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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Commutation path


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Autor: Non_Native (Gast)
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Hallo,

mein Englisch ist etwas eingerostet... vielleicht kann mir jemand 
weiterhelfen mit der Sprache UND dem Funktionsverständnis.

In diesem Dokument auf den Seiten 4-6 wird die Funktion von einen 3L-NPC 
Wechselrichter beschrieben.
https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikron-application-note-3l-npc-tnpc-topology-en-2015-10-12-rev-05.pdf

Der gute Mann der dieses Dokument schrieb, untersucht die 4 Bereiche im 
Strom-Spannungsverlauf für induktive Lasten. Die Grundfunktionen wie die 
IGBTs schalten müssen ist mit klar!
Schalogik für die IGBTs:
T1&T2
T2&T3
T3&T4

Nun kommen hierbei Begriffe wie short/long commutation path, also auf 
deutsch "kurze" und "langer" Kommutierungsweg. Unter Kommutierung 
verstehe ich den Vorgang bei dem ein Stromfluss von einem Zweig zum 
anderen übergeht.

Könnte mir jemand in seinen eigenen Worten beschreiben was z.b. in 
Operating Area 1 geschieht?
Dort wird der IGBT T1 "getoggelt" und kommutiert mit D5. Was soll da 
"short" und was soll "long" sein? Wie fließen die Ströme? Wieso passt 
die Schaltlogik nicht zu meiner Zustandstabelle?

Auf Wiederhören!
D.F. alia Non_Native

Autor: BND (Gast)
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Also gelesen habe ich nicht - das im Voraus.
Das halte ich aber im Moment auch für unnötig.

Ich denke, Du verstehst den Betrieb der WR-Topologie noch nicht.

Non_Native schrieb:
> Schalogik für die IGBTs:
> T1&T2
> T2&T3
> T3&T4

Du hast hier allein Schaltzustände mit 2 leitenden T aufgeführt.
Und zwar die "erlaubten" solchen. Das hilft erst mal nicht.

Sieh Dir Figure 4 an. Dort siehst Du, daß der 3L-Phase-Leg nicht
einfach nur (aus,) positiv und negativ, wie Du bei Figure 3 (2L)
siehst, sondern jeweils 2 Stufen der Höhe der Spannung ausgibt.

Dazu ist offensichtlich erforderlich, für "halbe V_out" einen,
für "vollständige V_out" zwei T gleichzeitig einzuschalten.

Welche die Transistoren sind, die alleine aktiviert werden, um
so (wechselspannungsmäßig gesehen) "halbe V" auszugeben, siehst
Du in der Figure 5. (Die restlichen beiden dürfen das gar nicht.)

Ein ansteigender Sinus sieht also wie aus (Schaltreihenfolge)?

Autor: BND (Gast)
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Bin doch noch wach, und stolperte noch einmal drüber:

Vermutlich muß ich Dich (zumindest teils) um Verzeihung bitten.
Aber Dein "Schaltlogik / Zustandstabelle paßt nicht", mit...

BND schrieb:
> Du hast hier allein Schaltzustände mit 2 leitenden T aufgeführt.
> Und zwar die "erlaubten" solchen. Das hilft erst mal nicht.

(was ja insoweit schon stimmt), ließ mich zu obiger Annahme kommen.
Vielleicht war das Quatsch, und folgende Übersetzung ist hilfreich:

Beim "kurzen Kommutierungsweg" betrifft die Kommutierung
nur einen der zwei aktiven Schalter (Fig.8: von T1 zu D5).

Der Strom durch den anderen aktiven Schalter (hier T2)
ändert sich dabei nicht.

Beim "langen Kommutierungsweg" (Fig.10: von D5+T2 zu D3+D4)
sind beide IGBTs betroffen.

Der Name "kurzer / langer Kommutierungsweg" zeigt ebenfalls
die geometrische Länge des Kommutierungspfades an.

Die kurze Kommutierung findet entweder im oberen oder im
unteren Bereich statt.

Bei einer langen Kommutierung springt der Strom von der oberen
zur unteren Hälfte des 3L Moduls, oder umgekehrt.

Eine andere Bezeichnung für "lange Kommutierung" ist Dir
vielleicht bekannter:

Es ist der "Freilauf" (hier stattfindend über 2 serielle Dioden).

Besser?

Autor: Non_Native (Gast)
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Hallo,

Danke Dir ersteinmal an dieser Stelle. Ich denke es wird klarer.

Die Schaltlogik aus meinem ersten Post is erlaubt -  aber nicht 
zielführend bei diesem WR (soweit verstanden!).

BND schrieb:
> Ein ansteigender Sinus sieht also wie aus (Schaltreihenfolge)?
Dieser müsste dann folgendemaßen geschalten werden (Operating Area 1, 
Fig. 9):
T2 an -> T1 "toggelt" mit D5 abwechseld (kurzer Kommutierungspfad)
Wenn T2 & T1 an: postiver halber V an Last, positiver Strom in in die 
Last.
Wenn T2 & D5 an: 0V an Last , positiver Strom in in die Last.
Dies sollte jedoch nicht nur der "ansteigende" Sinus sein, sondern die 
gesamte Operating Area 1! (Richtig?)

Der lange Kommutierungspfad bezieht sich demnach auf Operating Area 2 
(Fig 11.): Postiver Strom, negative Spannung!
1. Wenn ich das Bild richtig deute fließt der Strom durch D3 und D4?
2. Sind das nicht die Fleilaufdioden welche die IGBTs bei abschalten 
einer Induktiven Last schützen sollen?
3. Jetzt werden diese "Betriebsmäßig" für ohmsch-iduktive Verbraucher 
genutzt?
4. "Toggelt" hier T2 mit D3+D4?

Servus
D.F.

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