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By Manfred Michel

Leistungselektronik gewinnt in der Praxis, in der Antriebstechnik und in vielen anderen technischen Anwendungen an Bedeutung. Das Buch behandelt die wichtigsten Schaltungen und zeigt dabei die Methoden, mit denen das Verhalten der Schaltungen zu beschreiben ist. Damit wird ein ?berblick ?ber das gesamte Gebiet erm?glicht. Zu jedem Kapitel wurden Aufgaben gestellt, die den Stoff erg?nzen und zu einem vertieften Verst?ndnis f?hren. Viele Bilder veranschaulichen die behandelten Probleme. Das Buch wendet sich an Ingenieure der Leistungselektronik, der elektrischen Antriebstechnik, der Technik der elektrischen Anlagen und der Regelungstechnik, sowie an Studenten an Hochschulen und Fachhochschulen.

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37 Prinzipschaltbild eines Steuergerätes mit zwei Potentialtrennstellen Die Abb. 37 zeigt das Prinzipschaltbild für ein Steuergerät mit zwei verschiedenen Potentialtrennstellen. Über den Übertrager TR wird der Impulsverstärker 2 mit Steuerleistung versorgt. An das Zeitverhalten dieses Übertragers werden keine Ansprüche gestellt. Das Steuersignal gelangt über den Optokoppler 2/3 vom Impulsformer 3 zum Impulsverstärker. Über diese Potentialtrennstelle werden dabei nur das Einschalt- und das Ausschaltsignal mit gutem Zeitverhalten übertragen.

Aus dem Verlauf des Basisstromes und Kollektorstromes sind Speicherzeit ts und Fallzeit tf definiert. Ihre Summe stellt die Abschaltzeit toff dar: toff = ts + tf . Speicherzeit ts und Fallzeit tf sind durch den negativen Basisstrom zu beeinflussen. Auch beim Abschalten entsteht am Transistor eine Leistung, die Abschaltverlustleistung Poff . Abb. 17 Einschaltvorgang bei Ohm’scher Last Abb. 2 Beispiele elektronischer Ventile 35 Poff wird hauptsächlich durch das Trägheitsverhalten während der Speicherzeit ts und der Fallzeit tf verursacht.

Werden noch die Ohm’schen Widerstände der verschiedenen Gebiete berücksichtigt, so kann das in der Abb. 26 dargestellte Ersatzschaltbild eines n-Kanal-MOS-FET aufgestellt werden. Obwohl MOS-FET für die Leistungselektronik aus vielen parallel geschalteten Transistorzellen bestehen und die Widerstände der einzelnen Gebiete und die Kapazitäten räumlich verteilte Größen sind, beschreibt das Ersatzschaltbild (Abb. 26) mit den diskreten Elementen das Schaltverhalten des MOS-FET ausreichend genau. RG gibt den Widerstand der Gate-Strecke wieder, RD den Widerstand des n− -Gebietes und RK den Widerstand des Kanalgebietes.

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