche Vorgaben: Niederspannungsrichtlinie
• Produktnormen
• Anforderungen elektrischer Sicherheitsnormen
• Schutzklassen, Isolationsanforderungen
• Prüfmethoden
• Konstruktive Maßnahmen, häufige Fehler, Ausführungsbeispiele

Dipl.-Ing. Harald Selig