Verbundvorhaben: H3-Netzeffizienz - Verlustoptimale Hochvolt-Halbleiter für HGÜ Netze mit höchster Energieeffizienz

Projektinhalt:
Das Vorhaben befasst sich mit der Steigerung des Wirkungsgrads selbstgeführter Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungs-Stromrichter. Durch die Erforschung neuartiger Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode und Dioden in der Spannungsklasse von 3,3 bis 6,5 Kilovolt, deren Integration in Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungs-Power Module und innovative Ansteuerkonzepte sollen die Leistungshalbleiterverluste in Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungs-Stromrichtern deutlich reduziert werden. Mit neuartigen Bipolartransistoren soll eine Anhebung der Plasmakonzentration und eine Verbesserung der Kanalleitfähigkeit erreicht werden. Ansteuerkonzepte mit Entsättigungspuls, Feldstärkebegrenzung und Kurzschlussstrombegrenzung reduzieren die Ausschaltverluste und gewährleisten hohe Robustheit. Siemens definiert die Anforderungen aus Sicht der Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungs-Stromrichter, integriert die neuen Leistungshalbleiter in die Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungs-Power Module und bewertet am Projektende die Ergebnisse für einen zukünftigen Hochvolt-Gleichstrom-Übertragungs-Stromrichter.

Mit der LowLoss Insulated Gate Bipolar Transistor Technologie soll eine Anhebung der Plasmakonzentration und eine Verbesserung der Kanalleitfähigkeit erreicht werden. Ansteuerkonzepte mit Entsättigungspuls, Feldstärkebegrenzung und Kurzschlussstrombegrenzung reduzieren die Ausschaltverluste und gewährleisten hohe Robustheit. Im Teilvorhaben der Universität Rostock werden die neuen Ansteuerkonzepte erforscht und weitere Potentiale zur Senkung der Durchlassspannung aufgezeigt.

Der Fokus von Infineon liegt in seinem Teilvorhaben auf der Erforschung neuartiger Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode und den dazu gehörigen Freilaufdioden.