Simulationsbasierte Zuverlässigkeitsanalyse in der modernen Leistungselektronik:
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Aachen
Shaker
2004
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| adam_text | SIMULATIONSBASIERTE ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE IN DER MODERNEN
LEISTUNGSELEKTRONIK VON DER FAKULTAET FUER ELEKTROTECHNIK UND
INFORMATIONSTECHNIK DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE
AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON
DIPLOM-INGENIEUR JOERG WALTER AUS MOENCHENGLADBACH UNIVERSITAETSPROFESSOR
DR. RIK W. DE DONCKER UNIVERSITAETSPROFESSOR DR.-ING., PROFESSOR E.H.
(CHN) HENNING WALLENTOWITZ TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 26. JULI 2004
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS EINLEITUNG 1 1.1 MOTIVATION 1 1.2
ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 2 GRUNDLAGEN 4 2.1 GESCHICHTE DER
QUALITAETS- UND ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE 4 2.2 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 6
2.2.1 WAHRSCHEINLICHKEITSBEGRIFF 6 2.2.2 SAETZE DER
WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG 7 2.3 GRUNDLAGEN WAERMEUEBERTRAGUNG 9 2.3.1
ZUSAMMENSTELLUNG ALLER WAERMEUEBERTRAGUNGSARTEN 9 2.3.2 STATIONAERE
WAERMELEITUNG 10 2.3.3 TRANSIENTE WAERMELEITUNG 12 2.3.4 THERMISCHE
ERSATZSCHALTBILDER 13 2.3.5 TRANSIENTER THERMISCHER WIDERSTAND 15 2.4
GRUNDLAGEN LEBENSDAUER UND ZUVERLAESSIGKEIT 16 2.4.1 BEGRIFFSDEFINITION
16 2.4.2 GRUNDLAGEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE 17 2.4.3
LEBENSDAUERVERTEILUNGEN 20 2.5 HEUTIGE ZUVERLAESSIGKEITSANALYSEMETHODEN
25 2.5.1 AUSFALLRATENANALYSE 27 2.5.2 FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS
(FMEA) 38 2.5.3 FAULT TREE ANALYSIS (FTA) 45 2.5.4 SIXSIGMA 48 2.5.5
VERGLEICH UND BEWERTUNG DER METHODEN 49 METHODENENTWICKLUNG 51 3.1
ANFORDERUNGEN 51 3.2 KONZEPT 52 3.3 PROBLEMSPEZIFIKATION 53
INHALTSVERZEICHNIS 3.3.1 BELASTUNGEN 54 3.3.2 BELASTUNGSSZENARIEN 55 3.4
ELEKTRISCHE SIMULATION 58 3.4.1 ZIELGROESSEN 58 3.4.2 ELEKTRISCHE
SZENARIENANALYSE 59 3.5 BAUELEMENTEBELASTUNG 60 3.6
ZUVERLAESSIGKEITSSIMULATION 62 3.6.1 BERECHNUNG DER
ZUVERLAESSIGKEITSFUNKTION UND DER LEBENSDAUER 62 3.7 VISUALISIERUNG 64
TEMPERATURMODELLE 6F 4.1 ABGRENZUNG 6: 4.2 BETRACHTUNGEN VON
TEMPERATURZYKLEN 6 4.2.1 EINFLUSS VON TEMPERATURZYKLEN AUF DIE
ZUVERLAESSIGKEIT 6 4.2.2 BERECHNUNG DER TEMPERATURZYKLEN 7 4.3
TEMPERATURBERECHNUNG EINZELNER BAUELEMENTE 1 4.4 TEMPERATURBERECHNUNG
VON KUEHLKOERPERGRUPPEN 4.4.1 THERMISCHE KOPPLUNG DURCH KUEHLKOERPER 4.5
INTEGRATION IN DIE ZUVERLAESSIGKEITSBERECHNUNG ! 4.5.1 MODIFIKATION DER
AUSFALLRATENKATALOGE 4.5.2 DETERMINISTISCHER EINFLUSS AUF DIE
ZUVERLAESSIGKEITSBERECHNUNG REALISIERUNG 5.1 PRINZIPIELLE
PROGRAMMSTRUKTUR 5.1.1 GRAFISCHE BENUTZEROBERFLAECHEN 5.1.2 GRAFISCHE
DARSTELLUNG DER ERGEBNISSE 5.2 ZUVERLAESSIGKEITSBIBLIOTHEK ERGEBNISSE 6.1
DC/DC-WANDLER TOPOLOGIEN 6.1.1 TIEFSETZSTELLER 6.1.2 SINGLE PHASE SINGLE
ACTIVE BRIDGE 6.1.3 THREE PHASE SINGLE ACTIVE BRIDGE 6.1.4 SINGLE PHASE
DUAL ACTIVE BRIDGE 6.1.5 THREE PHASE DUAL ACTIVE BRIDGE 6.2 ERGEBNISSE
INHALTSVERZEICHNIS III 6.2.1 NORMENVERGLEICH 100 6.2.2 DETERMINISTISCHER
AUSFALL 103 6.2.3 VERGLEICH TEMPERATUREN 104 6.2.4
ZUVERLAESSIGKEITSOPTIMIERUNG MITTELS PARAMETERVARIATION 105 6.2.5
TOPOLOGIEVERGLEICH 106 7 ZUSAMMENFASSUNG 109 8 ANHANG 111 8.1 ANHANG A
111 8.2 ANHANG B 115 LITERATURVERZEICHNIS 117 LEBENSLAUF 121
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