Elektronische Schaltungstechnik

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3.3 Schaltungsbeispiele mit Halbleiterdioden formt, man findet bei genauerer Betrachtung eine Sinusform mit abgeschnittenen Scheiteln (trapezförmiger Verlauf). Diese Beeinflussung des Netzes durch den Verbraucher wird Netzrückwirkung genannt. Damit sich die Verbraucher nicht gegenseitig stören, gibt es für Netzrückwirkungen strenge Grenzen. Eine genauere Betrachtung der Vorschriften aus der Sicht des Geräte-Entwicklers werden wir in Kapitel 19 durchführen. Betrachtet man die spitzenförmige Stromaufnahme, so kann eine solche periodische Kurve in Form einer endlichen Reihe von Sinusschwingungen dargestellt werden (Fourier-Reihe). V in V 6 4 2 0 -2 -4 -6 I in A 6 4 2 0 0 20 40 t in ms 0 20 40 t in ms Abbildung 3.19: Stromaufnahme bei einem Laststrom von 1A V1 V2 V C I1 Iout Simulation 139
3 HALBLEITERDIODEN 140 Dabei treten die Grundwelle des Stromes sowie dessen ungeradzahlige Oberwellen auf. Die Grundwelle transportiert elektrische Wirkleistung vom Erzeuger zum Verbraucher, die Oberwellen wirken sich in Form von zwischen Erzeuger und Verbraucher pendelnder Leistung aus, im Mittel wird durch sie keine Leistung geliefert. Die Oberwellen führen jedoch zu erheblichen Strömen, welche die Leitungen und die eingebauten Schutzelemente belasten und erhöhte Verluste an den Leitungswiderständen erzeugen. Es wird daher eine sinusförmige Stromaufnahme angestrebt. Die maximalen Amplituden der Oberwellen des aufgenommen Stromes sind durch Vorschriften im Rahmen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) geregelt. Besonders kritisch sind häufig vorkommende Geräte wie zum Beispiel Fernsehgeräte, PCs oder auch Lampenvorschaltgeräte für Leuchtstofflampen. Für diese Dinge existieren sogar eigene Vorschriften, so genannte Produktfamiliennormen. Moderne Gleichrichterschaltungen – Leistungsfaktorkorrektur Maßnahmen zur Erreichung des gewünschten sinusförmigen Stromverlaufes werden, da sie die aufgenommene Blindleistung verkleinern, als Leistungsfaktorkorrektur (PFC . . . PowerFactorCorrection) bezeichnet. Um an dieser Stelle eine Möglichkeit zur Korrektur des Leistungsfaktors zeigen zu können, nehmen wir den Hochsetzsteller (◮Abbildung 3.20) vorweg, der in Kapitel 6.4 noch genauer erklärt wird. V∼ C1 L1 L1 C2 D1 D4 Abbildung 3.20: PFC mit Hochsetzsteller D2 D3 R1 R2 L2 Regler Rsense S D5 C3 Vout RL Eine Möglichkeit, eine sinusförmige Stromaufnahme zu erreichen, ist die Verwendung eines Hochsetzstellers (Boost Converter). Die Schaltung besteht aus einem Brückengleichrichter, an dessen Ausgang ein Stromkreis aus einer Spule L2 einem Schalter S und einem Strommesswiderstand Rsense angeschlossen ist. Wählt man die Induktivität der Spule L2 klein genug, so kann man durch Ein- und Ausschalten des Schalters einen Strom beliebiger Kurvenform durch den Messwiderstand fließen lassen. Schaltet man parallel zum Ausgang des Gleichrichters einen Spannungsteiler R1
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Seite 10 und 11: 3.2 Arten von Halbleiterdioden Fehl
Seite 12 und 13: 3.2 Arten von Halbleiterdioden mit
Seite 14 und 15: 3.3 Schaltungsbeispiele mit Halblei
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Seite 34 und 35: V∼ Abbildung 3.27: Villard-Schalt
Seite 36: Beispiel: Wie funktioniert diese Sc

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