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Zusammenfassung Dissertation Dr.-Ing. Manfred Reddig

Die Arbeit befaßt sich mit den Schaltvorgängen von hart schaltenden IGBT-Schaltern, wobei als wichtigstes Kriterium die Schaltverluste auzusehen sind. Dabei muß man zwischen dem einfachen Ein- und Ausschalten von ohmscher Last, wie es meist in Datenbüchern behandelt wird, und der wesentlich komplexeren Stromumschaltung (Kommutierung), wie sie in Stromrichtern auftritt, unterscheiden. Die Arbeit behandelt vor allem die beim Einsatz von IGBT übliche Kommutierung an Gleichspannung, die zwischen einem IGBT und einer Diode stattfindet. Eine repräsentative Schaltung ist der Tiefsetz-Gleichstromsteller.
Die Untersuchungen zeigten die Wechselwirkung von Ansteuerung, Kommutierungsinduktivität, IGBT und Freilaufdiode. Unter Beachtung dieser Elemente gelang es, Aussagen über die Schaltverlustenergie als Funktion dieser Einflußgrößen zu machen. Für eine technische Optimierung des Moduls bezüglich der Schaltverluste müssen die Freilaufdiode, der IGBT, die Kommutierungskreisinduktivität und die Ansteuerung bei Betriebstemperatur aufeinander abgestimmt werden. Eine Optimierung der einzelnen Komponenten führt nur zu suboptimalen Lösungen, so verursacht bei gegebenem Modul und -ansteuerung eine Minimierung der Kommutierungskreisinduktivität sogar ein Ansteigen der Schaltverluste.