Mehrkriterielle Optimierungsmethodik zur Erhöhung der Integrationsdichte leistungselektronischer Systeme

Der Leistungselektronikingenieur steht in aktuellen Problemstellungen vor der Herausforderung elektrische und mechanische Komponenten auf engstem Bauraum zu integrieren. In der vorliegenden Arbeit wird ein transparenter vierstufiger Prozess entwickelt, um die Systeme hinsichtlich der treibenden Parameter Effizienz, Leistungsdichte und Kosten zu optimieren. Für eine elektrische, thermische, mechanische und wirtschaftliche Bewertung werden geeignete Simulationsmodelle erarbeitet und verifiziert. Die Ermittlung der notwendigen System- und Bauelementeparameter wird ebenfalls beschrieben. Zum Abschluss der vorliegenden Arbeit werden konkrete Optimierungsbeispiele für integrierte leistungselektronische Umrichter und DC-DC-Wandler betrachtet. Im Ergebnis stehen weiterhin auch allgemeine Aussagen und Designkriterien zur Nutzung neuer Bauelementetechnologien (SiC, GaN).