DE19855900A1 - Verfahren zur Verringerung von Verlusten beim Kommutierungsvorgang - Google Patents
Verfahren zur Verringerung von Verlusten beim KommutierungsvorgangInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verringerung von Verlusten bei der Kommutierung eines im Freilauf arbeitenden, angesteuerten Stromrichterventils (T2) einer Wechselrichterphase (2) auf ein stromübernehmendes Stromrichterventil (T1) dieser Wechselrichterphase (2). Erfindungsgemäß wird zu Beginn des Kommutierungsvorgangs das stromübernehmende Stromrichterventil (T1) eingeschaltet und wird das im Freilauf arbeitende, angesteuerte Stromrichterventil (T2) schnell abgeschaltet, sobald der Wert seiner Drainspannung (U¶D¶) Null ist. Somit kann man auf einfache Weise die Verluste beim Kommutierungsvorgang wesentlich verringern.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verringerung
von Verlusten bei der Kommutierung eines im Freilauf arbei
tenden, angesteuerten Stromrichterventils einer Wechselrich
terphase auf ein stromübernehmendes Stromrichterventil dieser
Wechselrichterphase.
Aus der Veröffentlichung mit dem Titel "Use of the MOSFET
Channel Reverse Conduction in an Inverter for Suppression of
the Integral Diode Recovery Current", abgedruckt im Konfe
renzbericht "The European Power Electronics Association",
13. bis 16.09.1993 in Brighton, Seiten 431 bis 436, ist ein
Verfahren bekannt, mit dem beim Kommutierungsvorgang Verluste
verringert werden. Dieses bekannte Verfahren wird bei einem
mehrphasigen Wechselrichter angewendet, der als Stromrichter
ventil Metalloxidschicht-Feldeffekttransistoren (MOSFET) auf
weist.
MOSFET sind unipolare Leistungshalbleiter, die in der Lage
sind, Strom in beiden Richtungen zu führen. Parasitär besitzt
jeder MOSFET eine antiparallele bipolare Freilaufdiode, die
allgemein als Inversdiode bezeichnet wird. Diese Freilauf
diode weist Eigenschaften auf, die für den Betrieb des Strom
richterventils nicht optimal sind, da sie nicht als eigener
Chip in einem eigenen Prozeß hergestellt werden kann. Sie ist
integraler Bestandteil des MOSFET. Diese Inversdiode weist
ein nicht optimales Durchlaßverhalten und eine nicht opti
mierte Speicherladung auf.
In der Fig. 1 ist eine bekannte Schaltung einer Wechselrich
terphase 2, die als Stromrichterventile T1 und T2 jeweils ein
MOSFET aufweist, näher dargestellt. Die antiparallele bipo
lare Freilaufdiode des Stromrichterventils T1 bzw. T2 ist mit
RD1 bzw. RD2 bezeichnet. Diese Wechselrichterphase 2 ist
gleichspannungsseitig mit einer Gleichspannungsquelle 4 ver
knüpft, an der eine Gleichspannung UZK, die auch als Zwi
schenkreisspannung bezeichnet wird, abfällt. Der Verbindungs
punkt 6 der beiden elektrisch in Reihe geschalteten Strom
richterventile T1 und T2 bildet einen Wechselstromanschluß,
an dem eine Last anschließbar ist. Bei den verwendeten MOSFET
handelt es sich um selbstsperrende, die als Enhancement-
MOSFET bezeichnet werden. Ein Drainstrom fließt bei n-Kanal-
Enhancement-MOSFET erst dann, wenn die Gate-Source-Spannung
UGS einen vorbestimmten positiven Wert überschreitet.
In der Fig. 2 ist eine Strom-Spannungs-Charakteristik eines
MOSFET dargestellt, die aus dem eingangs genannten Konferenz
bericht "EPE" bekannt ist. Diese Strom-Spannungs-Charakteri
stik weist verschiedene Kennlinien auf, die im Quadranten I
und III verlaufen. Der Teil der Kennlinie im Quadranten I,
der mit Tc bezeichnet ist, wird benutzt, wenn der MOSFET mit
tels einer Gate-Source-Spannung UGS = 15 V angesteuert wird.
Der Teil der Kennlinie im Quadranten III der mit TRCC bezeich
net ist, wird benutzt, wenn der MOSFET angesteuert wird und
ein Laststrom ILAST entgegen der Hauptrichtung durch den
MOSFET fließt. Wird der MOSFET nicht angesteuert (UGS = 0 V),
so wird die Kennlinie im Quadranten III benutzt, die mit TD
bezeichnet ist. Das heißt, die integrale Freilaufdiode RD des
MOSFET führt den Laststrom ILAST.
