PhD in High-Frequency Transformer Design and Partial Discharge Modeling for Data Centers in Eindhoven

Wereldwijd verbruiken we enorme hoeveelheden elektriciteit, waarbij datacenters en computergebruik momenteel meer dan 2% van het wereldwijde verbruik vertegenwoordigen. Dit aandeel groeit exponentieel jaar na jaar. Binnen een decennium zou computergebruik tot wel 10% kunnen verbruiken. De EPE-groep aan de TU/e zoekt een gemotiveerde PhD-onderzoeker om de stand van zaken in vermogenselektronica-transformatoren (PET's) voor datacenterapplicaties te verbeteren. Deze positie biedt een unieke kans om te werken op het snijvlak van hoogspanningsengineering, hoogfrequente transformatoren en AI-gedreven ontwerpoptimisatie, met directe industriële samenwerking en impact op de duurzaamheid van AI-infrastructuur.

Je onderzoek zal zich richten op het ontwikkelen van hoogfrequente, middenspanningstransformatorarchitecturen ondersteund door partiële ontladingsmodelleringsmethodologieën die >99,5% efficiëntie, >10kV werking en tientallen keren minder koper in vergelijking met conventionele ontwerpen mogelijk maken. Je onderzoek zal direct inspelen op de uitdagingen van vermogensdichtheid en efficiëntie waarmee moderne datacenters worden geconfronteerd bij het voeden van AI- en machine learning-werkbelastingen. Je doel is om de stand van zaken in solid state-transformatoren voor datacenterapplicaties te verbeteren.

Dit omvat het ontwerpen van hoogfrequente transformatorarchitecturen met nieuwe isolatieconcepten, die bestand zijn tegen hoge spanningsstress en de versnelde veroudering door het ontwikkelen van voorspellende modellen voor partiële ontladingsgedrag, en het valideren van ontwerpen door middel van simulatie en experimentele tests. Het doel is om transformatoren te creëren die ongekende efficiëntie, vermogensdichtheid en betrouwbaarheid voor AI-infrastructuur bereiken. Je krijgt toegang tot geavanceerde simulatiehulpmiddelen (ANSYS Maxwell, COMSOL) en hoogspannings testfaciliteiten. Onderzoeksresultaten zullen bijdragen aan het duurzamer maken van AI-datacenters door de efficiëntie en vermogensdichtheid van hun energievoorzieningssystemen dramatisch te verbeteren.

Met de groei van het energieverbruik van datacenters als gevolg van AI/ML-werkbelastingen, heeft jouw onderzoek directe impact op het verminderen van de ecologische voetafdruk van digitale infrastructuur.

Vereisten

• Een masterdiploma (of gelijkwaardig universitair diploma) in Elektrotechniek, Elektromechanica, Vermogenselektronica, Hoogspanningsengineering of een gerelateerd vakgebied.
• Een onderzoeksgerichte houding met sterke analytische en probleemoplossende vaardigheden.
• Vermogen, met aangetoonde ervaring, om in een interdisciplinair team te werken en interesse in samenwerking met industriële partners en andere belanghebbenden.
• Gemotiveerd om je onderwijskundige vaardigheden te ontwikkelen en studenten te coachen.
• Vloeiend in gesproken en geschreven Engels (C1-niveau of gelijkwaardig).

Vereiste vaardigheden:

• Aangetoonde kennis van de fysica van transformatoren, magnetisme.
• Bekendheid met numerieke hulpmiddelen (ANSYS Maxwell, COMSOL of vergelijkbaar).
• Kennis van de wiskunde achter de Eindige Elementenmethode en manipulatie van aangepaste numerieke toolboxen is een sterke troef.
• Affiniteit met hoogspanningsengineering, basisprincipes en begrip van isolatiesystemen.
• Begrip van vermogenselektronica en principes van transformatorontwerp.

Voordelen:

• Ervaring met partiële ontladingsverschijnselen en meetapparatuur, en andere PD-eigenaardigheden.
• Kennis van basis ML-methoden en bijbehorende tools zoals (Python, TensorFlow, PyTorch) voor voorspellende modellering.
• Bekendheid met multiphysica sterke en/of zwakke koppeling.
• Praktische ervaring met experimentele validatie in hoogspanningslaboratoria.

Arbeidsvoorwaarden

Vast contract: 4 jaar. Een betekenisvolle baan in een dynamische en ambitieuze universiteit, in een interdisciplinair kader en binnen een internationaal netwerk. Je werkt op een prachtige, groene campus op loopafstand van het centraal station. Daarnaast bieden we je:

• Voltijds dienstverband voor vier jaar, met een tussentijdse beoordeling na negen maanden.
• Je besteedt minimaal 10% van je vierjarige dienstverband aan onderwijstaken, met een maximum van 15% per jaar van je dienstverband.
• Salaris en voordelen (zoals een pensioenregeling, betaald zwangerschaps- en ouderschapsverlof, gedeeltelijk betaald ouderschapsverlof) in overeenstemming met de CAO voor Nederlandse Universiteiten, schaal P (min. € 3.204 - max. € 4.051 bruto basissalaris per maand (voltijd)).
• Bovenop je basissalaris ontvang je een vakantietoeslag van 8% en een eindejaarsbonus van 8,3%, beide berekend op basis van je jaarlijkse bruto basissalaris.
• Generous leave options: een standaard van 29 dagen (op basis van een 38-urige werkweek) per jaar die je kunt verhogen naar 41 dagen door twee uur meer per week te werken (flexibele werktijden). Dit wordt pro rata als je parttime werkt.
• Als TU/e-medewerker neem je deel aan de ABP-pensioenregeling, die pensioen en pensioenvoordelen voor nabestaanden en arbeidsongeschiktheid biedt. TU/e betaalt 70% van de pensioenpremie, terwijl werknemers de resterende 30% bijdragen.
• Hoge kwaliteit trainingsprogramma's en andere ondersteuning om te groeien tot een zelfbewuste, autonome wetenschappelijk onderzoeker.
• Een uitstekende technische infrastructuur en kinderopvang op de campus.
• Onbeperkte toegang tot het moderne TU/e Student Sports Center op een uitzonderlijk voordelige manier.
• We ondersteunen je welzijn met gratis 24/7 toegang tot OpenUp, dat jou en je gezin mentale gezondheidszorg, deskundige begeleiding en online training biedt.
• Een vergoeding voor woon-werkverkeer, thuiswerken en internetkosten.
• Een Staff Immigration Team en een belastingcompensatieregeling (het Expat Scheme) voor internationale kandidaten.

Bouw aan je carrière aan de TU/e!