Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten 35
2.4 Hochsetzstellerbasiertes Einschalter-Pulsgleichrichtersystem mit
diskontinuierlichem Drosselstrom
Beim hochsetzstellerbasierten Einschalter-Pulsgleichrichtersystem mit
diskontinuierlichem Drosselstrom [19] (im Folgenden: „1S DCM Boost“) sind die
Induktivitäten auf der Netzseite des Umrichters angeordnet (vgl. Abb.2.15). Die
Diodenbrücke, gebildet durch Dioden DN,i, wird periodisch mit kleinem und während
einer Netzperiode konstantem Tastverhältnis durch den Leistungstransistor S
kurzgeschlossen. Der Spitzenwert des Eingangsstroms zum Ausschaltzeitpunkt ist
damit proportional zum aktuellen Wert der Netzspannung uN,i. Nach dem Ausschalten
erfolgt die Entmagnetisierung der Eingangsinduktivitäten in den Ausgangskondensator.
Der Leistungsfluss wird bestimmt durch die Einschaltdauer des Leistungstransistors.
Wegen der Einfachheit der Regelung (konstantes Tastverhältnis über eine Netzperiode
eingestellt durch den Ausgangsspannungsregler) wird diese hier nicht angeführt.
Abb.2.15: Schaltungstopologie des hochsetzstellerbasierten Einschalter-
Pulsgleichrichtersystems mit diskontinuierlichem Drosselstrom (1S DCM
Boost).
Der diskontinuierliche Eingangsstrom des Gleichrichtersystems weist niederfrequente
Harmonische auf, deren Amplituden abhängig vom Spannungsübersetzungsverhältnis
N = UO / ÛN,l-l sind [20], [21]. Eine hohe Netzstromqualität ist daher verbunden mit
einem hohen Spannungsübersetzungsverhältnis bzw. einer hohen Spannungs-
beanspruchung der Leistungshalbleiter. Bei einem Leistungsfaktor λ > 0.98 muss das
Spannungsübersetzungsverhältnis bereits N > 1.25 sein [22]. Weitere Nachteile des
Systems sind die hohe Spitzenstrombelastung der Leistungskomponenten und der hohe
Filteraufwand für die Erfüllung der EMV Vorschriften.