Gemäß dieser Charakteristik ist erkennbar, daß die Durchlaß
verluste eines MOSFET verringert werden können, wenn im Frei
laufbetrieb der MOSFET angesteuert wird. Dadurch teilt sich
der Freilaufstrom auf den Transistor und der integralen Frei
laufdiode RD auf. Dieser Betrieb ist durch die Kennlinie TRCCD
im Quadranten III gekennzeichnet.
Beim Kommutierungsvorgang vom Stromrichterventil T2, das im
Freilauf arbeitet und angesteuert ist, auf das stromüberneh
mende Stromrichterventil T1 (Fig. 1) muß gemäß der Veröffent
lichung "Commutation Behaviour in DC/AC-Converters with Power
MOSFET", abgedruckt in "PCI", Juni 1986, Seiten 316 bis 330,
zunächst das Stromrichterventil T2 abgeschaltet werden, bevor
das Stromrichterventil T1 eingeschaltet werden darf. Dies ist
erforderlich, um einen Kurzschluß durch gleichzeitiges Ein
schalten der beiden Stromrichterventile T1 und T2 zu verhin
dern. Dies bedeutet, daß zum Zeitpunkt der Kommutierung die
integrale Freilaufdiode RD des im Freilauf arbeitende Strom
richterventils T2 den Laststrom ILAST führt und damit aufgrund
der gespeicherten Ladung die Freilaufdiode RD Abschaltver
luste verursacht.
In der eingangs genannten Veröffentlichung ist ein Verfahren
angegeben, wodurch der Laststrom ILAST beim Kommutierungsvor
gang vom im Freilauf arbeitenden, angesteuerten Stromrichter
ventil T2 auf das stromübernehmende Stromrichterventil T1
nicht von der integralen Freilaufdiode RD2 des Stromrichter
ventils T2 geführt wird. Dieses bekannte Verfahren ist da
durch gekennzeichnet, daß das stromübernehmende Stromrichter
ventil T1 so langsam angesteuert wird, daß nur ein minimaler
Stromüberschwinger auftritt. Durch das langsame Ansteuern des
stromübernehmenden Stromrichterventils T1 steigt dessen Ein
schaltverluste an. Die Höhe dieser Einschaltverluste sind von
der Verzögerung des Einschaltens abhängig. Der Stromüber
schwinger ist vergleichbar mit einem Diodenrückstrom, der das
Stromrichterventil T1 zusätzlich belastet. Für diese zeitlich
ausgedehnte Ansteuerung wird für jedes Stromrichterventil T1
und T2 einer Wechselrichterphase 2 eine Überstromerfassung
benötigt. Dieser Strom im Brückenzweig wird mittels einer
Spannungsmessung an einer Streuinduktivität erfaßt. Dazu muß
einerseits der Wert der Streuinduktivität genau bekannt sein
und andererseits muß ein schneller Integrator vorgesehen
sein, an dessen Ausgang dann der Wert des Stromes im Brücken
zweig ansteht. Diesem Integrator ist ein Spitzenwertdetektor
nachgeschaltet, der ausgangsseitig mit einer Überstrom-Steu
ereinrichtung verbunden ist. Durch dieses Verfahren vermin
dert sich die Amplitude des Sperrverzögerungsstromes und die
Schaltverluste des im Freilauf arbeitenden, angesteuerten
Stromrichterventils beim Kommutierungsvorgang.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das bekannte
Verfahren derart abzuändern, daß die genannten Nachteile
nicht mehr auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu Be
ginn des Kommutierungsvorganges das stromübernehmende Strom
richterventil eingeschaltet und daß das im Freilauf arbei
tende, angesteuerte Stromrichterventil schnell abgeschaltet
wird, sobald der Wert seiner Drainspannung gleich Null ist.
Als Meßwert für dieses Verfahren wird die Drainspannung des
im Freilauf arbeitenden Stromrichterventils benötigt. Dieser
Meßwert wird bei der bekannten Entsättigungsüberwachung, mit
der ein Kurzschluß- bzw. ein Überstrom erfaßt wird, verwen
det. Das heißt, man benötigt keine weitere Meßwert-Erfas
sungseinrichtung, um das erfindungsgemäße Verfahren durchfüh
ren zu können.
