Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISBDie stetige Verringerung der Produktentwicklungszeiten und der hohe Kostendruck stellt die Entwickler leistungselektronscher Systeme vor besondere Herausforderungen. In eine frühen Projektstadium spart die optimale Auswahl der aktiven bzw. passiven Komponenten Zeit und Kosten. Mit unseren umfangreichen Testmöglichkeiten evaluieren wir in enger Abstimmung mit Ihnen das Potenzial neuer Technologien für Ihre Anwendung. Zudem bieten wir Ihnen an, diese Messungen in leistungsfähige Simulationsmodelle für Ihren virtuellen Prototypen zu überführen.
Bauteilcharakterisierung
Services
- Modellierung für die geometrische Erkennung des Leistungsmoduls Creo
- Analyse / Simulation zur Extraktion der Futtercharakteristik ANSYS Q3D
- Charakterisierung der einzelnen Schalter mit Curve-Tracer (Keysight B1505A)
- Validierung der statischen Kennlinie des Komplettmoduls mit Impedanzanalysator (Agilent 4294A)
- Test / Validierung des Schaltverhaltens von Komplettmodulen
Ziele
- Nutzung des Potenzials von WBG-Leistungshalbleitergeräten durch perfekt abgestimmte Leistungsmodule
- Die Identifizierung der Einflussfaktoren erfordert eine detaillierte Kenntnis der Wechselwirkungen auf Modul- und Switch-Ebene
- Schlussfolgerung zum Verhalten des Leistungsmoduls durch Charakterisierung der einzelnen Schalter sowie die Modellierung von elektrischen Eigenschaften der Leads
Features
- 3,3 kV, 1500A, -40 bis + 600 °C Messstation
- Kreation der Datenblätter
- Charakterisierung der Komponenten in ihrer späteren Installationsumgebung
- Freie Parameterauswahl und damit Erstellung von Messergebnissen kompatibel mit vorhandenen Datenbanken
Forschungsfelder und Services
- Leistungshalbleiter-Benchmarks
- Bewertung von neuartigen Geräten in hocheffizienter Leistungselektronik
- Gerätemodellierung für computergestützte Systemoptimierung und virtuelles Prototyping
- Überprüfung der gemessenen und simulierten Geräteeigenschaften
- Modellierung aller anwendungsbezogenen Geräteeigenschaften
Features
- Hochdynamische Schalter- und Diodencharakterisierung bis 2000 V, 100 A, 250 °C
- Alle Arten von verpackten und blanken Geräten
- Flexibler Torantrieb für Normal- und Aus-Verhalten
- Erweiterte Funktionen wie Schaltleistung, Torladung, Widerstand, Diodenladung nach internationalen Standards
- Einfache Bedienung der automatisierten Dokumentation und numerische Datenbankgenerierung für Gerätemodellierung
Ziele
- Anwendungsbezogene Komponentencharakterisierung
- Performance Bewertung von neuartigen Ferritwerkstoffen für Leistungselektronik
- Komponentenmodellierung für computergestütztes Systemdesign
- Verbesserung der Systemleistung unter Berücksichtigung von Zielen wie Komponentenverlusten, Raum oder Gewicht
Services
In aktuellen Datenblättern von Ferrit-Werkstoffen sind die angegebenen Werte noch zu unzureichend, um anhand dieser high performance Induktionskomponenten zu entwerfen.
Deshalb bieten wir standardisierte Materialmessungen an:
- Materialspezifische Verluste mit DC-Bias
- Durchlässigkeit
- Hysterese
- Sättigungsfluss für verschiedene Temperaturen
Auf Komponentenebene führen wir folgende Messungen durch:
- magnetische Parameter (z. B. Induktivität, Kopplung, Sättigungsstrom)
- Leistungsverluste für unterschiedliche Temperaturen und großen Signalanregungen