Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

24 Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten
P / W
120
100
80
60
40
20
0
Transistor
Freilaufdiode
Netzdioden
Eingangsind.
Ausgangskond.
Eigenbedarf
Zusatzverluste
320V
400V
530V
(a)
P / W
Abb.2.6: Aufteilung der Verluste des „1S Boost“ nach Tab.2.4 für die
unterschiedlichen Eingangsspannungen 320, 400 und 530V bei einer
Ausgangsleistung von 10.5kW (a) und für 166, 208 und 480V bei 5.25kW
Ausgangsleistung (b).
120
100
80
60
40
20
0
Transistor
Freilaufdiode
Netzdioden
Eingangsind.
Ausgangskond.
Eigenbedarf
Zusatzverluste
166V
208V
480V
Abb.2.7 zeigt eine grafische Darstellung der Einzelvolumina der Komponenten des
Gleichrichtersystems. Die Hauptanteile gehen dabei an die Hochsetzstellerinduktivität
und die Ausgangskondensatoren, wie es für die Hochsetzstellertopologie zu erwarten
war. Zufolge des guten Wirkungsgrades weisen der Kühlkörper und die Lüfter nur ein
vergleichsweise kleines Volumen auf. Das Zusatzvolumen soll die Eigenstrom-
versorgung, die Überspannungsbegrenzungsschaltungen, den Stromwandler und die
Leiterplatte beinhalten und ist entsprechend der Erfahrung mit vergleichbaren praktisch
realisierten Systemen angenommen. Ein EMV Filter ist weder in der Berechnung des
Wirkungsgrades noch im Volumen und damit auch nicht bei der Leistungsdichte
berücksichtigt.
Kühlkörpertemperatur TH= 90 °C
Umgebungstemperatur TA= 50 °C
Benötigter Kühlkörper RTH= 0.204 °C/W
AAVID Typ S101/120PG
Thermischer Widerstand RTH= 0.189 °C/W
Kühlkörpervolumen VH= 0.480 dm 3
Lüftervolumen VF= 0.300 dm 3
Eingangsdrosselvolumen VL= 0.460 dm 3
Ausgangskondensatorvolumen VC= 0.486 dm 3
Eigenstromversorgung, Leiterplatten, etc. Vaux= 0.750 dm 3
Steuerplatine Vcon= 0.100 dm 3
Gesamtvolumen V= 2.576 dm 3
Leistungsdichte ρ= 4.08 kW/dm 3
Tab.2.6: Berechnung der Leistungsdichte des „1S Boost“.
(b)