Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
den Verlustleistungen berechnen. Der Strom durch die Bauelemente ist jetzt der Eingangsstrom
der Schaltung und beim Schalten wird gegen die hohe Ausgangsspannung V out
geschaltet.
P
cond(T)
(I (V
in
CE0(25C)
v
j
2
in
TC (T
25C))
I
(r
CE(25C)
TC (T
25C)))
DC
r
j
(T)
P
sw(T)
P
cond(D)
f
sw
E
in
onoff
(I (V
I
I
in
ref
F0(25C)
Ki
V
V
v
out
ref
j
Kv
(1
TC
Esw
TC (T
25C))
I
2
on
(T
T
(r
j
F(25C)
ref
))
TC (T
25C)))
DC
r
j
(D)
P
sw(D)
f
sw
I
in
Err
I
ref
Ki
V
V
out
ref
Kv
(1
TC
Err
(T
T
mit
DC (T)
: Tastverhältnis des Transistors (duty cycle = t on
/T = 1-V in
/V out
);
DC (D)
: 1-DC (T)
j
5.2.1.2 PWM-Spannungswechselrichter
Das Bild 5.2.4 zeigt eine Umrichterphase mit idealisierten charakteristischen Verläufen für eine
sinusförmige Puls-Weiten-Modulation (PWM).
V ref (t)
V
V h (t)
I T
t
V d
/2
V‘ out
I out
1/f
1/f out
sw
v‘ out (t) v‘ out(1) (t) i out (t)
I out
I D V‘ out
ref
))
t
I T
t
I D
t
a) b)
Bild 5.2.4 a) Phasenbaustein eines PWM Wechselrichters, b) Pulsmustererzeugung durch Sinus-Dreieckvergleich,
Ausgangsspannungen und Ströme
Die Pulsmustergenerierung erfolgt dem klassischen Verständnis nach durch den Vergleich einer
sinusförmigen Referenzspannung V ref
mit einer dreieckförmigen Hilfssteuerspannung V h
(Bild
5.2.4). Durch die Referenzspannung wird die Grundschwingungsfrequenz der AC-Größen f out
und
durch die Hilfssteuerspannung die Schalt- bzw. Pulsfrequenz der Schalter f sw
vorgegeben. Die
Schnittpunkte von Referenz- und Hilfssteuerspannung liefern die Schaltzeitpunkte in der Umrichterphase.
Die Amplitude V h
gibt die Spannungsausnutzung bzw. den Modulationsgrad des Umrichters
vor. Bis zu einem Verhältnis V ref
= V h
spricht man vom linearen Aussteuergrad, der Modu-
285