Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

208 Kapitel 8: DC/DC Ausgangsstufe
Auch Abb.8.3(e) zeigt anschaulich, dass gleiche Ladungsmengen qa = qb aus den
Kondensatoren Ca und Cb entnommen werden, d.h. das Potential M’ zeigt keine
inhärente Stabilität, und kann aber ohne direkten Einfluss auf das Systemverhalten
verschoben werden.
Im Gegensatz dazu führt eine Unsymmetrie nach Gleichung (8.5) beim System nach
Abb.8.3(b) zu einer kontinuierlichen Verringerung des Teilstroms iL,a und demgemäß
zu einer Erhöhung von iL,b, der Gesamtstromwert iL zeigt ein zu Abb.8.3(e) identisches
Verhalten. Eine Erhöhung bzw. Verringerung einer Teilspannung ist daher direkt mit
einer Erhöhung/Verringerung des zugehörigen Teilstromes verbunden, der dem
Eingangskondensator entnommen wird. Dementsprechend wäre bei der Verwendung
von zwei Ausgangsinduktivitäten kein Zusatzaufwand zur Stabilisierung des
Mittelpunktes notwendig.
Zusammenfassend heißt das, dass für die Anordnung nach Abb.8.3(a) mit nur einer
Ausgangsinduktivität ein Regler G(s) vorgesehen werden muss, der für die
Stabilisierung des Mittelpunktes sorgt (Abb.8.4). Im Fall einer Spannungsunsymmetrie
erhöht bzw. senkt der Regler G(s) die Tastverhältnisse geringfügig (δa = δ ± ∆δ, δb = δ
m ∆δ) und damit den Stromverbrauch des jeweiligen Teilsystems. Dadurch kann ein
Verhalten wie bei Verwendung von zwei Ausgangsinduktivitäten erreicht bzw. der
Eingangsspannungsmittelpunkt stabilisiert werden. Das Spannungsübersetzungs-
verhältnis wird von dieser Maßnahme nicht beeinflusst, d.h. die Definition nach (8.6)
bleibt aufrecht.
Zusätzlich werden Symmetrierungswicklungen mit gleichen Windungszahlen
N3,a = N3,b = N1 - ∆N (siehe Abb.8.2 und Abb.8.6) auf den Transformatoren vorgesehen.
Diese laden im Fall einer Unsymmetrie ∆u den Eingangskondensator des Teilsystems
mit der geringeren Spannung während der Einschaltzeit des Systems mit der höheren
Spannung aus dessen Kondensator nach. Die Spannungsdifferenz ∆u, bei der dieser
Eingriff aktiv wird, ist definiert durch:
∆u
≈ u
1
1
4
∆N
N
1
(8.8)
Diese Beziehung definiert auch die maximale Unsymmetrie der Teilspannungen. Da
diese Nachladung in Durchflussrichtung stattfindet, müssen Strombegrenzungs-
widerstände Rb zur Begrenzung des Nachladestromes vorgesehen werden.