Strømomformere og systemer

Halvledere, moduler og systemer til avanceret effektelektronik.

Emneord og anvendelser

Emneord

SiC, GAN, topologier, høj effekttæthed, højtemperaturudstyr, høje skiftefrekvenser, pålidelighed

 

Anvendelser

Industrielle drev, kommercielle drev, elektromobilitet, PV-invertere, vindkonvertere

Profil

Inden for effektelektronik er vi aktive på forskellige niveauer i systemhierarkiet:

På komponentniveauet undersøger vi effekthalvledere af forskellige materialer som fx GaN, SiC og Si. Gennem standardforståelse af deres statiske og dynamiske opførsel fokuserer vores forskning på at forstå og forudsige fejlmekanismer og fejl. Derfor bruger vi elektriske og optiske metoder til at sammenligne deres egenskaber før og efter aldringen. Aldringen i sig selv gøres for forskellige scenarier som genstart, kortslutning, termiske cyklusser og i feltet. Baseret på disse fund bliver der oprettet generel levetidsforudsigelse for halvlederne, især for SiC og GaN-enheder.

På enhedsniveau (effektmoduler) undersøger og optimerer vi dyseindretningen og limningen med hensyn til parasitter og samspillet med gate driveren.

På systemniveau undersøger vi forskellige topologier, der er egnede til relevante anvendelser, og bruger de moderne halvledere. Her undersøges og forbedres der også kølebegreber og interaktion med den passive effekthalvleder.

Derudover bliver de nye muligheder, som stammer fra Internet of Things til effektelektroniske systemer, også undersøgt i fremtiden. Udgangspunktet vil være højst sandsynlig forudsigelse af fejl baseret på faktiske belastningsprofiler og registrering af relevante værdier.

      

Serviceydelser

Test og måling
  • Karakterisering af effekthalvledere og moduler
  • Genstartstest
  • Test af termiske cyklusser
  • Højt accelereret levetidstest (HALT)
  • Effektivitetsmålinger (elektrisk, senere også kalorimetrisk)
  • Karakterisering af passive komponenter
  • Fejlanalyse
  • Reverse engineering
  • Teknologisk afklaring og ekspertrapport

Laboratorier og udstyr

  • Maskinlaboratorium til test af drev i interaktion med maskinen og til test af motordesign
  • Pålidelighedslaboratorium inkl. ryster, klimakamre, genstartmikroskopi og røntgen
  • Effekthalvlederlaboratorium inkl. parameteranalysator og dobbelt pulstester
  • Kondensator- og spolelaboratorium inkl. højeffekt LCR-måler, tester til at karakterisere passiv for komponenter
  • Powerstack-laboratorioum inkl. fortløbende vand- og luftkølet tester op til 1 MW

Kontakt

Wulf-Toke Franke
Lektor, Dr.-Ing.
Center for Industriel Elektronik (CIE)
Mads Clausen Instituttet

T 6550 9042
franke@mci.sdu.dk