PhD position for developing multi-physics models of planar inductors and transformers

Das Labor für Hochleistungs-Elektroniksysteme (HPE) am Departement für Informationstechnologie und Elektrotechnik der ETH Zürich führt international führende Forschung an leistungselektronischen Umwandlungssystemen durch, die beispielsweise in zukünftigen Energieverteilungssystemen zur Integration erneuerbarer Energiequellen oder in Antriebsanwendungen/elektrischen Fahrzeugen erforderlich sind. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf Festkörper-Pulsmodulatoren für medizinische Anwendungen (Computertomographie/Krebsbehandlung) und Beschleunigern (CERN).

Für ein neues Forschungsprojekt zu planar-magnetischen Systemen suchen wir einen Doktoranden (100%) zur Entwicklung von Multi-Physik-Modellen von planar-induktiven Bauelementen und Transformatoren.

Wir suchen hochmotivierte Personen mit einem herausragenden akademischen Hintergrund, die daran interessiert sind, eine Promotion im wichtigen und interdisziplinären Forschungsbereich der Modellierung und Optimierung planar-magnetischer Geräte (Induktivitäten und Transformatoren) zu verfolgen. Kompakte und hocheffiziente planar-magnetische Geräte, die beispielsweise PCB-basierte Wicklungsstrukturen nutzen, sind Schlüsselkomponenten vieler leistungselektronischer Wandler mit niedrigem Profil, die beispielsweise für DC-DC-Wandler (PoL-Wandler) in zukünftigen Rechenzentren oder in Automobilanwendungen zur Verbindung der Hauptantriebsbatterie mit der 12V-Batterie erforderlich sind.

Um die Effizienz und Leistungsdichte solcher planar-magnetischen Geräte zu steigern, werden Sie Multi-Physik-Modelle entwickeln, die die (HF)-Verluste in den Wicklungen, die parasitären Kapazitäten der Wicklungen sowie die Temperaturverteilung in der Wicklung und im Kern umfassend beschreiben. Darüber hinaus werden Sie Modelle zur Gestaltung der elektrischen Isolation der Wicklung entwickeln. Basierend auf diesen Modellen werden Sie an der Optimierung der Kern- und Wicklungsgeometrie arbeiten sowie fortschrittliche Kükonzepte für die Wicklungen und den Kern entwickeln.

Die entwickelten Modelle sollten in Optimierungsverfahren für leistungselektronische Umwandlungssysteme auf rechnerisch effiziente Weise integriert werden. Dies ist entscheidend, um herausragende Systemeffizienzen und Leistungsdichten zu erreichen sowie einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Die Modelle sind auch Teil eines laufenden, umfassenderen Modellentwicklungsprojekts am HPE, das die Möglichkeit bietet, mit anderen Doktoranden an verschiedenen Modellierungsaspekten zusammenzuarbeiten.

Für die Überprüfung der neuen Kühl- und Wicklungskonzepte sowie der entwickelten Modelle werden Sie verschiedene Prototypen entwerfen und bauen, einschließlich PE-Wandlersystemen, um die planar-magnetischen Systeme unter realistischen Bedingungen zu betreiben. Unser Labor bietet eine herausfordernde und wissenschaftlich spannende Vollzeitstelle innerhalb eines dynamischen internationalen Teams an einer der weltweit führenden technischen Universitäten.

Wir bieten zahlreiche Vorteile, wie z.B. öffentliche Verkehrstickets und Carsharing, ein breites Sportangebot durch den ASVZ, Kinderbetreuung und attraktive Pensionsleistungen. Wir fördern aktiv die Teilnahme an internationalen Konferenzen und bieten ein wettbewerbsfähiges Gehalt sowie hervorragende Forschungs- und Laborbedingungen für Ihre Experimente.

Profil:

• Sie müssen einen Diplom-/M.Sc.-Abschluss in Elektrotechnik mit ausgezeichneten Noten haben.
• Fundamentale Kenntnisse über leistungselektronische Umwandlungssysteme.
• Gute Kommunikationsfähigkeiten.
• Fließende Englischkenntnisse.
• Die Bereitschaft, sich voll und ganz als Teil eines internationalen Teams zu engagieren.
• Interesse an der detaillierten Modellierung und dem Design von magnetischen Komponenten sowie der Optimierung leistungselektronischer Systeme.

Arbeitsplatz:

Ihr Job mit Einfluss: Werden Sie Teil der ETH Zürich, die nicht nur Ihre berufliche Entwicklung unterstützt, sondern auch aktiv zu positiven Veränderungen in der Gesellschaft beiträgt. Wir setzen uns aktiv für eine nachhaltige und klimaneutrale Universität ein.

Wir schätzen Vielfalt und Nachhaltigkeit. Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir setzen uns für Chancengleichheit ein, schätzen Vielfalt und pflegen ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und die Würde aller Mitarbeiter und Studierenden respektiert werden.

Neugierig? So sind wir. Wir freuen uns auf Ihre Online-Bewerbung mit den folgenden Unterlagen:

• Umfassender Lebenslauf
• Ihre B.S. und M.Sc. Zeugnisse
• Elektronische Kopien der B.Sc./M.Sc. Arbeit und/oder Ihrer Publikationen (sofern verfügbar)
• Namen/Adressen von Referenzen sollten per E-Mail an J. Biela gesendet werden.

Bitte beachten Sie, dass wir ausschließlich Bewerbungen akzeptieren, die über unser Online-Bewerbungsportal eingereicht werden. Bewerbungen per E-Mail oder Post werden nicht berücksichtigt.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Prof. Dr. Jürgen Biela oder schauen Sie sich unsere Publikationen auf unserer Website an.