ETiT IV-Praktikum Versuch Gleichstromsteller - Institut für ...

2 Der Gleichstromsteller
2.1 Das Prinzip
Der GS wird von der positiven Spannung UB versorgt. Durch das Ein- und Ausschalten – das
sogenannte Pulsen – der Spannung UB wird die Ausgangsspannung u2 und deren Mittelwert
Ud verstellt. Hierbei entsteht eine Reihe von Rechteckblöcken (siehe Bild 2.1), deren
Breite durch die Schaltfrequenz fs und die Aussteuerung � bestimmt ist [1, 2, 3]. Die Schaltfrequenz
ergibt sich aus dem jeweils gewählten Pulsverfahren. Die Höhe der Ausgangsspannung
ist der Mittelwert über den Zeitraum einer Schaltperiode Ts:
t
ein
U d � �U
B � t ein � f s �U
B � � �
Ts
Bild 2.1: Rechteckblöcke (Pulse)
2.2 Die Grundschaltung des Zwei-Quadrantenstellers
Bild 2.2 zeigt einen GS für
den Betrieb in zwei Quadranten
mit Stromumkehr [1, 2, 3,
9]. Die Schalter S1 und S2
sowie die Dioden D1 und D2
werden im Versuch durch ein
IGBT-Modul realisiert. Mit
der vorgegebenen Spannungsquelle
UB ist es möglich, die
Schaltung als Tiefsetzsteller
mit positiver Stromrichtung
oder als Hochsetzsteller mit
negativer Stromrichtung zu
betreiben. Für den Ein-Quadrantenbetrieb
sind nur Schalter
S1 und Freilaufdiode D2
relevant. Die Drossel Ld dient
zur Glättung des Laststromes
id.
Bild 2.2: Schaltung des Gleichstromstellers
U
B
S. 5