Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

10.1 Halbbrücke mit Zweipunktregler 205
des Stromes ins Innere des Bandes erreicht. Die am Eingang des Komparators anliegende
Differenz zwischen Stromsollwert und -istwert stellt gerade den Verzerrungsanteil des
Phasenstromes mit umgekehrtem Vorzeichen dar. Er schliesst dabei auch allfällige Abweichungen
der Grundschwingung mit ein. Die Grundschwingung der Ausgangsspannung
stellt sich betrags- und phasenmässig entsprechend den Lastverhältnissen ein. Sie ist
jedoch bei den Phasenstromreglern nur von sekundärem Interesse.
Die grundsätzlichen Eigenschaften des Zweipunktreglers sind sehr leicht abzuleiten:
- Im Gegensatz zu den Verfahren mit Spannungssteuerung ist der Verzerrungsanteil des
Phasenstromes praktisch unabhängig vom Betriebspunkt des Stromrichters. Sein Spitzenwert
und sein Effektivwert lassen sich allein als Funktion des Toleranzbandes angeben:
î A VZ
,
Iδ Iδ = --- , I
2 A, VZ, eff≈---------
2 3
(10.1)
Für die Berechnung des Effektivwertes wird angenommen, dass der Verzerrungsstrom
zwischen den Berührungspunkten am Toleranzband näherungsweise linear verläuft.
- Bei der Schaltfrequenz verhält es sich umgekehrt. Während sie bei den spannungssteuernden
Verfahren jeweils vorgegeben werden konnte, stellt sie sich hier in Abhängigkeit
von verschiedenen Parametern von selbst ein und variiert zudem innerhalb einer Grundperiode.
Das Verfahren ist grundsätzlich asynchron.
10.1.2 Schaltfrequenz und Modulationsfunktion
Im folgenden soll mit Hilfe des in Bild 10.2 dargestellten Ausschnittes aus dem Verlauf
des Phasenstromes eine momentane Schaltfrequenz berechnet werden. Dazu werden für
I δ
i A (t)
t 1
i A (t 1 )
i A (t 2 )
t 2
t 3
i A(t 3)
i Soll(t)
di Soll/dt (t 3-t 2)
di Soll/dt (t 2-t 1)
t
Bild 10.2.
Ausschnitt aus dem Stromverlauf i A (t)
die Gegenspannung, für die Spannung über der Induktivität und die Ableitung des Stromsollwertes
deren über ein Taktintervall gemittelten Werte e, u Lk sowie di Soll/dt verwendet.
D.h. es wird angenommen, dass diese Grössen kurzzeitig konstant bleiben. Die Differentialgleichung
(10.2) für den Phasenstrom vereinfacht sich damit für die Zeitintervalle
[t 1,t 2] und [t 2,t 3] auf die lineare Gleichung (10.3):