Ein junge Mann (David Westerhoff) sitzt in Schutzkleidung in einem Labor und lächelt in die Kamera.© Fraunhofer ISIT
David Westerhoff im Messtechniklabor am Fraunhofer ISIT in Itzehoe.

FH-Kiel-Student erhält Hauptpreis der Ernst-August-Göttsche-Gedächtnisstiftung

von Frauke Schäfer

Träger des Hauptpreises der Ernst-August-Göttsche-Gedächtnisstiftung ist David Westerhoff. Im Rahmen seiner Abschlussarbeit hat sich der Absolvent des Bachelorstudiengangs Elektrotechnik mit einem alten Problem der Halbleiterindustrie befasst: Der elektrothermischen Instabilität von Leistungs-MOSFETs. Leistungs-MOSFETs dienen als elektronische Schalter und Stromregler und werden in diversen leistungselektronischen Schaltungen, wie Motoransteuerungen, eingesetzt. Bei ihrer Nutzung kommt es zum sogenannten elektrothermischen Effekt: Der durchfließende Strom erhöht die Temperatur des MOSFETs, dessen Erwärmung wiederum den Durchfluss des Stroms erhöht. In der Konsequenz kann dies zu einer Überhitzung und somit zur Zerstörung des MOSFETs führen.

Im Rahmen seiner Bachelorarbeit ist es Westerhoff gelungen, eine neuartige Simulationsmethode und ein mathematisches Modell zu entwickeln, mit denen sich der sichere Arbeitsbereich von Leistungs-MOSFETs bestimmen lässt. Dies ermöglicht die Erstellung einer virtuellen Version des MOSFETs und damit die realistische Nachbildung seines Verhaltens inklusive der elektrothermischen Effekte. Die Entwicklung von Westerhoff könnte den Entwicklungsprozess leistungselektronischer Schaltungen beschleunigen und dabei helfen, die Schaltungen hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit zu beurteilen.

Die Bachelorarbeit „Praktische Untersuchung und Entwurf eines äquivalenten Schaltungsmodells der elektrothermischen Instabilität von Leistungs-MOSFETs im Linearbetrieb“ wurde betreut durch Dr.-Ing. Wissam Hamad vom Fraunhofer ISIT in Itzehoe und Prof. Dr.-Ing. Harald Jacobsen vom Fachbereich Informatik und Elektrotechnik der FH Kiel. Aktuell arbeitet David Westerhoff als Werksstudent am Fraunhofer ISIT und studiert an der FH Kiel im zweiten Semester im Masterstudiengang Elektrische Technologien.

 

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