Durch die Ansteuerung des stromübernehmenden Stromrichterven
tils kommutiert der Laststrom vom im Freilauf arbeitenden
Stromrichterventil auf das stromübernehmende Stromrichterven
til. In Abhängigkeit dieser Stromkommutierung verändert sich
der Wert der Drainspannung des im Freilauf arbeitenden Strom
richterventils. Zum Beginn der Kommutierung weist die Drain
spannung einen negativen Wert in der Größenordnung der Sätti
gungsspannung des Stromrichterventils auf. Am Ende der Last
stromkommutierung fällt an diesem Stromrichterventil die ge
samte Zwischenkreisspannung als Sperrspannung ab, da das
stromübernehmende Stromrichterventil den Laststrom führt. Aus
diesen beiden Eckwerten der Drainspannung ist zu erkennen,
daß der Verlauf der Drainspannung während des Kommutierungs
vorgangs einen Nulldurchgang aufweist. Exakt zu diesem Zeit
punkt ist der Laststrom vollständig auf das stromübernehmende
Stromrichterventil kommutiert.
Damit die Abschaltverluste möglichst minimal werden, muß zu
diesem Zeitpunkt das im Freilauf arbeitende Stromrichterven
til so schnell wie möglich abgeschaltet werden. In Abhängig
keit der Schnelligkeit dieser Abschaltung fließt ein Quer
strom durch das im Freilauf arbeitende Stromrichterventil und
durch das stromübernehmende Stromrichterventil zusätzlich zum
Laststrom. Das heißt, die auftretenden Verluste können nicht
eliminiert werden, sondern nur in Abhängigkeit der Schnellig
keit der Abschaltung des im Freilauf arbeitenden Stromrich
terventils verringert werden. Diese Verringerung der Verluste
ist gegenüber der Verringerung mittels des bekannten Verfah
rens wesentlich größer, da beim bekannten Verfahren einer
seits Verarbeitungsschritte für das Meßsignal vorhanden sind
und andererseits die Überstrom-Steuereinrichtung erst dann
arbeiten kann, wenn bereits ein Überstrom aufgetreten ist.
Bei einem vorteilhaften Verfahren wird zu Beginn des Kommu
tierungsvorgangs die Gatespannung des im Freilauf arbeiten
den, angesteuerten Stromrichterventils soweit abgesenkt, bis
seine Drainspannung gleich einer vorbestimmten Referenzspan
nung ist. Durch diesen zusätzlichen Verfahrensschritt verbes
sert sich die Erkennung des Spannungsnulldurchgangs der
Drainspannung wesentlich, da unabhängig vom Wert der Sätti
gungsspannung des im Freilauf arbeitenden, angesteuerten
Stromrichterventils der Ausgangswert der Drainspannung zu
Beginn des Kommutierungsvorgangs immer den Wert der Referenz
spannung aufweist. Dies macht sich besonders bei kleinen
Lastströmen bemerkbar.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
bezug genommen, in der das Verfahren nach der Erfindung sche
matisch veranschaulicht ist.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Wechselrichterphase, die
Fig. 2 zeigt eine bekannte Strom-Spannungs-Charakteristik
des Stromrichterventils T2 der Fig. 1, in
Fig. 3 ist in einem Diagramm über die Zeit t der Verlauf
der Gate-Source-Spannung des Stromrichterventils T2
der Fig. 1 beim Kommutierungsvorgang gemäß der Er
findung und in
Fig. 4 ist in einem Diagramm über der Zeit t der Verlauf
der zugehörigen Drainspannung dargestellt, in den
Fig. 5, 6 sind die Verläufe der Drain-Source-Spannung und der
Drainspannung jeweils in einem Diagramm über der
Zeit t gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt und
die
Fig. 7 zeigt die Schaltung einer bekannten Hybrid-Lei
stungs-MOSFET.
