Untersuchungen zu Ausgangsfiltern in Siliziumcarbid-Antriebswechselrichtern:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Garbsen
TEWISS Verlag
[2021]
|
| Schriftenreihe: | Berichte aus dem IAL
2021, Band 1 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XII, 177 Seiten Illustrationen 21 cm, 262 g |
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|---|---|
| adam_text | VI
INHALTSVERZEICHNIS
NOMENKLATUR
VIII
1
EINLEITUNG
1
1.1
STAND
DER
TECHNIK
UND
FORSCHUNG
........................................................................
1
1.2
FORSCHUNGSLEITENDE
HYPOTHESEN
...........................................................................
2
2
GRUNDLAGEN
4
2.1
WIDE-BANDGAP-LEISTUNGSHALBLEITER
.........................................................................
4
2.1.1
SILIZIUMCARBID-MOSFETS
.........................................................................
4
2.2
MODELLIERUNG
VON
LEISTUNGSHALBLEITEM
..................................................................
5
2.2.1
ELEKTRISCH
SKALIERBARE
MODELLIERUNG
.........................................................
5
2.2.2
AUSWIRKUNG
UND
BERUECKSICHTIGUNG
DER
STROMWELLIGKEIT
.........................
8
2.2.3
BERUECKSICHTIGUNG
DER
BODYDIODE
...............................................................
11
2.2.4
THERMISCH
SKALIERBARE
MODELLIERUNG
.........................................................
14
2.3
EMV
IN
ANTRIEBSSYSTEMEN
.....................................................................................
18
2.3.1
NORMATIVE
ANFORDERUNGEN
.........................................................................
18
2.3.2
SPEKTRUM
EINES
TRAPEZFOERMIGEN
SPANNUNGSSIGNALS
...................................
19
2.4
GLEICH-UND
GEGENTAKTSPANNUNGEN
IM
DREIPHASENSYSTEM
.......................................
21
3
AUSGANGSFILTER
FUER
SILIZIUMCARBID-WECHSELRICHTER
27
3.1
DW/DZ-FILTER
..................................................................................................................
29
3.1.1
DIMENSIONIERUNG
UND
AUFBAU
......................................................................30
3.1.2
MESSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
................................................................
34
3.2
SINUSFILTER
.....................................................................................................................
40
3.2.1
DIMENSIONIERUNG
UND
KOMPONENTENAUFBAU
................................................
40
3.2.2
MESSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
................................................................47
4
SCHALTVERSUCHE
52
4.1
BETRACHTUNG
EINER
KOMMUTIERUNGSZELLE
...................................................................52
4.2
NIEDERINVASIVE
MESSUNG
DES
KOMMUTIERUNGSSTROMES
.............................................
55
4.2.1
DIFFERENTIELLE
ROGOWSKISPULE
......................................................................
55
4.2.2
KOAXIALSHUNT
..................................................................................................
60
4.3
BERUECKSICHTIGUNG
UND
AUSWIRKUNG
DER
NICHTLINEAREN
AUSGANGSKAPAZITAET
....
62
4.4
PARAMETERABHAENGIGKEIT
DES
SCHALTVERHALTENS
.............................................................
63
4.4.1
VARIATION
DES
KOMMUTIERUNGSSTROMES
.........................................................
63
4.4.2
VARIATION
DER
ZWISCHENKREISSPANNUNG
.........................................................72
VII
4.4.3
VARIATION
DER
SPERRSCHICHTTEMPERATUR
..........................................................72
4.5
VERGLEICH
DER
STROMMESSTECHNIK
................................................................................
74
5
10KW-DEMONSTRATOR
78
5.1
GATE-TREIBER
..................................................................................................................
80
5.1.1
KALIBRIERUNG
DER
NTC-TEMPERATURMESSUNG
................................................
83
5.2
ANSTEUER-
UND
REGELUNGSPLATTFORM
*CONTROLCUBE
*
...................................................
84
5.3
THERMISCHE
CFD-SIMULATION
......................................................................................
85
6
EMV-MODELLIERUNG
DES
ANTRIEBSSYSTEMS
92
6.1
VEREINFACHUNG
DER
KOMPONENTEN
IM
GLEICHTAKT-ERSATZSCHALTBILD
..........................
