Untersuchungen zu Ausgangsfiltern in Siliziumcarbid-Antriebswechselrichtern

Zusammenfassung

Bedingt durch die deutliche Steigerung der Schaltgeschwindigkeit von Siliziumcarbid-Leistungshalbleitern ergibt sich ein höheres Potenzial von leitungsgebundenen Störaussendungen, die mit weiteren Komponenten im Antriebsstrang wechselwirken. Die vorliegende Dissertation untersucht daher zwei verschiedene Ausgangsfilter als Entstörmaßnahme, deren Dimensionierung und Charakterisierung beschrieben wird. Beide Filter werden in einem Antriebssystem zum Beispiel hinsichtlich der Einfügungsdämpfung, der erreichbaren Wirkungsgrade sowie des Bauraumes verglichen. Auch erfolgt eine Modellierung der Wechselwirkungen mit der angeschlossenen Last, die mit dem Sinusfilter signifikant reduziert werden können. Darüber hinaus umfasst die Arbeit eine detaillierte Betrachtung der Rückwirkung des Sinusfilters auf die Schaltverlustenergien in den Leistungshalbleitern, welche unter anderem mit verlustarmen weichen Schaltvorgängen herausgearbeitet werden.

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Bibliographische Angaben

Auflage: 1/2021
Copyrightjahr: 2021
ISBN-Online: 978-3-95900-539-5
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IAL
Band: 01/2021
Sprache: Deutsch
Seiten: 180
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Nomenklatur Kein Zugriff
1. Stand der Technik und Forschung Kein Zugriff
2. Forschungsleitende Hypothesen Kein Zugriff
1. 1. Siliziumcarbid-MOSFETs Kein Zugriff
2. 1. Elektrisch skalierbare Modellierung Kein Zugriff
  2. Auswirkung und Berücksichtigung der Stromwelligkeit Kein Zugriff
  3. Berücksichtigung der Bodydiode Kein Zugriff
  4. Thermisch skalierbare Modellierung Kein Zugriff
3. 1. Normative Anforderungen Kein Zugriff
  2. Spektrum eines trapezförmigen Spannungssignals Kein Zugriff
4. Gleich- und Gegentaktspannungen im Dreiphasensystem Kein Zugriff
1. 1. Dimensionierung und Aufbau Kein Zugriff
  2. Messtechnische Charakterisierung Kein Zugriff
2. 1. Dimensionierung und Komponentenaufbau Kein Zugriff
  2. Messtechnische Charakterisierung Kein Zugriff
1. Betrachtung einer Kommutierungszelle Kein Zugriff
2. 1. Differentielle Rogowskispule Kein Zugriff
  2. Koaxialshunt Kein Zugriff
3. Berücksichtigung und Auswirkung der nichtlinearen Ausgangskapazität Kein Zugriff
4. 1. Variation des Kommutierungsstromes Kein Zugriff
  2. Variation der Zwischenkreisspannung Kein Zugriff
  3. Variation der Sperrschichttemperatur Kein Zugriff
5. Vergleich der Strommesstechnik Kein Zugriff
1. 1. Kalibrierung der NTC-Temperaturmessung Kein Zugriff
2. Ansteuer- und Regelungsplattform „ControlCube“ Kein Zugriff
3. Thermische CFD-Simulation Kein Zugriff
1. Vereinfachung der Komponenten im Gleichtakt-Ersatzschaltbild Kein Zugriff
2. Validierung der Modellbildung Kein Zugriff
3. 1. Aufbau und Charakterisierung der Filterstufe Kein Zugriff
1. Versuchsaufbau Kein Zugriff
2. 1. du/dt-Filter Kein Zugriff
  2. Sinusfilter Kein Zugriff
3. 1. Auswirkungen der Lastimpedanz auf die Systemverluste Kein Zugriff
  2. du/dt-Filter Kein Zugriff
  3. Sinusfilter Kein Zugriff
  4. Gegenüberstellung der berechneten und gemessenen Verluste Kein Zugriff
  5. Validierung der Einzelverluste Kein Zugriff
4. Gegenüberstellung der Filter in einem Antriebssystem Kein Zugriff
5. Chipflächenbedarf der Filter Kein Zugriff
Zusammenfassung und Diskussion Kein Zugriff Seiten 156 - 159
1. Modellierung des Kanalwiderstandes des MOSFETs Kein Zugriff
2. Fit-Funktionen der Doppelpuls Messdaten Kein Zugriff
3. Untersuchungen zur Bandbreite der Rogowskispule Kein Zugriff
4. Thermographiebilder der Komponenten Kein Zugriff
5. Auswirkungen des Sinusfilters auf die Amplitudenspektren im Antriebssystem Kein Zugriff
6. Vergleich der Leistungsmessung für beide Filter im Antriebssystem Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 168 - 180