Dreiphasen-Dreischalter-Dreipunkt- Pulsgleichrichtersystem

16 Kapitel 2: Vergleich von PWM Gleichrichterkonzepten
2.2 Hochsetzstellerbasiertes Einschalter-Pulsgleichrichtersystem
Das hochsetzstellerbasierte Einschalter-Pulsgleichrichtersystem (im Folgenden: „1S
Boost“) mit einer Induktivität auf der Gleichspannungsseite eines dreiphasigen
Sechspuls-Brückengleichrichters (B6U) (Abb.2.1) ist eine Kombination einer
herkömmlichen passiven Gleichrichterschaltung mit einem Hochsetz-DC/DC-
Konverter. Abhängig vom Modulationsschema des Hochsetzstellers können
geringfügig unterschiedliche Eingangsstromformen eingestellt werden. Wird der
Drosselstrom iL auf einen konstanten Wert geregelt, so sind die Netzströme iN,i
Rechteckblöcke. Der simulierte Leistungsfaktor des Systems liegt bei λ ≈ 0.95, die
Eingangsstromverzerrung bei THDI ≈ 30%. Die Vorteile des Systems sind:
• niedrige Komponentenanzahl;
• geregelte Ausgangsspannung;
• nur ein abschaltbarer Leistungshalbleiter S;
• niedrigere Stromverzerrung als ein herkömmlicher passiver Gleichrichter.
Abb.2.1: Schaltungstopologie des hochsetzstellerbasierten Einschalter-
Pulsgleichrichtersystems (1S Boost).
Bei Anwendungen mit höherer Leistung ist die niedrige Komponentenanzahl eher ein
Nachteil, da die Spannungs- und Strombeanspruchung der einzelnen Komponenten,
speziell die des Leistungstransistors S, sehr groß ist.
Die Regelung des Drosselstroms kann mit einem einfachen Zweipunktregler erfolgen
(siehe Abb.2.2), wodurch blockförmige Eingangsstrome resultieren. Die
Ausgangsspannung wird durch einen PI-Regler auf einen konstanten Wert geregelt.
Wird eine Durchtrittsfrequenz des Spannungsregelkreises unter der Netzfrequenz