Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

104 Kapitel 3: Brückenzweigstrukturen
Abb.3.8: Zur Schaltverlustanalyse verwendete Pulssequenz. Oben: uGE
(20V/Div); Mitte: -iS (20A/Div); unten: uCE (100V/Div). Die detaillierten
Untersuchungen werden am Ende der Sequenz, beim letzten Ein- und
Ausschalten, durchgeführt.
Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchung des Ein- und Ausschaltverhaltens
mit und ohne Einschaltentlastung sind für die Sperrschichttemperatur TJ = 25°C
(Abb.3.9) bzw. 125°C (Abb.3.11) und einen Spitzenstrom im Leistungstransistor von
iS = 20A dargestellt. Die Einschaltentlastung reduziert die Einschaltverluste z.B. bei
einer Sperrschichttemperatur von TJ = 125°C und iS = 20A von wS = 571µJ auf
wS = 86µJ (Abb.3.11 (a) und (c)). Das entspricht einer Reduktion von 85%, bei in etwa
gleich bleibenden Ausschaltverlusten und nahezu gleich bleibender transienter
Ausschaltüberspannung (Abb.3.11(b) und (d), Teilausgangsspannung von ½UO =
400V). Obwohl die Schaltgeschwindigkeit vergleichsweise gering ist [47], ist die
transiente Überspannung beim Ausschalten relativ hoch. Dieser Umstand resultiert aus
der ungünstigen Stromform beim Ausschalten, da der Strom zu einem Zeitpunkt, wo
die Spannung am Leistungstransistor schon sehr hoch ist, plötzlich abreißt. Es muss
daher empfohlen werden, diesen Transistortyp bei höheren Strömen nur mit einer
Überspannungsbegrenzungsschaltung zu betreiben.
Anmerkung: Um die Schaltverlustmessung mit hinreichender Genauigkeit durchführen
zu können, muss die Messanordnung, durch die hohen Schaltgeschwindigkeiten
bedingt, eine ausreichende Bandbreite aufweisen. Im gegenständlichen Fall wurde für
die Strommessung, wie in Tab.3.1 bereits erwähnt, ein Koaxialshunt mit Nennwert
RS = 100mΩ und einer Bandbreite von 2GHz verwendet (Abb.3.10 bzw. [46]).