Power Elec­tron­ic Devices

Die Vorlesung behandelt Leistungshalbleiterbauelemente, ihre Beschaltung und Ansteuerung sowie Kühlung. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Auslegung magnetischer Bauteile und schnelle Strommessverfahren.

The course covers power electronic devices, snubber circuits, driving and cooling. Another topic is the design of magnetic components and fast current sensors.

• Leistungshalbleiter-Bauelemente: Dioden, BJT, GTO, MOSFET, IGBT
• Beschaltung, Ansteuerung und Schutz von Halbleiterventilen und Bauelementen; Kühlein-richtungsauslegung
• Magnetwerkstoffe, Kernverlust-Messschaltungen, Wicklungsarten
• Konzept der magnetischen Integration
• Elektromechanisch-thermischer Entwurf ungekoppelter, linearer-gekoppelter, nichtlinearer Spulen und Schaltnetzteiltransformatoren und ihre Modellbildung
• Kondensatoren in der Leistungselektronik
• Filterentwurf
• Dynamische Strommessverfahren

• power electronic devices: Diodes, BJT, GTO, MOSFET, IGBT
• snubbers, driving and protection of semiconductor switches; cooling systems
• magnetic materials, test circuit for core losses, winding patterns
• concept of integrated magnetics
• electromechanical design and modelling of uncoupled, linear coupled, nonlinear coils and SMPS transformers
• capacitors
• filters
• dynamic current sensing

Fachliche Kompetenzen

Die Studierenden sind nach dem Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage,

• geeignete Leistungshalbleiterbauelemente, Magnetkernwerkstoffe und Kernbauformen gemäß Anforderungen auszuwählen
• Beschaltungen, Strommessverfahren und Ansteuerungen für Leistungshalbleiterbauelemente auszuwählen und zu dimensionieren
• magnetische Bauteile und Leistungsfilter zu entwerfen

Fachübergreifende Kompetenzen 

Die Studierenden

• erlernen die Beschreibung realer Bauteile mit Ersatzschaltbildern
• erweitern ihre Kenntnisse zur rechnergestützten Schaltungsauslegung
• können die erworbenen Kompetenzen im Selbststudium vertiefen

Professional Competence

After attending the course, the students will be able

• to choose suitable power semiconductors, magnetic materials and core forms
• to select and dimension snubber circuits, current sensors and drivers for power semiconductors
• to design magnetic components and power filters

(Soft) Skills

The students

• learn to describe real components with an equivalent circuit
• improve their skills in computer aided circuit design
• extend their competence by self study

• Vorlesung
• Übung (Präsenzübung mit Übungsblättern und Rechnerübung im Computerraum)

• lecture
• exercise

Kenntnisse der Vorlesung Leistungselektronik sind wünschenswert.

Knowledge from lecture Power Electronics is desirable.

Vorlesung Leistungselektronik hinsichtlich Grundschaltungen, Modulationsverfahren, Regelung

Lecture Power Electronics (basic circuits, modulation methods).

Mündliche Prüfung / oral exam

Deutsch oder Englisch (je nach Nachfrage) / German or English (depending on demand)

Vorlesungsfolien und Skript, weitere Literaturempfehlungen werden in der Vorlesung bekannt gegeben

Lecture slides and notes, further literatur will be announced in lecture.