Anhand der Diagramme der Fig. 3 und 4 in Verbindung mit der
Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird nun das erfindungsgemäße
Verfahren näher erläutert:
Zum Zeitpunkt t0 ist das Stromrichterventil T1 gesperrt und das Stromrichterventil T2 angesteuert. Unter der Vorausset zung, daß der Laststrom ILAST < 0 ist, arbeitet das Stromrich terventil T2 im Freilauf und führt den Laststrom ILAST ent gegen seiner Hauptrichtung. Die integrale Freilaufdiode RD2 ist gemäß dem Diagramm nach Fig. 2 in Abhängigkeit des flie ßenden Drainstromes ID an der Stromführung beteiligt. Das Stromrichterventil T1 ist das Stromrichterventil, das bei dem Kommutierungsvorgang den Laststrom ILAST übernehmen soll. Des halb wird dieses Stromrichterventil T1 als das stromüberneh mende Stromrichterventil bezeichnet. Als Stromrichterventile T1 und T2 sind Si-MOSFET vorgesehen, die - wie eingangs be reits erwähnt - zu den unipolaren Leistungshalbleitern ge zählt werden, die Strom in beiden Richtungen (Drain-Source, Source-Drain) führen können. Zum Zeitpunkt t1 wird das strom übernehmende Stromrichterventil T1 angesteuert, wodurch die ses einschaltet. Mit dieser Ansteuerung des stromübernehmen den Stromrichterventils T1 wird der Verlauf der Drain-Source- Spannung UDS2 hinsichtlich eines Spannungsnulldurchganges überwacht. Zum Zeitpunkt t2 tritt dieser Spannungsnulldurch gang bei der Drainspannung UDS2 des im Freilauf arbeitenden Stromrichterventils T2 auf. Zu diesem Zeitpunkt t2 wird das im Freilauf arbeitende Stromrichterventil T2 abgeschaltet. Diese Abschaltung sollte so schnell wie möglich ausgeführt werden. Ist das im Freilauf arbeitende Stromrichterventil T2 abgeschaltet, fällt an diesem Stromrichterventil die gesamte Zwischenkreisspannung UZK ab und das stromübernehmende Strom richterventil T1 führt den gesamten Laststrom ILAST.
Zum Zeitpunkt t0 ist das Stromrichterventil T1 gesperrt und das Stromrichterventil T2 angesteuert. Unter der Vorausset zung, daß der Laststrom ILAST < 0 ist, arbeitet das Stromrich terventil T2 im Freilauf und führt den Laststrom ILAST ent gegen seiner Hauptrichtung. Die integrale Freilaufdiode RD2 ist gemäß dem Diagramm nach Fig. 2 in Abhängigkeit des flie ßenden Drainstromes ID an der Stromführung beteiligt. Das Stromrichterventil T1 ist das Stromrichterventil, das bei dem Kommutierungsvorgang den Laststrom ILAST übernehmen soll. Des halb wird dieses Stromrichterventil T1 als das stromüberneh mende Stromrichterventil bezeichnet. Als Stromrichterventile T1 und T2 sind Si-MOSFET vorgesehen, die - wie eingangs be reits erwähnt - zu den unipolaren Leistungshalbleitern ge zählt werden, die Strom in beiden Richtungen (Drain-Source, Source-Drain) führen können. Zum Zeitpunkt t1 wird das strom übernehmende Stromrichterventil T1 angesteuert, wodurch die ses einschaltet. Mit dieser Ansteuerung des stromübernehmen den Stromrichterventils T1 wird der Verlauf der Drain-Source- Spannung UDS2 hinsichtlich eines Spannungsnulldurchganges überwacht. Zum Zeitpunkt t2 tritt dieser Spannungsnulldurch gang bei der Drainspannung UDS2 des im Freilauf arbeitenden Stromrichterventils T2 auf. Zu diesem Zeitpunkt t2 wird das im Freilauf arbeitende Stromrichterventil T2 abgeschaltet. Diese Abschaltung sollte so schnell wie möglich ausgeführt werden. Ist das im Freilauf arbeitende Stromrichterventil T2 abgeschaltet, fällt an diesem Stromrichterventil die gesamte Zwischenkreisspannung UZK ab und das stromübernehmende Strom richterventil T1 führt den gesamten Laststrom ILAST.
Wie man dem Diagramm gemäß Fig. 4 entnehmen kann, fällt am im
Freilauf arbeitenden, angesteuerten Stromrichterventil T2 be
tragsmäßig eine Sättigungsspannung UDSsat ab. Der Wert dieser
Sättigungsspannung UDSsat ist bei selbstsperrenden MOSFET vom
Drainstrom ID abhängig. Je kleiner der Drainstrom ID ist, um
so kleiner ist der Wert der Sättigungsspannung UDSsat. Je
kleiner jedoch der Wert dieser Sättigungsspannung UDSsat ist,
um so schwieriger ist die Erkennung des Spannungsnulldurch
gangs. Wird der Spannungsnulldurchgang erst nach dem Zeit
punkt t2 erkannt, so liegt ein Brückenkurzschluß vor und bei
de Stromrichterventile T1 und T2 können eventuell wegen Über
strom abgeschaltet werden. Wird der Spannungsnulldurchgang
vor dem Zeitpunkt t2 erkannt, so kommutiert der durch das
Stromrichterventil T2 fließende Laststrom ILAST vollständig
auf die integrale Freilaufdiode RD2, wodurch wieder Abschalt
verluste aufgrund der gespeicherten Ladung dieser Freilauf
diode RD2 verursacht werden.
