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Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik

Entwicklung eines FPGA-basierten FIR-EMV-Filterkonzepts für Antriebssysteme von Elektrofahrzeugen


Motivation und Hintergrund

Moderne Antriebswechselrichter stellen durch steile Schaltflanken in Verbindung mit hohen Schaltfrequenzen eine relevante Quelle elektromagnetischer Störungen dar. In der Vergangenheit wurden zur Entstörung dieser Systeme ausschließlich passive Filterschaltungen eingesetzt, welche jedoch groß und schwer sind. Aufgrund dieser Nachteile wird zunehmend an analogen und digitalen aktiven Filterkonzepten gearbeitet und diese werden zum Teil bereits eingesetzt. Am Arbeitsgebiet Bordsysteme wird an speziellen digitalen Filtern geforscht. Diese nutzen die destruktive Überlagerung eines Gegenstörsignals mit dem Störsignal zur Reduktion der elektromagnetischen Störungen und bilden das aus der Akustik bekannte Active Noise Cancelling nach. Um eine breitbandige Störunterdrückung zu erzielen, ist die Synthetisierung des Gegenstörsignals mit schneller Hardware wie, z.B. durch leistungsfähige FPGA-Systeme, notwendig.

© AGBS​/​ TU Dortmund

Mögliche Aufgaben im Rahmen der Arbeit

Im Rahmen einer Abschlussarbeit sollen breitbandige FIR-Filterkonzepte entwickelt und zunächst mit einem Simulationsmodell analysiert werden. Basierend darauf soll eine FPGA-Implementierung entwickelt und implementiert werden,die an einem realen System untersucht werden kann. Daraus ergeben sich verschiedene mögliche Schwerpunkte aus denen nach Absprache mit dem Betreuer ausgewählt werden kann:

  • Modellbildung und Simulation von digitalen EMV-FIR-Filtern
  • Implementierung und Analyse der FIR-Filterkonzepte
  • Realisierung von Einkoppelschaltungen für leistungselektronische Systeme
  • Programmierung eines Xilinx SoC-FPGA-Systems in Matlab, C oder Python (in Absprache)
  • Messtechnische Untersuchungen an Laboraufbauten

 

Details sind mit der Betreuung zu besprechen.

Betreuer/in Durchwahl Raum E-Mail
Maximilian Lemke 3033 P1-02-217 maximilian.lemke@tu-dortmund.de