Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

42 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
120
Abb.2.20: Aufteilung der Verluste des „1S DCM Boost“ nach Tab.2.14
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).
100
80
60
40
20
0
Transistor
Freilaufdiode
Netzdioden
Eingangsind.
Ausgangskond.
Eigenbedarf
Zusatzverluste
166V
208V
480V
Als alternative Realisierungsvariante könnte man die Ausgangskondensatoren in eine
Serienschaltung aufteilen und zwei in Serie geschaltete 600V MOSFETs an Stelle des
1200V IGBTs verwenden, wobei der Mittelpunkt der Serienschaltung der
Kondensatoren mit dem Mittelpunkt der Serienschaltung der MOSFETs zu verbinden
wäre. In diesem Fall müsste man auch die Freilaufdiode DF durch zwei 600V Dioden
ersetzen, wobei eine im oberen und eine im unteren Zweig der Schaltung anzuordnen
wäre.
Abb.2.21 zeigt die grafische Darstellung der Hauptanteile des Gleichrichtervolumens
nach Tab.2.15. Die Eingangsinduktivitäten weisen zwar nur einen Induktivitätswert von
L = 65µH auf, müssen aber für einen Spitzenstrom von ÎL = 65A und eine
Schaltfrequenz von fP = 25kHz ausgelegt werden. Dies hat zur Folge, dass die
Realisierung mit Ferritkernen des Typs E65/32/27 mit z.B. EPCOS N27 Material
erfolgen muss. Die Induktivitäten weisen dann ein Einzelvolumen von 0.237dm 3 und
ein Gesamtvolumen von VL = 0.711dm 3 auf. Damit ist eine Induktivität ungefähr gleich
groß, wie eine Induktivität des „1S Boost“ mit einem Induktivitätswert von L = 750µH
und einem Spitzenstrom von 25A, welche mit einem AMCC Metglas Kern mit
wesentlich höherer Sättigungsinduktion realisiert werden konnte. Wegen der einfachen
Regelung des Systems kann das notwendige Volumen der Steuerplatine sehr klein
angenommen werden (Vcon = 0.025dm 3 ). Das Zusatzvolumen soll die
(b)