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Leistungselektronik
ISBN/EAN: 9783642873478
Umbreit-Nr.: 4369134
Sprache:
Deutsch
Umfang: 424 S.
Format in cm:
Einband:
kartoniertes Buch
Erschienen am 17.03.2012
Auflage: 1/1988
- Zusatztext
- Die Leistungselektronik ist ein Teilgebiet der energetischen Elektrotechnik. Sie gewinnt zunehmend an Bedeutung wegen der wachsenden Anforderungen an das Schalten, Steuern und Umformen elektrischer Energie bei der Automatisierung der Produktion, bei der Entwicklung der industriellen Antriebstech nik. der Verkehrs-und der Energietechnik, der Nachrichten-und Konsumgütertechnik usw. Daher trägt die Leistungselektronik in Verbindung mit der Mikroelektronik und mit neuen leistungselektro nischen Bauelementen und schaltungstechnischen Lösungen zur Material- und Energieökonomie wesentlich bei. Um günstigste Ergebnisse beim Einsatz neuer leistungselektronischer Bauelemente sowie bei der Ent wicklung von Schaltungen, Geräten und Anlagen der Leistungselektronik zu erreichen, muß der dafür verantwortliche Ingenieur die Wirkungsweise aller Teile dieser Anlagen und ihr Zusammenwirken mit dem speisenden Netz, der Last und dem Informationsteil verstehen. Die dafür notwendigen Grund kenntnisse und Fähigkeiten soll das vorliegende Lehrbuch vermitteln. Fortschritte in der Leistungselektronik werden vor allem durch neue leistungselektroI11sche Bau elemente hervorgerufen, die sich dann auch wieder auf die Schaltungs-und auf die Informationsiechnik auswirken. Deshalb wird von den physikalischen Grundlagen und Besonderheiten des Einsatzes der für die Entwicklung moderner Stellglieder und Speisequellen notwendigen leistungs-Halbleiterbau elemente ausgegangen. Anschließend werden die Wirkungsweise und die Dimensionierung der mit diesen Bauteilen arbeitenden Stromrichterschaltungen behandelt. Dabei wird nach der Art der Löschung der Ventile in netz-und selbstgelöschte Schaltungen unterschieden, und es werden zahlreiche Anwendungs beispiele gegeben.
- Kurztext
- Inhaltsangabe1. Einführung.- 1.1. Einsatzgebiete der Leistungselektronik.- 1.2. Grundprinzip der Leistungselektronik.- 1.3. Stromrichteranlagen.- 1.4. Entwicklung der Leistungselektronik.- 2. Halbleiterventile.- 2.1. Physikalische Grundlagen.- 2.1.1. Übersicht über Halbleiter-Leistungsbauelemente.- 2.1.2. Dichte freier Ladungsträger im thermischen Gleichgewicht.- 2.1.2.1. Generation und Rekombination.- 2.1.2.2. Eigenhalbleiter.- 2.1.2.3. Störstellenleiter.- 2.1.3. Elektrischer Strom im Halbleiter.- 2.1.3.1. Feldstrom.- 2.1.3.2. Diffusionsstrom.- 2.1.4. Grundgesetze.- 2.1.5. Rückkehr zum thermischen Gleichgewicht nach Störungen.- 2.1.5.1. Injektion von Majoritätsträgern.- 2.1.5.2. Injektion von Minoritätsträgern.- 2.2. Dioden.- 2.2.1. pn-Dioden.- 2.2.1.1. Stromloser Zustand, Diffusionsspannung.- 2.2.1.2. Durchlaßzustand.- 2.2.1.3. Sperrzustand.- 2.2.1.4. Lawinendurchbruch.- 2.2.1.5. Punch-Through, Zenerdurchbruch, Wärme- oder zweiter Durchbruch.- 2.2.1.6. Lawinendioden.- 2.2.2. pin-Dioden.