Browse Prior Art Database

Modifikation der Schaltgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Kommutierungsspannung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017181D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 15K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Manfred Bruckmann: AUTHOR [+2]

Abstract

Beim Schalten leistungselektronischer Bauelemente treten während des Schaltvorganges Verluste auf, die dadurch zustande kommen, daß am zu schaltenden Bauelement Spannung ansteht, während es gleichzeitig einen Strom führt. Ziel einer Schaltungsauslegung ist es daher, diese Verluste zu minimieren, da das Abführen der erzeugten Wärme die Kosten erhöht. Eine Möglichkeit, Schaltverluste zu verringern, besteht darin die Zeit zu minimieren, während der am Bauelement Strom und Spannung anliegen. Zur Realisierung dieses Konzepts sind steile Schaltflanken nötig, um die Zielwerte von Strom und Spannung in kürzerer Zeit zu erreichen, die jedoch sowohl vom Bauelement selbst als auch durch die aufbaubedingten Streuinduktivitäten begrenzt sind.

This text was extracted from an ASCII text file.
This is the abbreviated version, containing approximately 52% of the total text.

- 69 -

Industrie

Modifikation der Schaltgeschwindigkeit in Abhängigkeit von derKommutierungsspannung

Idee: Manfred Bruckmann, Nürnberg; Benno Weis, Weisendorf

Beim Schalten leistungselektronischer Bauelemente treten während des SchaltvorgangesVerluste auf, die dadurch zustande kommen, daß am zu schaltenden Bauelement Spannungansteht, während es gleichzeitig einen Strom führt. Ziel einer Schaltungsauslegung ist esdaher, diese Verluste zu minimieren, da das Abführen der erzeugten Wärme die Kostenerhöht.

Eine Möglichkeit, Schaltverluste zu verringern, besteht darin die Zeit zu minimieren,während der am Bauelement Strom und Spannung anliegen. Zur Realisierung diesesKonzepts sind steile Schaltflanken nötig, um die Zielwerte von Strom und Spannung inkürzerer Zeit zu erreichen, die jedoch sowohl vom Bauelement selbst als auch durch dieaufbaubedingten Streuinduktivitäten begrenzt sind.

Zur Optimierung der Kommutierungsgeschwindigkeit genannten Schaltgeschwindigkeitwird vorgeschlagen, diese in Abhängigkeit von der Kommutierungsspannung einzustellen.Bei hoher Kommutierungsspannung wird langsam, bei niedriger Kommutierspannung wirdschnell geschaltet.� Der Zusammenhang zwischen Kommutierungsspannung und Kommu-tierungsgeschwindigkeit wird über Kennlinien vorgegeben. Der Vorteil einer solchenVorgehensweise liegt darin, immer mit der jeweils maximal möglichenSchaltgeschwindigkeit zu schalten und somit nur minimalste Schaltverluste zu erleiden.

Der Kern der vorgeschlagenen Lösung besteht in der Auswertung der Zwischenkreisspan-nung unter Verwendung verschiedener Korrekturglieder. Im Ergebnis ergibt sich die Kom-mutierungsgeschwindigkeit als eine Funktion der Zwischenkreisspannung und der maxi-malen Überspannung. Die Messung der Zwischenkreisspannung sollte grundsätzlich auf der„kalten“ Seite erfolgen und die Meßwerte über eine Potentialtrennung den Ansteuer-schaltungen zugeführt werden.

In Verbindung mit einer Überspannungsbegrenzung bieten sich auch lernende Verfahren derSchaltgeschwindigkeitsadaption an. Bei einem Ansprechen des Überspannungsschutzes wirddie Schaltgeschwindigkeit für den nächst...