Aus diesen genannten Gründen, ist das erfindungsgemäße Ver
fahren derart verbessert worden, daß unabhängig vom Drain
strom ID zum Zeitpunkt der Ansteuerung des stromübernehmenden
Stromrichterventils T1 die Drain-Source-Spannung UDS des im
Freilauf arbeitenden Stromrichterventils T2 einen vorbestimm
ten Wert einnimmt. Dieser als Referenzwert UDSref bezeichnete
Wert ist betragsmäßig größer als eine Sättigungsspannung
UDSsat, jedoch kleiner als die Durchlaßspannung UDRD der inte
gralen Freilaufdiode RD2.
Damit zum Zeitpunkt der Ansteuerung des stromübernehmenden
Stromrichterventils T1 die Drain-Source-Spannung UDS gleich
der Referenzspannung UDSref ist, wird zu Beginn des Kommutie
rungsvorgangs, d. h. zum Zeitpunkt t0 gemäß Fig. 5, die Gate-
Source-Spannung UGS2 des im Freilauf arbeitenden Stromrich
terventils T2 soweit abgesenkt, bis seine Drain-Source-Span
nung UDS2 gleich der Referenzspannung UDSref ist. Zum Zeitpunkt
t1 der Fig. 6 ist die Drain-Source-Spannung UDS2 des im Frei
lauf arbeitenden Stromrichterventils T2 betragsmäßig bis auf
den Wert der Referenzspannung UDSref angestiegen. Nachdem der
Wert der Drain-Source-Spannung UDS2 des im Freilauf arbeiten
den Stromrichterventils T2 gleich dem vorbestimmten Wert der
Referenzspannung UDSref ist, wird das stromübernehmende Strom
richterventil T1 eingeschaltet. Mit dem Einschalten des
stromübernehmenden Stromrichterventils T1 wird der Verlauf
der Drainspannung UDS2 hinsichtlich eines Spannungsnulldurch
gangs überwacht. Sobald die Drainspannung UDS2 den Wert Null
erreicht hat (Zeitpunkt t2 der Fig. 6), wird das im Freilauf
arbeitende Stromrichterventil T2 so schnell wie möglich ab
geschaltet. Durch die erfindungsgemäße Absenkung der Gate-
Source-Spannung UGS2 des im Freilauf arbeitenden Stromrich
terventils T2 wird seine Drain-Source-Spannung UDS2 auf einen
vorbestimmten Wert UDSref gebracht. Somit wird dieses erfin
dungsgemäße Verfahren unabhängig vom fließenden Drainstrom
ID.
Werden als Stromrichterventile T1 und T2 MOSFET aus Silizium
verwendet, beträgt die Schwellspannung UDRD der integralen
Freilaufdiode RD1 und RD2 ungefähr 0,7 V. Werden jedoch
MOSFET aus Siliziumcarbid verwendet, so beträgt die Schwell
spannung UDRD der integralen Freilaufdiode RD1 und RD2 unge
fähr 2,8 V. Diese höhere Schwellspannung UDRD ergibt sich
daraus, da Siliziumcarbid einen sehr viel größeren Bandab
stand als Silizium aufweist.
Wird das vorteilhafte erfindungsgemäße Verfahren zur Verrin
gerung von Verlusten beim Kommutierungsvorgang bei einer
Wechselrichterphase 2 angewendet, für deren Stromrichterven
tile T1 und T2 jeweils MOSFET aus Siliziumcarbid vorgesehen
sind, vereinfacht sich dieses Verfahren, da nun die Referenz
spannung UDSref aus einem größeren Spannungsbereich gewählt
werden kann. Es muß dafür gesorgt werden, daß der Wert der
Referenzspannung UDSref nie gleich der Schwellspannung UDRD der
integralen Freilaufdiode RD1 bzw. RD2 des Stromrichterventils
T1 bzw. T2 sein darf. Überschreitet die Drain-Source-Spannung
UDS betragsmäßig die Schwellspannung UDRD der zugehörigen in
tegralen Freilaufdiode RD, wird diese leitend, wodurch diese
Freilaufdiode RD wieder am Kommutierungsvorgang mit den ein
gangs genannten Nachteilen beteiligt ist.
