Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

Kapitel 8: DC/DC Ausgangsstufe 205
L = 2L
2
1
(8.4)
unabhängig von den Betriebsbedingungen. Da jedoch der Strom bei der Struktur mit
zwei Ausgangsinduktivitäten nur halb so groß ist, muss in beiden Fällen die gleiche
magnetische Energie gespeichert werden.
Der Nachteil im Fall der Lösung mit zwei Ausgangsinduktivitäten ist, dass der Rippel
des Drosselstroms höher ist und damit auch der Strom, der auf der Primärseite des
Trafos durch die Leistungshalbleiter abgeschaltet werden muss. Für ein typisches
Tastverhältnis δ = 0.4 ist der Rippel des Drosselstroms dreimal so hoch wie bei der
Lösung mit nur einer Ausgangsinduktivität; da der mittlere Ausgangsstrom aber nur
halb so groß ist, ist der relative Rippel sechsmal so groß, d.h. der Strom, der auf der
Primärseite abgeschaltet werden muss, steigt von 105% auf 130%, was sich negativ auf
die Schaltverluste und die transienten Ausschaltüberspannungen auswirkt. Außerdem
erhöhen sich bei Verwendung von eisenartigen Kernen bei der Ausgangsinduktivität die
Eisenverluste trotz der geringen effektiven Frequenz massiv. Der Vorteil bei der
Verwendung von zwei Ausgangsinduktivitäten ist die geringere Strombelastung der
Gleichrichterdioden Da und Db.
Tab.8.1 zeigt einen Vergleich der Induktivitätswerte, Drosselströme, der mittleren
Strombelastungen und der maximalen Spannungsbeanspruchungen für die
gegenständliche Anwendung. Bei Verwendung von nur einer Ausgangsinduktivität
könnte die Freilaufdiode vorteilhafterweise durch eine Schottkydiode mit 100V
Spannungsfestigkeit realisiert werden. Die Vorteile der Lösung mit nur einer
Ausgangsinduktivität überwiegen in diesem Fall, weshalb diese Struktur zur
Anwendung kommt. Bei der praktischen Realisierung wurde jedoch darauf verzichtet
für den Freilaufkreis Schottkydioden zu verwenden.
8.2 Symmetrierung der Eingangsteilspannungen
Die Serienschaltung der beiden Konvertersysteme a und b auf der Eingangsseite
bedingt die Sicherstellung der gleichen Aufteilung der Gesamtspannung im gesamten
Betriebsbereich, da die verwendeten Halbleiter eine Spannungsfestigkeit von nur 600V
aufweisen. Es soll daher geklärt werden, ob sich die Teilspannungen der beiden
Realisierungsalternativen bei auftretenden Unsymmetrien von selbst stabilisieren.