Kapitel 3 Resonante schaltentlastende (Gleich-)Spannungssteller
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- Margarethe Weiss
- vor 7 Jahren
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Transkript
1 Übungen zur Leistungselektronik 2
2 2 3.1 Prinzip der resonanten Schaltentlastung Ziel: Reduzierung der Schaltverluste Einschaltvorgang Ausschaltvorgang
3 3 3.1 Prinzip der resonanten Schaltentlastung Zero-Voltage-Switching (ZVS) Beispiel: Schaltentlasteter Einschaltvorgang Einschaltvorgang Ausschaltvorgang
4 4 3.1 Prinzip der resonanten Schaltentlastung Zero-Current-Switching (ZCS) Beispiel: Schaltentlasteter Ausschaltvorgang Einschaltvorgang Ausschaltvorgang
5 5 3.2 Übersicht quasi-resonante Steller: Schwingkreis 2. Ordnung Schaltphasen mit und ohne Resonanzvorgängen Resonanzkreis liegt im Leistungspfad multi-resonante Steller: Schwingkreis mindestens 3. Ordnung Resonanzvorgänge in allen Schaltphasen Resonanzkreise liegen im Leistungspfad transient resonante Steller: Zuschaltung des Resonanzkreises durch einen zusätzlichen Schalter Überlagerung von Laststrom und Resonanzstrom Resonanzkreis liegt nicht im Leistungspfad
6 6 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. MOSFET
7 7 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
8 8 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
9 9 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
10 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
11 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
12 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. IGBT mit einer Diode in Serie
13 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
14 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
15 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
16 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
17 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
18 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. IGBT mit einer Diode in Serie
19 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
20 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
21 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
22 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
23 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
24 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. MOSFET
25 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
26 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
27 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
28 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
29 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
30 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition Vollschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller
31 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
32 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
33 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
34 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
35 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
36 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
37 Transient resonante Steller Zero-Voltage-Transition
38 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition Beispiel: Tiefsetzsteller
39 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition
40 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition
41 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition
42 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition
43 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition
44 Transient resonante Steller Zero-Current-Transition
45 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
46 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
47 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
48 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
49 Weitere resonant schaltentlastende Gleichspannungsstellertopologien 1. Resonante Brückenschaltungen (Gleichspannungssteller) Serien-Resonanz-Steller Serien-Parallel-Resonanz-Steller Multi-Serien-Parallel-Resonanz-Steller 2. Resonante dreiphasige Wechselrichter Auxilary Resonant Commutated Pole Inverter Non Linear Resonant Pole Inverter Modified Active Clamped Resonant DC Link Inverter Parallel Resonant DC Link Inverter
50 Vor- und Nachteile von resonant schaltentlastenden Stellern Vorteile: geringere Schaltverluste höhere Schaltfrequenz geringerer Filteraufwand kleinerer Transformator Nachteile: Höhere Beanspruchung der Ventile (Strom oder Spannung) Einschränkung in der Steuerbarkeit durch die Zeitkonstanten des Resonanzkreises
Zwei Übersichtsschaltbilder des quasi resonanten Tiefsetzstellers mit Nullspannungsschalter sind in Bild 1-A4 und in Bild 2-A4 auf Blatt 2 zu sehen.
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