Übungen zur Leistungselektronik 2
2 3.1 Prinzip der resonanten Schaltentlastung Ziel: Reduzierung der Schaltverluste Einschaltvorgang Ausschaltvorgang
3 3.1 Prinzip der resonanten Schaltentlastung Zero-Voltage-Switching (ZVS) Beispiel: Schaltentlasteter Einschaltvorgang Einschaltvorgang Ausschaltvorgang
4 3.1 Prinzip der resonanten Schaltentlastung Zero-Current-Switching (ZCS) Beispiel: Schaltentlasteter Ausschaltvorgang Einschaltvorgang Ausschaltvorgang
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 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.1 Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. MOSFET
7 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.1 Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
8 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.1 Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
9 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.1 Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
10 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.1 Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
11 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.1 Zero-Voltage-Switching Halbschwingungsversion
12 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.2 Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. IGBT mit einer Diode in Serie
13 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.2 Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
14 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.2 Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
15 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.2 Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
16 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.2 Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
17 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.2 Zero-Voltage-Switching Vollschwingungsversion
18 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.3 Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. IGBT mit einer Diode in Serie
19 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.3 Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
20 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.3 Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
21 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.3 Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
22 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.3 Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
23 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.3 Zero-Current-Switching Halbschwingungsversion
24 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.4 Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller Leistungshalbleiter z. B. MOSFET
25 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.4 Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
26 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.4 Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
27 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.4 Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
28 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.4 Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
29 3.3 Quasi-resonante-(Gleich-)Spannungssteller 3.3.4 Zero-Current-Switching Vollschwingungsversion
30 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition Vollschwingungsversion Beispiel: Tiefsetzsteller
31 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
32 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
33 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
34 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
35 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
36 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
37 3.4 Transient resonante Steller 3.4.1 Zero-Voltage-Transition
38 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition Beispiel: Tiefsetzsteller
39 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition
40 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition
41 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition
42 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition
43 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition
44 3.4 Transient resonante Steller 3.4.2 Zero-Current-Transition
45 3.5 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
46 3.5 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
47 3.5 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
48 3.5 Multi-resonante (Gleich-)Spannungssteller Beispiel: Tiefsetzsteller
49 3.6 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 3.7 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