Nowadays, household refrigeration appliances belong to the standard equipment of most homes. Since refrigerators, freezers and refrigerator-freezer combinations generally operate continuously throughout their service life, they range among the largest energy users in the residential sector. As a consequence, policies were established and revised over time to improve refrigeration appliance’s efficiency and decrease their environmental impacts. However, certain characteristics, such as the efficiency loss over time were largely disregarded by previous research and, consequently, its impact on appliance’s energy consumption is yet unknown. Although operational features, i.e. the daily consumer interactions with refrigeration appliances, were monitored in the past their influence was similarly neglected. Therefore, this thesis followed two main objectives in order to close this research gap.
Aktualisiert: 2021-06-16
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GaN-basierte Transistoren werden seit einigen Jahren als vielversprechende Kandidaten für zukünftige leistungselektronische Anwendungen gehandelt. Bei der Entwicklung dieser Bauelemente sollen insbesondere deren Durchbruchfestigkeit, Stromtragfähigkeit und Schaltgeschwindigkeit erhöht werden. Parallel soll die Effizienz immer besser werden. Um dies zu erreichen, müssen sowohl die epitaxische Struktur als auch das Design der Transistorstruktur optimiert werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine umfassende systematische Studie der Designparameter eines AlGaN/GaN-HEMTs durchgeführt. Ziel dabei war es, ein Transistordesign zu entwickeln, das für leistungselektronische Anwendungen optimiert ist. Die entsprechenden Maßnahmen gliederten sich in zwei große Bereiche: „Design für hohe Spannung“ und „Design für niedrigen Ron und hohe Stromtragfähigkeit“.
Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden systematische Erkenntnisse, Optimierungsmaßnahmen und technologische Lösungen erarbeitet, die in ein neues Transistordesign einflossen. Ein entsprechend optimiertes Design für die angestrebte 65 mΩ-Klasse wurde vorgeschlagen: 134 Finger à 1,6 mm Fingerlänge bei einer Gesamtgateweite Wg = 214,4 mm auf einer Fläche von 10,12 mm². Die optimierten Transistoren wurden am FBH mittels p-GaN-Gate Normally-off-Technologie hergestellt. Im on-state wurde gezeigt, dass die Ströme von Ids max ~ 111 A bei einem Ron von ~ 52 mΩ und erreicht werden. Im off-state erreichten die Leistungselektronik-Transistoren die Durchbruchspannung von 700 V bei einem off-state Leckstrom unter 100 μA. Die hier entwickelten Transistoren zeigten sowohl im on- als auch im off-state ein gutes Potential für den Einsatz in leistungselektronischen Anwendungen bis 600 V.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Dieses Buch fasst eine aktuelle Auswahl wissenschaftlich fundierter Analysen, wie sie seit mehr als 30 Jahren in der Zeitschrift für Energiewirtschaft publiziert werden, für die Praxis zusammen.Die wichtigsten Elemente der Systementwicklung für wirtschaftliche und zuverlässige Elektrizitätssysteme werden herausgearbeitet und auch für Studierende verständlich präsentiert. Ein umfassendes Portfolio an Planungsmethoden ist theoretisch und anhand praktischer Beispiele vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-03
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