Leistungselektronik: Einführung in Schaltungen und ... - Furys-Mod

7.3 Anwenden von Resonanzschaltungen in GS-Umrichtern 255Anfangsbedingung t = t 1 : u C = U 0 , i L = I. Die Lösung von (7.27) ergibt:u C (t) = U 0 + IZ 0 sin ω(t − t 1 ),i L (t) = I cos ω(t − t 1 ). (7.28)Das Ende des Intervalles wird erreicht mit u C = 0.t 2 = t 1 + 1 (π + arcsin U )0. (7.29)ωIZ 0Solange u C = u DS > 0 bleibt D2 gesperrt. Bei t = t 2 geht der Strom ohneVerzögerungvon C r auf D2 über:Es gilt: L rdi Ldtu DS = 0, i C = 0, i L = i D , i L + i F − I = 0.− U 0 = 0 mit der Anfangsbedingung t = t 2 , i L = i L (t 2 ):i L (t) = i L (t 2 ) + U 0L r(t − t 2 ). (7.30)Das Ende des Intervalles t = t 3 wird erreicht bei i L = I und i F = 0:t 3 = t 2 + L U 0(I − i L (t 2 )). (7.31)Innerhalb dieses Intervalles geht i L bei t = t 21 durch Null. Das bedeutet:i L = i D < 0i L = i D > 0D2 leitet,S leitet.Innerhalb des Teilintervalles t 2 ≤ t ≤ t 21 muss der Feldeffekttransistor erneutangesteuert werden, damit er bei t = t 21 den Strom entlastet übernehmen kann.Die Einschaltentlastung bringt eine Sicherheitszeit zwischen das Nullwerden derSpannung und das Einsetzen des Stromes. Aber auch das Ausschalten wird entlastet,da zwar die Spannung sofort, jedoch mit begrenzter Steilheit einsetzt.Aus den Zeitverläufen gehen die Betriebsbedingungen für das Ausschalt- und dasEinschaltentlasten hervor. Diesen Entlastungen stehen erhöhte Amplituden der Ventilbeanspruchungeninfolge der Resonanz gegenüber. Bei der Ausschaltentlastungmuss der Scheitelwert des Stromes î D gegenüber I und bei der Einschaltentlastungmuss û DS gegenüber U 0 berücksichtigt werden. Für erstere Form der Entlastung istdeshalb ein abschaltbaresVentil mit gutem Durchlassverhalten für letztere Entlastungeines mit gutem Sperrverhalten auszuwählen. Der Grad der Stromüberhöhung bei derAusschaltentlastung und der der Spannungsüberhöhung bei der Einschaltentlastungwird beim Entwurf der Schaltung gewählt.