Ein Beitrag zur Auslegung und Integration spannungsgespeister IGBT-Wechselrichter:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Ilmenau
Verl. ISLE
1997
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| ISBN: | 3932633091 |
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| adam_text | SVEN KONRAD EIN BEITRAG ZUR AUSLEGUNG UND INTEGRATION
SPANNUNGSGESPEISTER IGBT- WECHSELRICHTER AVER LAG ISLE 1997
INHALTSVERZEICHNIS 0 VERZEICHNIS DER FORMELZEICHEN, INDIZES UND
ABKUERZUNGEN IV 1 EINLEITUNG 1 1.1IGBT-WECHSELRICHTERSYSTEME MIT
GLEICHSPANNUNGSZWISCHENKREIS 1 1.2 INTEGRATION IN DER
LEISTUNGSELEKTRONIK 2 1.2.1 INTEGRATIONSSTRATEGIEN; STAND DER TECHNIK 2
1.2.2 INTEGRATIONSGRAD; ENTWICKLUNGSTENDENZEN 4 1.3 ZIELSETZUNG DER
ARBEIT 5 2 BESCHREIBUNG DES WECHSELRICHTERSYSTEMS 6 2.1
GRUNDKONFIGURATION 6 2.2 PULSMUSTERGENERIERUNG 8 2.2.1 VORBEMERKUNG 8
2.2.2 UNTERSCHWINGUNGSVERFAHREN 9 2.3 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES
SYSTEMS 11 2.3.1 SINUSIDEALES UNTERSCHWINGUNGSVERFAHREN 11 2.3.1.1
LINEARER AUSSTEUERMODUS 11 2.3.1.2 NICHTLINEARER AUSSTEUERMODUS 12 2.3.2
UNTERSCHWINGUNGSVERFAHREN MIT AUFMODULIERTER DRITTER HARMONISCHER 14 3
DIE LEISTUNGSSTUFE 15 3.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DER
LEISTUNGSHALBLEITER 15 3.1.1 DER IGBT 15 3.1.1.1 EINTEILUNG
VERSCHIEDENER IGBT-STRUKTUREN 15 3.1.1.1.1 EINTEILUNG NACH DER
GRUNDSTRUKTUR 16 3.1.1.1.2 EINTEILUNG NACH DER FLUSSRICHTUNG DES
LASTSTROMES 17 3.1.1.1.3 EINTEILUNG NACH DER GATESTRUKTUR 18 3.1.1.2
SCHALT- UND DURCHLASSVERHALTEN 19 3.1.1.3 FEHLERZUSTAENDE 21 3.1.1.3.1
LATCH-UP 21 3.1.1.3.2 AVALANCHE-GENERATION 22 3.1.1.3.3 ENTSAETTIGUNG
INFOLGE HOHER KOLLEKTORSTROEME 23 3.1.2 DIE LEISTUNGSDIODE 24 3.1.2.1
STRUKTUREN VON SCHNELLEN LEISTUNGSDIODEN 24 3.1.2.2 SCHALT- UND
DURCHLASSVERHALTEN VON PIN-DIODEN 25 3.2 KLEMMENVERHALTEN DER
LEISTUNGSHALBLEITER 27 3.2.1 STATISCHER BETRIEB 27 3.2.2 DYNAMISCHER
BETRIEB 28 3.2.3 DER KURZSCHLUSS 32 I 3.2.4 MASSNAHMEN ZUR GEZIELTEN
BEEINFLUSSUNG DES SCHALTVERHALTENS 33 3.2.4.1 BEEINFLUSSUNG DURCH DIE
ANSTEUEREINHEIT 33 3.2.4.2 BEEINFLUSSUNG DURCH PARASITAERE INDUKTIVITAETEN
36 3.3 AUFBAU UND MONTAGE VON LEISTUNGSMODULEN 37 3.3.1 DCB-SUBSTRATE 37
3.3.2 IMS 39 3.3.3 DICKSCHICHTSUBSTRATE 40 3.3.4 MONTAGE VON
LEISTUNGSMODULEN 41 4 ANSTEUER- UND SCHUTZEINHEIT 42 4.1 FEHLERARTEN UND
MASSNAHMEN ZUR FEHLERERKENNUNG 42 4.1.1 UEBERTEMPERATUREN 43 4.1.2
UEBERSPANNUNGEN 44 4.1.3 FEHLERSTROEME 44 4.2 ANFORDERUNGEN AN DIE
