Awards der PCIM Europe Konferenz 2022 vergeben

Mit der jährlichen Awardverleihung prämiert die PCIM Europe Konferenz bereits seit 2008 herausragende Beiträge und fördert junge Talente in der Leistungselektronikbranche. Die preisgekrönten Einreichungen werden im Rahmen der PCIM Europe Konferenz vom 10.05.2022 bis 12.05.2022 persönlich von den Gewinnern präsentiert.

Während der zweijährigen Pause der PCIM Europe Konferenz wurde das Konzept der Awards weiterentwickelt. Erstmals werden drei Best Paper Awards sowie neben dem Young Engineer Award auch der neue Young Researcher Award verliehen.

Aus über 300 Einreichungen hatte der Fachbeirat der PCIM Europe unter dem Vorsitz von Prof. Dr. Leo Lorenz, ECPE, Deutschland, die fünf Gewinner ausgewählt. Die Vergabe der Awards erfolgte aufgrund von Aktualität und Relevanz der Thematik sowie der Qualität der eingereichten praxisbezogenen Vorträge.

Der Best Paper Award prämiert die besten drei Einreichungen insgesamt. Ingenieure im Alter von maximal 30 Jahren können sich darüber hinaus für den Young Engineer Award bewerben. Erstmals in diesem Jahr zeichnet der Young Researcher Award einen Autor aus dem Bereich der Wissenschaft und Forschungseinrichtungen im Alter von bis zu 30 Jahren aus. Die Gewinner der Awards erhalten jeweils ein Preisgeld in Höhe von 1.000 Euro.

Die Gewinner der drei PCIM Europe Best Paper Awards sind:

Matthias Kasper, Infineon Technologies, Österreich
Next Generation GaN-Based Architectures: From 240W USB-C Adapters to 11kW EV On-Board Chargers with Ultra-High Power Density and Wide Output Voltage Range

Mario Schweizer, ABB, Schweiz
Frequency Control and Inertia Provision with UPS

Nikolina Djekanovic, Power Electronics Laboratory, EPFL, Schweiz
Design Optimization of a MW-level Medium Frequency Transformer

Mit dem PCIM Europe Young Engineer Award wurde ausgezeichnet:

Fabian Nehr, SEMIKRON Elektronik, Deutschland
Consequences of Temperature Imbalance for the Interpretation of Virtual Junction Temperature Provided by the VCE(T)-Method

Der Gewinner des PCIM Europe Young Researcher Award ist:

Salvatore Race, ETH Zurich, Schweiz
Towards Digital Twins for the Optimization of Power Electronic Switching Cells with Discrete SiC Power MOSFETs

Kurzfassungen der PCIM Europe 2022 Best Papers (Konferenzsprache Englisch):

Next Generation GaN-Based Architectures: From 240W USB-C Adapters to 11kW EV On-Board Chargers with Ultra-High Power Density and Wide Output Voltage Range
Matthias Kasper, Jon Azurza Anderson, Gerald Deboy, Infineon Technologies, A; Michael Haider, Power Electronic Systems Laboratory, CH

The inherent advantages of GaN devices compared to their Silicon counterparts, i.e. absence of reverse recovery charge, lower output and gate charges, etc., enable the operation of power electronic systems based on GaN devices at considerably higher switching frequencies. This facilitates the design of systems with power densities far beyond the limits of state-of-the-art Si systems, which is demonstrated in this paper with two very different examples: a 240 W mobile charger with two USB-C output ports covering very wide output voltages of 5-48 V, and a three-phase 11 kW on-board charger with an output voltage range of 250-1000 V.

Frequency Control and Inertia Provision with UPS
Mario Schweizer, Nicola Notari, ABB, CH; Silvio Colombi, ABB Industrial Solutions, CH; Ivan Furlan, University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland, CH

In several countries, grid operators have started to introduce novel reserve market products that are technology-open and allow power electronic converter interfaced assets, such as BESS or UPS systems, to provide ancillary services. In this paper, the provision of frequency control and virtual inertia with a double conversion UPS is demonstrated. A novel control algorithm is presented that emulates inertia accurately without calculation of the frequency derivative. The algorithm is tested in the laboratory on a 250 kW unit of ABBs recently launched modular UPS system MegaFlex.

Design Optimization of a MW-level Medium Frequency Transformer
Nikolina Djekanovic, Drazen Dujic, Power Electronics Laboratory, EPFL, CH

Nowadays, with the increased interest in applications dealing with high-power medium-voltage conversion, there is a strong need to master the design of medium-frequency transformers, which are one of the key components of modern DC transformers. The paper presents the design and development of a 1 MW, 5 kHz core-type transformer prototype, which combines oil-immersed windings, realized as hollow copper conductors with internal deionized water cooling, and nanocrystalline magnetic core material. The design is achieved with the help of a model-based optimization tool, built around elaborate analysis and modeling of medium-frequency transformer specific phenomenon concerning its electrical operation. Moreover, the paper discusses some technical challenges connected to the prototype realization.

Kurzfassung des PCIM Europe 2022 Young Engineer Award Papers (Konferenzsprache Englisch):

Consequences of Temperature Imbalance for the Interpretation of Virtual Junction Temperature Provided by the VCE(T)-Method
Fabian Nehr, Uwe Scheuermann, SEMIKRON Elektronik, D

The VCE(T)-method is the favored approach to determine the temperature of IGBTs by utilizing the almost linear temperature dependence of forward voltage drop at small constant collector current. The method provides a virtual temperature value reflecting an average of the lateral temperature distribution across the IGBT. The present study reveals that averaging is strongly affected, when the lateral temperature gradient is enlarged by reduced load pulse duration and imbalanced heating of paralleled chips. This should be taken into account for interpretation of the virtual temperature value, especially when device aging by power cycling is considered.

Kurzfassung des PCIM Europe 2022 Young Researcher Award Papers (Konferenzsprache Englisch):

Towards Digital Twins for the Optimization of Power Electronic Switching Cells with Discrete SiC Power MOSFETs
Salvatore Race, Ulrike Grossner, Ivana Kovacevic-Badstuebner, Michel Nagel, Thomas Ziemann, ETH Zurich, CH

Layout optimization of power electronic switching cells is highly important for the design of high-efficiency fast-switching power converters. The aim of this paper is to identify PCB layout design parameters leading to an improved layout design with respect to low switching losses and low electromagnetic interference. A digital twin of the switching cells containing discrete silicon carbide power devices was developed and verified by double-pulse measurements.

The results identify and quantify the non-negligible influence of the layout parasitic capacitances on the optimization of switching losses. The observed modeling challenges point towards the need for more accurate EM modeling techniques for power electronics applications and for standardization of SiC power MOSFET Spice models.

Weitere Informationen zur Veranstaltung sind unter pcim.de abrufbar.

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