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Weitbereichsnetzteil für Bahnanwendungen

Michael Gerstner, TH Nürnberg

Porträtfoto Michael Gerstner

Michael Gerstner

 

Mein Bachelorstudium habe ich von Ende 2010 bis Anfang 2014 an der TH Nürnberg im Fach Elektro- und Informationstechnik mit der Vertiefungsrichtung „Elektronische Systeme“ absolviert. Nach einjährigen Industrieaufenthalt als Hardware-Entwickler habe ich dann Anfang 2015 mit dem Masterstudium „Applied Research in Engineering Sciences“ an der TH Nürnberg und dem Institut ELSYS begonnen, welches ich Ende 2016 erfolgreich abschloss.
Während der Promotionsfindungsphase konnte ich erste Erkenntnisse und erste Ansätze im Bereich der Leistungselektronik sammeln, sodass ich mich im Mai 2017 erfolgreich um eine Promotion am Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik bewerben konnte.

 

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. Armin Dietz, TH Nürnberg

Prof. Dr.-Ing. Martin März, FAU

 

 

Weitbereichsnetzteil für Bahnanwendungen

Der Kern im Promotionsvorhaben  sind Untersuchungen von Netzteilen mit großem Eingangsspannungsbereich. Dabei sollen neue und innovative Ansätze zur Auswahl von DC-DC Wandlern speziell mit erhöhtem Eingangsspannungsbereich (circa 10:1) erforscht, angewandt und verifiziert werden.
Einige Herausforderungen dabei sind die widersprüchlichen Anforderungen von Gleichspannungswandlern, welche an unterschiedlichen Spannungen betrieben werden. So ist bei gleichbleibender Ausgangslast im unteren Eingangsspannungsbereich eher der Strom für die Verlustbilanz entscheidend, wohingegen im oberen Spannungsbereich die Spannung über den Bauelementen einen wesentlichen Faktor darstellt. Im Rahmen des Promotions-Projektes sollen diese Anforderungen auf ein Optimum hin untersucht werden.
Weiter bedarf es für große Spannungsbereiche am Eingang bei gleichbleibender Spannung am Ausgang eine große Veränderung in der Ansteuerung der Halbleiter. Diese Ansteuerung ist in den Grenzen regelungstechnisch aber auch schaltungstechnisch limitiert. Während der Laufzeit der Promotion sollen Architekturen erforscht und entwickelt werden, welche verträglicher gegen solche Variationen sind.
Die erforschten und entwickelten Ansätze sollen allgemeingültig formuliert werden, sodass sie über die Grenzen des dazugehörigen Forschungsprojektes, welches im Schwerpunkt die Bahntechnik umfasst, auch in anderen Bereichen der Technik anwendbar sind.
Das Projekt wird seit Anfang 2018 bis Ende 2020 vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie unterstützt und läuft in Kooperation mit der Firma MEN Mikro Elektronik GmbH aus Nürnberg.