In der Fig. 7 ist die Schaltung eines bekannten Hybrid-Lei
stungs-MOSFET näher dargestellt. Dieses Hybrid-Leistungs-
MOSFET ist in der DE 196 10 135 C1 ausführlich beschrieben.
Dieses Hybrid-Leistungs-MOSFET verträgt hohe Sperrspannungen,
wobei die Durchlaßverluste jedoch gering sind. Dieses Hybrid-
Leistungs-MOSFET weist einen selbstsperrenden n-Kanal-MOSFET
8 und einen selbstleitenden n-Kanal-Sperrschicht-FET auf.
Dieser Sperrschicht-FET 10 wird auch als Junction-Field-
Effect-Transistor (JFET) bezeichnet. Der selbstsperrende n-
Kanal-MOSFET 8 ist aus Silizium, wogegen der selbstleitende
n-Kanal-JFET 10 aus Siliziumcarbid besteht. Als Si-MOSFET 8
kann ein handelsüblicher Niedervolt-Leistungs-MOSFET vorge
sehen sein. Das Si-MOSFET weist eine integrale Freilaufdiode
RD auf. Das Si-MOSFET 8 und das SiC-JFET 10 sind elektrisch
in Reihe geschalten, wobei das Gate des SiC-JFET 10 direkt
mit dem Source-Anschluß S des Si-MOSFET 8 verknüpft ist.
Das Si-MOSFET verträgt eine Sperrspannung von beispielsweise
30 V. Das dazu in Reihe geschaltete SiC-JFET 10 ist für eine
sehr viel höhere Sperrspannung ausgebildet. Die geringe
Sperrspannung des Si-MOSFET 8 weist auch die integrale Frei
laufdiode RD auf. Eine Diode für eine geringe Sperrspannung
weist eine sehr dünne Siliziumscheibe auf, woraus eine sehr
geringe Speicherladung resultiert. Wegen der kaum vorhandenen
Speicherladung sind die Abschaltverluste dieser integralen
Freilaufdiode RD des Si-MOSFET 8 des Hybrid-Leistungs-MOSFET
minimal. Aus diesem Grunde ist bei der Verwendung dieses be
kannten Hybrid-Leistungs-MOSFET als Stromrichterventil T1
bzw. T2 der Wechselrichterphase 2 die Vorsteuerung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens nicht mehr erforderlich. Da die
Drainspannung UD des Si-MOSFET 8 als Steuerspannung für den
SiC-JFET 10 dient, wird dieser automatisch abgeschaltet, so
bald am Si-MOSFET 8 des Hybrid-Leistungs-MOSFET eine Sperr
spannung von beispielsweise 30 V ansteht.
Wenn als Stromrichterventil T1 bzw. T2 der Wechselrichterpha
se 2 jeweils ein Hybrid-Leistungs-MOSFET gemäß dem deutschen
Patent 196 10 135 verwendet werden, kann man das in der ein
gangs Veröffentlichung "PCI" beschriebene Verfahren anwenden,
wobei trotzdem keine hohen Verluste beim Kommutierungsvorgang
auftreten. Dies ist möglich, da die Speicherladung der inte
gralen Freilaufdiode RD des MOSFET 8 des Hybrid-Leistungs-
MOSFET minimal ist. Eine Beteiligung dieser Freilaufdiode RD
des MOSFET 8 am Kommutierungsvorgang ist unkritisch.
Claims (2)
1. Verfahren zur Verringerung von Verlusten bei der Kommutie
rung eines im Freilauf arbeitenden, angesteuerten Stromrich
terventils (T2) einer Wechselrichterphase (2) auf ein strom
übernehmendes Stromrichterventil (T1) dieser Wechselrichter
phase (2), wobei zu Beginn des Kommutierungsvorgangs das
stromübernehmende Stromrichterventil (T1) eingeschaltet wird
und wobei das im Freilauf arbeitende, angesteuerte Stromrich
terventil (T2) schnell abgeschaltet wird, sobald der Wert
seiner Drainspannung (UD) Null ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zu Beginn des Kommutie
rungsvorgangs die Gatespannung (UG) des im Freilauf arbei
tenden, angesteuerten Stromrichterventils (T2) soweit abge
senkt wird, bis seine Drainspannung (UD) gleich einer vorbe
stimmten Referenzspannung (UDSref) ist.
Priority Applications (5)
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DE19855900A DE19855900B4 (de) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | Verfahren zur Verringerung von Verlusten beim Kommutierungsvorgang |
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