- 2.2.2.1. Stromloser Zustand.- 2.2.2.2. Sperrzustand.- 2.2.2.3. Durchlaßzustand.- 2.2.3. Schaltverhalten.- 2.2.3.1. Einschaltverhalten.- 2.2.3.2. Ausschaltverhalten ohne Sperrspannung.- 2.2.3.3. Ausschaltverhalten mit Sperrspannung, Trägerstaueffekt.- 2.2.3.4. Schnelle Leistungsdioden.- 2.2.4. Thermisches Verhalten.- 2.2.4.1. Grundlagen.- 2.2.4.2. Verlustleistung.- 2.2.4.3. Ableitung der Verlustwärme.- 2.2.4.4. Temperatur des Kristalls bei konstanter Verlustleistung.- 2.2.4.5. Temperatur des Kristalls bei zeitlich veränderlicher Verlustleistung.- 2.2.5. Grenzwerte und Kenngrößen.- 2.2.5.1. Definitionen.- 2.2.5.2. Beispiele für Grenzwerte.- 2.2.5.3. Beispiele für Kenngrößen.- 2.3. Thyristoren, Triacs.- 2.3.1. Einführung.- 2.3.2. Stationäre Betriebszustände, Zündung.- 2.3.2.1. Stromloser Zustand.- 2.3.2.2. Blockier-oder Vorwärtssperrzustand.- 2.3.2.3. Zündung.- 2.3.2.4. Emitterkurzschlüsse.- 2.3.2.5. Durchlaßzustand.- 2.3.2.6. Rückwärtssperrzustand.- 2.3.3. Schaltverhalten.- 2.3.3.1. Einschaltverhalten, kritische Stromsteilheit.- 2.3.3.2. Ausschaltverhalten, Freiwerdezeit.- 2.3.4. Frequenzthyristoren.- 2.3.5. Abschaltunterstützte und abschaltbare Thyristoren.- 2.3.6. Rückwärtsleitende Thyristoren.- 2.3.7. Fotothyristoren.- 2.3.8. Triacs.- 2.3.9. Thermisches Verhalten.- 2.3.10. Grenzwerte und Kenngrößen.- 2.3.11. Digitale Modelle für Thyristoren.- 2.4. Leistungs-Schalttransistoren.- 2.4.1. Schaltbetrieb und Linearbetrieb.- 2.4.2. Bipolare Leistungs-Schalttransistoren.- 2.4.2.1. Sperr-oder AJJS-Zustand.- 2.4.2.2. Durchlaß- oder EIN-Zustand.- 2.4.2.3. Schaltverhalten.- 2.4.2.4. Thermisches Verhalten.- 2.4.2.5. Sicherer Arbeitsbereich.- 2.4.2.6. Darlington-Leistungstransistoren im Schaltbetrieb.- 2.4.3. Leistungs-MOSFETs für Schaltbetrieb.- 2.4.3.1. Funktionsprinzip und Aufbau.- 2.4.3.2. Statisches Verhalten.- 2.4.3.3. Schaltverhalten.- 2.4.3.4. Parallel- und Reihenschaltung.- 2.4.3.5. Thermisches Verhalten, SOAR-Bereich.- 2.5. Technologie der Halbleiterbauelemente.- 2.5.1. Anforderungen an die Technologie.- 2.5.2. Herstellung von Si-Einkristallen.- 2.5.3. Herstellung von Halbleiterbauelementen.- 2.6. Meßverfahren.- 2.6.1. Zur Einführung.- 2.6.2. Dioden und Thyristoren.- 2.6.2.1. Sperrichtung.- 2.6.2.2. Blockierrichtung beim Thyristor.- 2.6.2.3. Durchlaßrichtung.- 2.6.2.4. Schaltverhalten.- 2.6.2.5. Wärmewiderstand.- 2.7. Übungsaufgaben.- 3. Netzgelöschte Stromrichter und Wechselstromsteller.- 3.1. Einführung.- 3.2. Einpulsgleichrichter, Gleichrichtertransformator, Verschiebungsfaktor.- 3.2.1. Einpulsgleichrichter.- 3.2.1.1. Belastung mit Widerstand ohne Glättung.- 3.2.1.2. Glätten mit einer Drossel.- 3.2.1.3. Glätten mit einem Kondensator.- 3.2.1.4. Belastung mit Gegenspannung.- 3.2.1.5. Phasenanschnittsteuerung.- 3.2.1.6. Belastung mit Gegenspannung, Glätten mit einer Drossel.- 3.2.1.7. Einpulsgleichrichter mit Freilaufzweig.- 3.2.1.8. Kaskadenschaltung.- 3.2.2. Gleichspannung und Gleichstrom mit überlagerten Wechselkomponenten.- 3.2.3. Gleichrichtertransform