93
6.2
VALIDIERUNG
DER
MODELLBILDUNG
...................................................................................
95
6.3
BEISPIELHAFTE
DIMENSIONIERUNG
EINES
GLEICHTAKTFILTERS
ANHAND
DER
DO-160F
.
.
98
6.3.1
AUFBAU
UND
CHARAKTERISIERUNG
DER
FILTERSTUFE
...........................................
102
7
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNG
DES
SIC-WECHSELRICHTERS
MIT
AUSGANGSFILTERN
107
7.1
VERSUCHSAUFBAU
..........................................................................................................
107
7.2
UNTERSUCHUNGEN
OHNE
LAST
.......................................................................................
109
7.2.1
DW/DR-FILTER
....................................................................................................
109
7.2.2
SINUSFILTER
.......................................................................................................
114
7.3
UNTERSUCHUNGEN
AN
EINER
OHMSCH-INDUKTIVEN
LAST
..................................................
124
7.3.1
AUSWIRKUNGEN
DER
LASTIMPEDANZ
AUF
DIE
SYSTEMVERLUSTE
........................
125
7.3.2
DW/DR-FILTER
....................................................................................................
130
7.3.3
SINUSFILTER
.......................................................................................................
135
7.3.4
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
BERECHNETEN
UND
GEMESSENEN
VERLUSTE
................
141
7.3.5
VALIDIERUNG
DER
EINZELVERLUSTE
....................................................................
145
7.4
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
FILTER
IN
EINEM
ANTRIEBSSYSTEM
...........................................
147
7.5
CHIPFLAECHENBEDARF
DER
FILTER
....................................................................................
152
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
DISKUSSION
156
A
ANHANG
160
A.L
MODELLIERUNG
DES
KANALWIDERSTANDES
DES
MOSFETS
..........................................
160
A.2
FIT-FUNKTIONEN
DER
DOPPELPULS
MESSDATEN
.............................................................
161
A.3
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
BANDBREITE
DER
ROGOWSKISPULE
.............................................
163
A.4
THERMOGRAPHIEBILDER
DER
KOMPONENTEN
................................................................
165
A.5
AUSWIRKUNGEN
DES
SINUSFILTERS
AUF
DIE
AMPLITUDENSPEKTREN
IM
ANTRIEBSSYSTEM
.
166
A.6
VERGLEICH
DER
LEISTUNGSMESSUNG
FUER
BEIDE
FILTER
IM
ANTRIEBSSYSTEM
...............
167
LITERATURVERZEICHNIS
168
|
| adam_txt |
VI
INHALTSVERZEICHNIS
NOMENKLATUR
VIII
1
EINLEITUNG
1
1.1
STAND
DER
TECHNIK
UND
FORSCHUNG
.
1
1.2
FORSCHUNGSLEITENDE
HYPOTHESEN
.
2
2
GRUNDLAGEN
4
2.1
WIDE-BANDGAP-LEISTUNGSHALBLEITER
.
4
2.1.1
SILIZIUMCARBID-MOSFETS
.
4
2.2
MODELLIERUNG
VON
LEISTUNGSHALBLEITEM
.
5
2.2.1
ELEKTRISCH
SKALIERBARE
MODELLIERUNG
.
5
2.2.2
AUSWIRKUNG
UND
BERUECKSICHTIGUNG
DER
STROMWELLIGKEIT
.
8
2.2.3
BERUECKSICHTIGUNG
DER
BODYDIODE
.
11
2.2.4
THERMISCH
SKALIERBARE
MODELLIERUNG
.
14
2.3
EMV
IN
ANTRIEBSSYSTEMEN
.
18
2.3.1
NORMATIVE
ANFORDERUNGEN
.
18
2.3.2
SPEKTRUM
EINES
TRAPEZFOERMIGEN
SPANNUNGSSIGNALS
.
19
2.4
GLEICH-UND
GEGENTAKTSPANNUNGEN
IM
DREIPHASENSYSTEM
.
21
3
AUSGANGSFILTER
FUER
SILIZIUMCARBID-WECHSELRICHTER
27
3.1
DW/DZ-FILTER
.
29
3.1.1
DIMENSIONIERUNG
UND
AUFBAU
.30
3.1.2
MESSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
.
