Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen (SimReg)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Simulation and Control of Switch-Mode Power Supplies)
(Prüfungsordnungsmodul: Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen)

Lectures:

• • Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen
    (Vorlesung, 3 SWS, Thomas Dürbaum, Thu, 14:00 - 16:15, E 2.11)

Empfohlene Voraussetzungen:

Modul Leistungselektronik
Modul Schaltnetzteile

Inhalt:

Im ersten Teil der Vorlesung werden sowohl notwendige Grundlagen als auch mögliche Simulationsstrategien und Tools erläutert. Im Einzelnen wird auf folgende Punkte eingegangen:

• Analytische Simulation von PWM-Konvertern

• Simulation von PWM-Konvertern unter Zuhilfenahme von gemittelten Schaltermodellen (ASM und ASIM)

• Diskrete Modellierung von Schaltnetzteilen im Zustandsraum (Discrete Modelling)

• Detailbetrachtungen, Vergleich mit Hardware, Schaltverluste
  

Im zweiten Teil der Vorlesung werden mögliche Systemmodellierun-gen gezeigt, die Aufschluss über das Kleinsignalverhalten und damit die Anwendung von herkömmlichen regelungstechnischen Ansätzen erlauben. Der zweite Teil der Vorlesung gliedert sich wie folgt:

• Anwendung von ASM und ASIM zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion

  • Mittelung im Zustandsraum (State-Space-Averaging) zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion

  • Regelung mit unterlagerter Stromregelung
    

Die Übung vertieft die in der Vorlesung erarbeiteten Methoden an zusätzlichen Beispielen und zeigt einige Simulationsbeispiele.

Lernziele und Kompetenzen:

Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage:

• Möglichkeiten der Simulation im Bereich der Schaltnetzteiltechnologie zu bewerten,

  • Fähigkeit PWM-Konverter mittels gemittelter Schaltermodelle zu analysieren,

  • Fähigkeit beliebige Konverter mit Hilfe der diskreten Modellie- rung im Zustandsraum zu analysieren,

  • Fähigkeit Kleinsignalübertragungsfunktionen zu analysieren,

  • die verschiedenen Möglichkeiten Konverter zu regeln sowie deren Vor- und Nachteile zu bewerten,

• die Vielfalt möglicher Topologien zu bewerten,

• die erlernten Methodiken für die Optimierung getakteter Stromversorgungen anzuwenden
  

Literatur:

Begleitende Arbeitsblätter und in diesen angegebene Literatur

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen_ (Prüfungsnummer: 64401)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015, 2. Wdh.: SS 2015

1. Prüfer:

Thomas Dürbaum