Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

Kapitel 8: DC/DC Ausgangsstufe 215
Jeder IGBT ist mit einer RCD Schaltentlastung mit CS,S = 2.2nF ausgestattet (vgl.
Abb.8.6, [97][98]), dies resultiert mit einer Schaltfrequenz von fP = 25kHz und einer
Einschaltspannung von US,on = 200V (siehe Abb.8.5(a)) in einer Verlustleistung von:
2
CS,
S ⋅U
S,
on
Pv
, S , on = 4 ⋅ ⋅ fP
= 4.4 W. (8.19)
2
Die Gleichrichterdioden Di (i = a, b) sind ebenfalls mit einer RCD-Schaltentlastung
bestückt; mit CS,Di = 4.7nF und fP = 25kHz und einer Einschaltspannung von
UDi,on = 130V ergibt sich eine Verlustleistung von:
2
CS,
Di ⋅U
Di,
on
Pv,
Di,
on = 2⋅
⋅ fP
= 2.0 W. (8.20)
2
Die Freilaufdioden DF,i werden durch eine Schaltung, die sich wie eine Z-Diode verhält
(Abb.8.6), vor Überspannungen bei diskontinuierlichem Ausgangsdrosselstrom (siehe
Abb.8.17) geschützt. Die auftretende Verlustleistung wird als vergleichbar mit jenen
der Gleichrichterdioden angenommen:
P v ,
, D on = 2.0 W. (8.21)
8.4.7 Verlustaufteilung, Wirkungsgrad
Die Aufteilung der Verluste des DC/DC Konverters ist aus Abb.8.7 abzulesen. Darauf
basierend ergibt sich ein Wirkungsgrad von:
1
η =
= 94.5 %.
1+
P
(8.22)
P v,
tot
O
Die gemessenen individuellen Wirkungsgrade der PWM Pulsgleichrichtereingangsstufe
und der DC/DC Ausgangsstufe sowie der Gesamtwirkungsgrad sind in Abb.8.8
dargestellt. Der maximale Wirkungsgrad des Gesamtsystems von ηmax = 91.7% wird im
mittleren Leistungsbereich erreicht. Der Wirkungsgrad der DC/DC Ausgangsstufe ist
bei Nennlast etwas kleiner als erwartet, dies kann durch eine überproportionale
Zunahme der Kupferverluste durch die unterdimensionierte Ausgangsverdrahtung und
den zu geringen Kupferquerschnitt der Wicklung der Ausgangsinduktivität erklärt
werden.