Schaltungstechnik

136 3 Grundlegende Funktionsprimitive
Das Gehäuse der Gleichrichterzelle bestimmt den Wärmeübergangswiderstand
R th,JU . Gegebenenfalls muss durch zusätzliche Kühlmaßnahmen der Wärmeübergangswiderstand
R th reduziert werden. Die Wärmeableitung erfolgt zwischen innerem
pn-Übergäng und Gehäuseoberfläche des Bauteils (beschrieben durch R th,JG ),
der Gehäuseoberfläche und dem Kühlkörper (beschrieben durch R th,GK ), sowie
schließlich dem Kühlkörper und der Umgebung (beschrieben durch R th,KU ). Mittels
Wärmeleitpaste zwischen Bauteilgehäuse und Kühlkörper lässt sich der Wärmeübergangswiderstand
R th,GK deutlich reduzieren. Es gilt somit:
P ges
Einweggleichrichter: Die einfachste Schaltungsvariante stellt der Einweggleichrichter
dar. Bei positiver Eingangsspannung u 1 wird die Diode im Flussbereich
betrieben, es lädt sich der Kondensator C1 auf. Geht der zeitliche
Momentanwert der Eingangsspannung zurück, so hält der Kondensator die Spannung,
die Diode ist gesperrt. Der Kondensator entlädt sich über den Lastwiderstand.
In einem bestimmten Stromflusswinkel erfolgt ein periodisches Nachladen
der Kapazität. Das Ergebnis des folgenden Experiments ist in Bild 3.2-3 dargestellt.
Experiment 3.2-1: Gleichrichter1 – TR-Analyse eines Einweggleichrichters.
3,0A
2,0A
1,0A
0A
20V
0V
-20V
Tj – TG TG – TK ----------------- -------------------
Rth JG Rth GK
TK T – U
= + + ------------------ ;
Rth KU
u 1
i D1
u DC
5ms 15ms 25ms 35ms 45ms 55ms
Bild 3.2-3: Ergebnis des Einweggleichrichters (siehe Bild 3.2-2a)
(3.2-2)