Instrumentation & Testing

Die Research Unit „Instrumentation & Testing“ beschäftigt sich mit moderner Leistungselektronik, die primär für Testsysteme zum Einsatz kommt. Aktuell liegt der Fokus auf Prüfsysteme von Komponenten und Systemen der Elektromobilität, wie Batterien, Elektromotoren, Gesamtantriebe oder Brennstoffzellen. Da die Testsysteme überwiegend für die Unterstützung im Forschungsbereich bzw. zur Weiterentwicklung eingesetzt werden, ergeben sich sehr hohe Anforderungen an Signaldynamik, Präzision der Messtechnik sowie Leistungsdichte.

Forschungsschwerpunkte

GaN- bzw. SiC-Transistor-basierte Konverter-Module mit sehr hohen Schaltfrequenzen zur Erzielung maximal möglicher Signaldynamik
Miniaturisierte Netzwechselrichter für dynamischen bidirektionalen Leistungsfluss
Hochkompakte galvanisch getrennte DC-DC Konverter mit einer Bandbreite über 100kHz für die Regelung des Leistungsflusses
Leistungsstarke Multi-Processor-System-on Chip-Controlboards für die Ansteuerung hochtaktender Leistungselektronik
Modellbasierte Softwareentwicklung (Automatisierter Workflow für FPGA- und Prozessor-Programmierung)

Forschungskompetenzen

Wide-bandgap-Leistungselektronik mit Fokus auf die Realisierung von Funktions-Prototypen
Breitbandige GaN-Transistor basierte Hochstrom-Verstärker
Optimierung von Filterkomponenten sowie Hochfrequenztransformatoren für interleaved Buck-Boost- sowie Resonanz-Konverter
Smart Gate-Driver für extrem hochtaktende GaN-Transistoren
Leistungselektronik-ansteuerung mit kürzesten Zykluszeiten (< 500ns) und zeitlichen Signalauflösungen im Bereich < 10ps

Anwendungen

Projekt BECOME:

(Galvanically isolated bidirectional DC-DC converter module)

Entwicklung von Resonanzkonvertern mit extrem hoher Leistungsdichte zur galvanisch getrennten Anbindung Digitaler Verstärker von Testsystemen an das Netz. Bei dem Projekt geht es vor allem darum, die Grenzen der realisierbaren Schaltfrequenzen in Bezug auf die eingesetzten Planar-Transformatoren auszuloten. Die hohen Schaltfrequenzen werden benötigt, um die gewünschte Dynamik im Leistungsfluss zu erzielen.

Projekt ALFREDA:

Entwicklung von Workflows für die Implementierung von Regelalgorithmen auf Multi-Processor-System-on-Chip Control-Plattformen. Ziel ist dabei die Erhöhung der Systemflexibilität sowie die umfassende Verbesserung/Unterstützung des gesamten Entwicklungsprozesses.

Projekt SALSA:

(Simulation based Analysis of SiC-Inverter Applications)

Entwicklung von unterschiedlichen DC-DC sowie DC-AC SiC-Converter-Applikationen mit Analysen zur Optimierung von Schaltverhalten, Leistungsdichte und Wirkungsgrad. Im Projekt soll die Möglichkeit zur Performanceverbesserung von Konvertern durch die Wide-Bandgap Technologie umfassend genutzt und an ausgewählten Applikationsbeispielen demonstriert werden.

Ihr Ansprechpartner

Dr. Hubert Berger

Staff Scientist Instrumentation & Testing

E-mail: hubert.berger@silicon-austria.com