Produktdetails
Titel: Grundlagen der Leistungselektronik
Autor/en: Klemens Heumann
ISBN: 3519061104
EAN: 9783519061106
'Teubner Studienbücher Physik'.
6, überarbeitete erweiterte Aufl. 1996.
Book.
Vieweg+Teubner Verlag
10. September 1996 - kartoniert - 364 Seiten
Beschreibung
MOSFETs) aufgenommen. Die vierte Auflage wurde 1989 wiederum iiberarbeitet und aktualisiert. Das gleiche gilt fUr die fUnfte Auflage von 1991 und die sechste von 1996. Berlin, im Juli 1996 K.Heumann Inhalt 1 Einflihrung und Defmitionen 1.1 Entwicklungsgeschichte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . 1.2 Grundfunktionen von Stromrichtern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 . . . . . . . 2 Systemkomponenten 2.1 Lineare Komponenten ...................................... 23 2.2 Halbleiterschalter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 . . . . . . . . . . . . . 2.3 Netzwerksimulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 . . . . . . . . . . . . 2.4 Nichtlineare Komponenten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 . . . . . . . . . . 2.5 Simulationsprogramme fUr die Leistungselektronik. . . . . . . . . . . . 28 . . . 2.5.1 Beispiele fUr Simulationsprogramme. . . . . . . . . . . . . . . . 29 . . . . . 2.5.1.1 NETASIM................................... 29 2.5.1.2 NETOMAC................................. 29 2.5.1.3 PSPICE..................................... 30 2.5.1.4 SABER..................................... 30 2.5.2 Vergleich der Eigenschaften der Simulationsprogramme 31 3 LeistungshaIbleiter 3.1 Halbleiterdioden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Kennlinie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Schaltverhalten...................................... 39 3.2 Thyristoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Kennlinie.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Schaltverhalten...................................... 41 3.2.3 Thyristordaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 . . . . . . . . . . . . 3.2.4 Thyristorarten....................................... 44 3.2.4.1 Zweirichtungs-Thyristortriode (TRIAC) .......... 45 3.2.4.2 Asymmetrisch sperrender Thyristor (ASCR) . . . . . . . 47 3.2.4.3 RUckwiirtsleitender Thyristor (RLT). . . . . . . . . . . 47 . . . 3.2.4.4 Gate-Assisted-Turn-Off Thyristor (GATT) . . . . . . . 47 . 3.2.4.5 Abschaltthyristor (GTO) . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 . . . . . . 3.2.4.6 Lichtgesteuerter Thyristor. . . . . . . . . . . . . . . . . 49 . . . . . 3.2.4.7 Static-Induction-Thyristor (SITh). .. ..... .. ...... 49 3.2.4.8 MOS-Controlled Thyristor (MCT) . . . . . . . . . . . . 50 . . . 3.3 Leistungstransistoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Bipolare Leistungstransistoren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 . . . . . . .
Inhaltsverzeichnis
Einführung und Definitionen - Systemkomponenten - Leistungshalbleiter - Beschaltung, Zündung, Kühlung und Schutzeinrichtungen - Schaltvorgänge und Kommutierung - Halbleiterschalter und -steller - Fremdgeführte Stromrichter - Selbstgeführte Stromrichter - Netze für Stromrichter - Belastungen für Stromrichter - Energetische Verhältnisse - Regelungstechische Verhältnisse - Stromrichteranwendungen - Prüfungen
Portrait
Prof. Dr.-Ing. Klemens Heumann ist am Institut für Meß- und Automatisierungstechnik an der TU Berlin tätig.
Vorwort
Die Leistungselektronik hat sich aus der Stromrichtertechnik zu
einem wichtigen Gebiet der elektrischen Energietechnik entwickelt.
Ihre Bedeutung wächst mit zunehmenden Ansprüchen an
Steuerbarkeit und Umformung elektrischer Energie ständig.
Die Fortschritte der Halbleiter-Leistungsbauelemente - Siliziumdioden,
Thyristoren und Leistungstransistoren - haben ihren Durchbruch
entscheidend gefördert. Die Leistungselektronik ist heute
eine in weiten Bereichen konsolidierte Technik.
Leistungselektronik ist eine komplexe Technik. Sie umfaßt
den Leistungsteil, also die Stromrichterschaltung, und den Steuer-
und Regelteil sowie Hilfsstromkreise und Schutzeinrichtungen.
Regelungstechnisch ist ein Stromrichter Leistungsstellglied in
einem Regelkreis. Zwischen der elektrischen Energiequelle und
dem Stromrichter einerseits und dem Stromrichter und der Last
andererseits treten Wechselwirkungen auf.
Zielsetzung dieses Buches ist eine leicht verständliche Darstellung
der Grundlagen der Leistungselektronik. Dabei wird der Versuch
unternommen, systematische Merkmale herauszuarbeiten, um das Gebiet
überschaubar zu machen. Eine allgemeine Systemtheorie der
Stromrichter kann sich auf wenige Elemente beschränken.
Die Stromrichter werden nach ihrer inneren Wirkungsweise, nämlich
der Art der Kommutierung, unterschieden und behandelt. So wird
die Schaltungstechnik von Halbleiterschaltern und -stellern, von
fremdgeführten und von selbstgeführten Stromrichtern
dargestellt. Außerdem werden die elektrischen und thermischen
Eigenschaften der Leistungsbauelemente sowie deren Beschaltung,
Zündung und Kühlung beschrieben. Auch das Zusammenwirken
von Stromrichter und Netz bzw. Stromrichter und Last wird behandelt.
Die Untersuchung der energetischen Verhältnisse führt
zu allgemeinen Aussagen. Anwendungsschwerpunkte von Stromrichtern
mit Leistungs- und Frequenzbereich werden aufgezeigt.
Das vorliegende Buch ist im Forschungsinstitut Berlin der Allgemeinen
Elektrizitätsgesellschaft nach einer Vorlesung über
Leistungselektronik an der Technischen Universität Berlin
entstanden.
Das Buch wendet sich sowohl an Studierende als auch an Ingenieure
und Naturwissenschaftler in der Praxis, die sich einen Überblick
über das Gebiet der Leistungselektronik verschaffen wollen.
Außer Grundkenntnissen in Elektrotechnik und Mathematik
wird nichts vorausgesetzt. Die Darstellung verwendet die Definitionen
der gültigen DIN-Normen.
Die erste Auflage des Buches erschien 1975 und fand eine gute
Aufnahme. Inzwischen sind Ausgaben in japanischer, koreanischer,
spanischer und ungarischer Übersetzung herausgebracht worden.
Eine erweiterte englische Ausgabe ist 1985 erschienen.