Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

212 10 Phasenstromregler
10.2 Einphasige Brücke mit Dreipunktregler
10.2.1 Funktionsprinzip
Die einphasige Brücke kann grundsätzlich ebenfalls mit einem Zweipunktregler betrieben
werden. Dabei werden die beiden Brückenzweige synchron im Gegentakt geschaltet. Ein
solcher Regler macht jedoch keinen Gebrauch vom zusätzlichen Schaltniveau null für die
Phasenspannung. Mit einer einfachen Erweiterung des Zweipunkt- auf einen Dreipunktregler
lässt sich dies korrigieren. Nach dem in Bild 10.8 dargestellten Prinzip schaltet
während einer Halbperiode nur ein Brückenzweig. Auf diese Weise erfolgt jeweils eine
Umschaltung der Phasenspannung zwischen +U d und 0 bzw. -U d und 0. Dies hat zur Folge,
dass sich der Phasenstrom im Vergleich zum Zweipunktregler langsamer von einer Toleranzbandgrenze
zur anderen bewegt. Die momentane Schaltfrequenz wird generell kleiner.
Da jeder Schalter nur während einer Halbperiode aktiv ist, halbiert sich seine mittlere
Schaltfrequenz noch einmal. Zweimal pro Periode muss ein Umschalter betätigt werden,
der die Schaltsignale vom einen Brückenzweig auf den anderen leitet. Dies geschieht am
einfachsten mit Hilfe eines zweiten Komparators mit einer etwas grösseren Hysterese
I δ +I h . Der Phasenstrom verlässt dann zweimal das Toleranzband um den Betrag I h /2, wie
das in Bild 10.8 mit Pfeilen gekennzeichnet ist. Der Wert von I h kann prinzipiell so klein
gemacht werden, wie es die praktische Realisierung erlaubt.
i -
Soll
+
U d
i d
iA -iA,VZ S A
-1
+1
-1
S B
I δ
I δ+I h
+1
-1
Bild 10.8. Einphasige Brücke mit Dreipunktregler
10.2.2 Schaltfrequenz
A
-1 B
1
1
u AB
i A
1
1
L k
s A
s B
e
Für die Berechnung der Schaltfrequenz kann wiederum von der Darstellung in Bild 10.2
und den Beziehungen (10.4) bis (10.7) ausgegangen werden, wobei als Ausgangsspannungen
jetzt die Werte +U d bzw. -U d und 0 einzusetzen sind. Als Resultat erhält man für
die momentane Schaltfrequenz beim Dreipunktregler:
Ud In 1
0.5
0
-0.5
-1
i Soll
u AB
i A
.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
ω 1t/2π
.