34
3.2
SINUSFILTER
.
40
3.2.1
DIMENSIONIERUNG
UND
KOMPONENTENAUFBAU
.
40
3.2.2
MESSTECHNISCHE
CHARAKTERISIERUNG
.47
4
SCHALTVERSUCHE
52
4.1
BETRACHTUNG
EINER
KOMMUTIERUNGSZELLE
.52
4.2
NIEDERINVASIVE
MESSUNG
DES
KOMMUTIERUNGSSTROMES
.
55
4.2.1
DIFFERENTIELLE
ROGOWSKISPULE
.
55
4.2.2
KOAXIALSHUNT
.
60
4.3
BERUECKSICHTIGUNG
UND
AUSWIRKUNG
DER
NICHTLINEAREN
AUSGANGSKAPAZITAET
.
62
4.4
PARAMETERABHAENGIGKEIT
DES
SCHALTVERHALTENS
.
63
4.4.1
VARIATION
DES
KOMMUTIERUNGSSTROMES
.
63
4.4.2
VARIATION
DER
ZWISCHENKREISSPANNUNG
.72
VII
4.4.3
VARIATION
DER
SPERRSCHICHTTEMPERATUR
.72
4.5
VERGLEICH
DER
STROMMESSTECHNIK
.
74
5
10KW-DEMONSTRATOR
78
5.1
GATE-TREIBER
.
80
5.1.1
KALIBRIERUNG
DER
NTC-TEMPERATURMESSUNG
.
83
5.2
ANSTEUER-
UND
REGELUNGSPLATTFORM
*CONTROLCUBE
*
.
84
5.3
THERMISCHE
CFD-SIMULATION
.
85
6
EMV-MODELLIERUNG
DES
ANTRIEBSSYSTEMS
92
6.1
VEREINFACHUNG
DER
KOMPONENTEN
IM
GLEICHTAKT-ERSATZSCHALTBILD
.
93
6.2
VALIDIERUNG
DER
MODELLBILDUNG
.
95
6.3
BEISPIELHAFTE
DIMENSIONIERUNG
EINES
GLEICHTAKTFILTERS
ANHAND
DER
DO-160F
.
.
98
6.3.1
AUFBAU
UND
CHARAKTERISIERUNG
DER
FILTERSTUFE
.
102
7
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNG
DES
SIC-WECHSELRICHTERS
MIT
AUSGANGSFILTERN
107
7.1
VERSUCHSAUFBAU
.
107
7.2
UNTERSUCHUNGEN
OHNE
LAST
.
109
7.2.1
DW/DR-FILTER
.
109
7.2.2
SINUSFILTER
.
114
7.3
UNTERSUCHUNGEN
AN
EINER
OHMSCH-INDUKTIVEN
LAST
.
124
7.3.1
AUSWIRKUNGEN
DER
LASTIMPEDANZ
AUF
DIE
SYSTEMVERLUSTE
.
125
7.3.2
DW/DR-FILTER
.
130
7.3.3
SINUSFILTER
.
135
7.3.4
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
BERECHNETEN
UND
GEMESSENEN
VERLUSTE
.
141
7.3.5
VALIDIERUNG
DER
EINZELVERLUSTE
.
145
7.4
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
FILTER
IN
EINEM
ANTRIEBSSYSTEM
.
147
7.5
CHIPFLAECHENBEDARF
DER
FILTER
.
152
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
DISKUSSION
156
A
ANHANG
160
A.L
MODELLIERUNG
DES
KANALWIDERSTANDES
DES
MOSFETS
.
160
A.2
FIT-FUNKTIONEN
DER
DOPPELPULS
MESSDATEN
.
161
A.3
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
BANDBREITE
DER
ROGOWSKISPULE
.
163
A.4
THERMOGRAPHIEBILDER
DER
KOMPONENTEN
.
165
A.5
AUSWIRKUNGEN
DES
SINUSFILTERS
AUF
DIE
AMPLITUDENSPEKTREN
IM
ANTRIEBSSYSTEM
.
166
A.6
VERGLEICH
DER
LEISTUNGSMESSUNG
FUER
BEIDE
FILTER
IM
ANTRIEBSSYSTEM
.
167
LITERATURVERZEICHNIS
168 |
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