SCHUTZEINHEIT 48 4.3 SCHUTZKONZEPTE 49 4.3.1 SCHUTZ BEIM AUSSCHALTEN DES
KS II 49 4.3.1.1 HOCHOHMIGES AUSSCHALTEN 49 4.3.1.2 AKTIVE
UEBERSPANNUNGSBEGRENZUNG (ACTIVE CLAMPING) 51 4.3.2 SCHUTZ BEIM EINTRETEN
DES KS II 55 4.3.2.1 PASSIVE GATEKLEMMUNG 55 4.3.2.2 AKTIVE
KURZSCHLUSSSTROMBEGRENZUNG 56 4.3.3 VERGLEICH VON SCHUTZKONZEPTEN MIT UND
OHNE HOCHVOLT-BAUELEMENT 61 4.4 EINFLUSS DER SCHUTZEINHEIT AUF DIE
DIMENSIONIERUNG DES IGBTS 67 5 ELEKTROTHERMISCHE BETRACHTUNGEN 68 5.1
THERMISCHES VERHALTEN VON LEISTUNGSMODULEN 68 5.1.1 GRUNDANORDNUNG 68
5.1.2 VERHALTEN VON EINZELCHIPANORDNUNGEN 70 5.1.2.1 THERMISCHER
WIDERSTAND 70 5.1.2.2 THERMISCHE IMPEDANZ 75 5.1.3 THERMISCHE
VERKOPPLUNG IN HYBRIDANORDNUNGEN 76 5.1.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN 81 5.1.4.1
GESTALTUNG VON LEISTUNGSMODULEN 81 5.1.4.2 ELEKTROTHERMISCHE
MODELLBILDUNG 82 5.2 ERSATZSCHALTBILDER ZUR BESCHREIBUNG DES THERMISCHEN
VERHALTENS 83 5.3 VERLUSTLEISTUNGSBILANZ IN ANORDNUNGEN MIT
SINUSFOERMIGEM AUSGANGSSTROM 86 5.3.1 BERECHNUNG DER VERLUSTLEISTUNGEN
VON IGBT UND DIODE 86 5.3.1.1 DURCHLASSVERLUSTLEISTUNGEN 86 5.3.1.2
SCHALTVERLUSTENERGIEN 89 5.3.1.3 SPERR-UND BLOCKIERVERLUSTLEISTUNGEN 90
N 5.3.2 VERIFIKATION DES BERECHNUNGSVERFAHRENS DURCH MESSUNGEN 91
5.3.2.1 ERMITTLUNG DER KOEFFIZIENTEN ZUR VERLUSTLEISTUNGSBERECHNUNG 91
5.3.2.2 MESSDURCHFUEHRUNG 93 5.3.2.2.1 VERSUCHSAUFBAU 94 5.3.2.2.2
FEHLERQUELLEN 95 5.3.2.2.3 MESSUNG DES THERMISCHEN WIDERSTANDES RIH/J-H
96 5.3.2.2.4 MESSUNG DER MITTLEREN SPERRSCHICHTTEMPERATUREN TJ IM
WECHSELRICHTERBETRIEB 97 5.3.2.3 VERGLEICH DER ERRECHNETEN UND
GEMESSENEN MITTLEREN VERLUSTLEISTUNGEN 98 5.3.2.4 AUSWERTUNG 100 5.3.3
MITTLERE VERLUSTLEISTUNGEN 102 5.3.3.1 DARSTELLUNG DER MITTLEREN
VERLUSTLEISTUNGEN 102 5.3.3.2 EINFLUSS DES
PULSMUSTERGENERIERUNGSVERFAHRENS AUF DIE MITTLEREN VERLUSTLEISTUNGEN 105
5.4 ASPEKTE ZUR ELEKTROTHERMISCHEN SYSTEMAUSLEGUNG 108 5.4.1
SIMULATIONSVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER ZEITLICHEN
SPERRSCHICHTTEMPERATURVERLAEUFE 108 5.4.1.1 SIMULATIONSMODELL 108 5.4.1.2
VERIFIKATION DES SIMULATIONSMODELLS 112 5.4.1.3 DARSTELLUNG VON
MESSUNGEN DER SPERRSCHICHTTEMPERATUR 115 5.4.2 ELEKTROTHENNISCHE
SYSTEMAUSLEGUNG; AUSNUTZUNGSKENNLINIEN 117 5.4.2.1
AUSGANGSFREQUENZBEREICH F A ^50 HZ 117 5.4.2.2 AUSGANGSFREQUENZBEREICH F
A 50 HZ 118 6 ZUSAMMENFASSUNG 121 7 LITERATURVERZEICHNIS 123 III
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