Fehleranalyse und Zuverlässigkeit in der Leistungselektronik

Die Anforderungen an die Leistungselektronik hinsichtlich Verfügbarkeit und der damit verbundenen Zuverlässigkeit sind in den letzten Jahren schärfer geworden. Mit der rasch zunehmenden Verbreitung der elektrischen Mobilität, bei der die Leistungselektronik mit Ihren Bauelementen die zentrale Stelle des elektrischen Powertrains darstellt, ist die Verfügbarkeit des elektrischen Antriebs sehr wichtig. Insbesondere autonom fahrende Fahrzeuge stellen ein zusätzliches Herausförderung dar, weil bei diesen Fahrzeugen nicht nur die Sensorik und mehrere Aktoren redundant implementiert werden müssen, sondern auf der Powertrain. Ausgehend von den Ausfallmechanismen eines Halbleiters (IGBT, MOSFET, SiC oder GaN) und deren Auswirkungen sowohl lokal auf die eigene Komponente als auch aufs Gesamtsystem soll eine Strategie erarbeitet werden, die zur Milderung der Ausfallfolgen bzw. zu kontrolliertem Ausfall führt, um die bestehenden Normen und Vorschriften diesbezüglich zu erfüllen. Hierfür werden unterschiedliche Ansätze zur Vermeidung von fatalen Ausfällen in Details vorgestellt.