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Holz ist ein vielseitig einsetzbarer nachwachsender Rohstoff. Neben seinem wirtschaftlichen Nutzen ist er für den Erhalt des Klimas unersetzlich. Eine sortenreine Sortierung für die Weiterverarbeitung von Altholz spielt für einen ressourcenschonenden Umgang eine wichtige Rolle. Um das Potenzial eines neuronalen Netzwerks basierend auf Messdaten der bildgebenden Fluoreszenzabklingzeitmessung für die Altholzsortierung aufzuzeigen, wurden zwei unterschiedliche Klassifikationsansätze auf Basis der Programmiersprache Python gewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass die bildbasierte Klassifizierung der Holzart mit einer Genauigkeit von 47,36 % noch ausbaufähig ist. Eine datenbasierte Klassifizierung der Holzart mit einer Identifikationsgenauigkeit von 98,28 % ist dagegen vielversprechend.
Im Rahmen der Digitalisierung der industriellen Produktion mit Industrie 4.0 und des autonomen Fahrens erlangen möglichst detaillierte digitale Abbilder von Maschinen und Fahrzeugen für den vollständigen Zeitraum ihres Einsatzes eine zentrale Bedeutung. Sowohl durch geplante Veränderungen des Arbeitspunkts aber auch durch Abnutzung und Verschleiß kommt es zu Abweichungen des Systemverhaltens. In diesem Posterbeitrag werden die Entwicklung und die Anwendung eines Identifikations-Algorithmus für die automatisierte Modellierung eines dynamischen Systems basierend auf einem gemessenen Ein- und Ausgangssignal beschrieben. Der in MATLAB und Simulink programmierte Algorithmus läuft parallel zum realen System auf einer embedded Hardware ab, so dass eine Identifikation online und selbstständig ausgeführt wird. Die prozess- oder verschleißbedingten Veränderungen des Systemverhaltens werden damit unmittelbar bei der Modellierung während des Betriebs berücksichtigt. Im Anschluss an die Identifikation sind die Selbst-Optimierung, die Vorsteuerung und die Selbst-Konfiguration des Systems, z.B. die Anpassung von Reglern, basierend auf dem aktuellen Modell durchführbar.
Reliability analysis of power MOSFET’s with the help of compact models and circuit simulation
(2002)
High temperature reliability on automotive power modules verified by power cycling tests up to 150°C
(2003)
Diese Arbeit untersucht Aufbau- und Verbindungstechniken auf Basis von Leiterplattentechnologien für Wide-Bandgap-Leistungstransistoren mit schnellen Schaltvorgängen. Mit dem Ziel ein überschwingungsfreies Schalten zu erreichen, werden niederinduktive Konzepte für Zweilevel- und Dreilevel-Inverter im Hinblick auf verschiedene Schichtdicken bzw. Leiterplattentechnologien vorgestellt und diskutiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass Schaltzellen unter Berücksichtigung von parasitären Kapazitäten so niederinduktiv gestaltet werden können, dass ein Überschwingen beim Schaltvorgang keine Limitierung mehr darstellt. Neuartige Aufbau- und Verbindungstechniken, wie die Integration der Halbleiter in den Kern der Leiterplatte, können zudem die elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu konventionellen Bauelementen verbessern. Dünnfilmtechnologien zeigen eine bessere Störfestigkeit bzw. ein geringeres Übersprechen auf andere Signalleitungen. Außerdem wurden Filtermaßnahmen zur Reduzierung von hochfrequenten Störspannungen, die durch kurze Schaltzeiten entstehen, untersucht.
This paper proposes an ultra-low inductance half-bridge switching cell with substrate integrated 650V GaN bare dies. A vertical parallel-plate waveguide structure with 100 μm layer thickness results in a commutation loop inductance of 0.5 nH resulting in a negligible drain-source voltage overshoot in the inductive load standard pulse test. On the other hand reliable circuit operation requires an assessment of the isolation strength of the thin dielectric layer in the main commutation loop, because critical high local electric fields might occur between the pads. Measurements of the dielectric breakdown voltage followed by a statistical failure analysis provide a characteristic life of 14.7 kV and a 10% quantile of 13.5kV in the Weibull fitted data. This characteristic life depends strongly on the ambient temperature and drops to 4.1kV at 125°C. Additionally, ageing tests show an increasing in dielectric breakdown voltage after 500h, 1000h and 2000h at 125°C high-temperature storage due to resin densification processes.
Power cycling and temperature endurance test of a GaN switching cell with substrate integrated chips
(2019)
We present a reliability study of a half-bridge switching cell with substrate integrated 650 V GaN HEMTs. Power Cycling Testing with a ΔTj of 100 K has revealed thermo-mechanically induced failures of contact vias after more than 220 kcycles. The via failure mode of contact opening is confirmed by reverse-bias pulsed IV-measurements to be primarily triggered by a ΔTj imposed thermal gradient and not by a high Tj. The chip electrical characteristics, however, remained unaffected during Power Cycling. Furthermore, a High Temperature Storage test at 125 °C for 5000 h has shown no changes in the electrical performance of substrate integrated GaN HEMTs.