Leistungselektronik in kritischer Infrastruktur am Beispiel der medizinischen Bildgebung - Untersuchung der Elektromagnetischen Verträglichkeit und Optimierung der Resilienz

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dtec.bw-Beiträge der Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg : Forschungsaktivitäten im Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr dtec.bw : Band 2 – 2024
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dtec.bw
Elektromagnetische Verträglichkeit
Leistungselektronik
Kritische Infrastruktur
Wide-Bandgap-Halbleiter
Resonanzwandler
Abstract
Hohe Anforderungen an die elektronischen Komponenten von Systemen der medizinischen Bildgebung können im Rahmen derer Energieversorgung nur durch den Einsatz von moderner Leistungselektronik erfüllt werden. Mit der Verwendung von Wide-Bandgap-Leistungshalbleitern, z. B. in Stromrichtern von Röntgensystemen, gehen damit schnellere Schaltvorgänge sowie hohe Schaltfrequenzen einher. Dies macht eine Untersuchung der Auswirkungen auf die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erforderlich. Das betrifft sowohl die Einhaltung von normativen EMV-Grenzwerten als auch die Wechselwirkung der parasitären Eigenschaften von Komponenten innerhalb eines Systems. Im Forschungsprojekt DiMoLEK werden messtechnische Untersuchungen durchgeführt und es wird ein Ansatz zur Modellierung der parasitären Eigenschaften von passiven Komponenten entwickelt. Die Simulation von Stromrichtern mit anschließender Analyse der Wechselwirkungen parasitärer Eigenschaften ermöglicht die Optimierung der (elektromagnetischen) Resilienz. Dies kann beispielsweise durch eine Anpassung des Designs der Komponenten und der Modulationsverfahren erreicht werden.
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