Design eines EMV-optimierten HV/LV DC-DC-Wandlers für elektrifizierte Fahrzeuge

Phasenverschobener DC/DC-Vollbrücken-Wandler, Foto: Hochschule Esslingen

Stand der Technik

Beim Entwurf von DC/DC-Wandlern stehen üblicherweise die Leistungsübertragung, die Thermik, die Regelung und die Sensorik im Vordergrund. Um die EMV-Grenzwerte einzuhalten, werden EMV-Filter „dazu“ geschaltet. Dies führt in der Regel dazu, dass die Grundstörpegel als gegeben hingenommen werden, die dann mit großen und teuren Filtermaßnahmen bedämpft werden. Mit fortschreitender Miniaturisierung der Leistungsstufe werden die Filtermaßnahmen im Verhältnis dazu immer größer und teurer.

Forschungsgegenstand

Die Entstehung von Störquellen in Schaltnetzteilen ist grundsätzlich bekannt. Es gilt nun herauszufinden, wie durch die Berücksichtigung dieser Störquelleneinprägung schon während der Designphase des DC/DC-Wandlers diese Störungen minimiert bzw. durch andere Maßnahmen kompensiert und in der Ausbreitung begrenzt werden können.

So kann die Filterstufe bei gleichbleibender Erreichung der EMV-Grenzwerte kleinstmöglich verbaut werden. Dazu gehören Verbesserungen durch konstruktive Maßnahmen im DC/DC-Wandler als auch eine Untersuchung, welche Entstörungskonzepte in den betrachteten isolierten DC/DC Wandler-Topologien auf welche Art und Weiße bestmöglich zum Tragen kommen. Sämtliche analytische Ansätze sollen durch Simulation und übereinstimmende messtechnische Ergebnisse gestützt werden.

Wissenschaftliche Leitung an der Hochschule:

Prof. Dr.-Ing. Martin Neuburger

Laufzeit:

02/2019 bis 01/2022

Förderinstitution:

Ministerium für Wissenschaft und Kultur

Kooperationspartner:

FKFS - Universität Stuttgart
Robert Bosch GmbH

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Martin Neuburger

Achim Vedde