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

78 3 Elektronische VentilePositiver Leistungssprungϑ J = 800 W(0,019 K/W + 0,025 K/W + 0,063 K/W + 0,0023 K/W)ϑ J = 87,5 KNegativer Leistungssprungϑ J =−500 W(0,019 K/W + 0,023 K/W + 0,056 K/W + 0,002 K/W)ϑ J =−50 KDamit ergibt sich die Sperrschichterwärmung am Ende des Verlustleistungsimpulseszu 37,5 K.Lösung Aufgabe 3.7. Im Vergleich zu den Zeitkonstanten der Strecke zwischenSperrschicht und Gehäuse ist die Zeitkonstante τ thCA größer, wie aus der Skalierungder Zeitachse des Diagrammes hervorgeht. Für die Berechnung des Zeitverlaufesder Sperrschichttemperatur bei verstärkter Luftkühlung kann allein mit dem transienten,thermischen Widerstand Z thCA und der Summe der inneren Widerstände R thJCgerechnet werden.ϑ J = P (R thJC + Z thCA )Bei der Umgebungstemperatur 35 ◦ C stehen bis zur Sperrschichttemperatur 80 ◦ Cfür die Erwärmung 45 K zur Verfügung. Mit P = 85 W und R thJC = 0,342 K/Wergibt das:Z thCA = ϑ J /P − R thJC ,Z thCA = 0,187 K/W.Aus dem Diagramm geht für diesen Wert eine Erwärmungszeit von 100 s hervor.Der Wert für den Dauerbetrieb geht aus dem Diagramm zu Z thCA = 0,24 K/Whervor. Die zulässige Erwärmung beträgt 90 K. Damit ist die zulässigeVerlustleistungfür diese Betriebsart:P = ϑ J /(R thJC + Z thCA ), P = 155 W.