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Forum "Elektrotechnik" - IGBT Durchlassverluste
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IGBT Durchlassverluste: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:01 Fr 03.03.2017
Autor: Fl4shM4k3r

Aufgabe
Ein Gleichstromsteller (Einspeise- und Steuerverluste vernachlässigbar) betreibt einen Gleichstrommotor (Wirkungsgrad 100%) mit folgenden Nenndaten:
PN = 120W, IN = 5A, UN = 12V

Der Motor wird in seinem Nennpunkt mit einer PWM-Taktfrequenz von 4kHz betrieben.

1. Welche Einschaltdauer muss der Gleichstromsteller einstellen, wenn seine Eingangsspannung 15V beträgt?

2. Es stellt sich ein Wirkungsgrad von 92% ein. Eine Messung mit halbierter Taktfrequenz ergibt einen Wirkungsgrad von 94%.
Wie große sind die Durchlassverluste im angegebenen Betriebspunkt?

3. Auf welchen Wert muss die Taktfrequenz mindestens reduziert werden, wenn der Gleichstromsteller nicht mehr als 126W aufnehmen soll?

Hallo,
1. ist ganz einfach:

[mm] \bruch{12V}{15V} [/mm] = 0,8
T = [mm] \bruch{1}{4kHz} [/mm]
t_on = T*0,8 = 200µs

Probleme kommen erst bei 2. auf.
Formeln die ich kenne um [mm] P_V [/mm] zu bestimmen:
[mm] P_V=f_s[E_{on} [/mm] + [mm] E_{off}] [/mm]
[mm] P_V=(\bruch{t_{on}}{T}*V_{CE-SAT}+\bruch{t_{on}}{T}*V_F)*i_L [/mm]

Beides ist nicht anwendbar, da die Werte nicht bekannt sind. Wenn ich sage 120W sind 92% dann sind 8% 10,43W. Das ist aber nicht die Durchlassverlustleistung.
Wie soll man denn da ran gehen?

        
Bezug
IGBT Durchlassverluste: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 09:20 So 05.03.2017
Autor: Infinit

Hallo,
die erste Lösung aufgrund der Taktfrequenz von 4 kHz kann ich noch nachvollziehen.
Danach tappe ich jedoch im Dunkeln: Der Motor hat einen Wirkungsgrad von 100%, die Verluste beim Steller sind vernachlässigbar. Wie kann da ein Wirkungsgrad von 92% entstehen? Auf was ist dieser Wert bezogen? Es kann sein, dass sich das aus der Technik ergibt, aus der Aufgabenstellung leider jedoch nicht.
Viele Grüße,
Infinit

Bezug
        
Bezug
IGBT Durchlassverluste: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:24 So 05.03.2017
Autor: isi1

>> mit folgenden Nenndaten:
PN = 120W, IN = 5A, UN = 12V

Eigentlich ist PN die Nennleistung an der Welle und
IN,UN sind die Eingangswerte.
Daraus würde ich eta = PN/(UN*IN) = 200% rechnen.
Da man Wirkungsgrade über 100% allerdings selten findet,
wirst Du irgendwas anders geneint haben.

Bezug
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