eEfficiency - Leistungselektronik zur Energieeffizienzsteigerung

Eine unverzichtbare leistungselektronische Komponente zur Nutzung erneuerbarer Energien und elektrischer Antriebe ist der Frequenzumrichter, bei dem bisher die Ausgangsspannung zwischen Null und der Eingangsgleichspannung gepulst wird. Durch diesen großen Spannungshub entstehen Oberwellen im Ausgangsstrom, symmetrische und asymmetrische Störströme sowie transiente Überspannungen an der Motorwicklung. Der Mehrstufen-Wechselrichter (multilevel inverter) ist hier eine interessante Alternative, er unterteilt die Eingangsgleichspannung in mehrere Stufen und reduziert somit die Spannungssprünge am Ausgang. Im Projekt werden Schaltungstopologien für Mehrstufen-Wechselrichter für die DC-Spannungsebene 560 750 V im unteren bis mittleren Leistungsbereich entwickelt. Hierbei können neue Halbleiterbauelemente (SiC, GaN) eingesetzt werden, bei denen bezüglich Durchlass- und Schaltverlusten deutliche Fortschritte erzielt werden können.