Leistungselektronik (SET)

Pflichtmodul im 6. Fachsemester

Voraussetzungen

  • Grundlagen der Elektrotechnik

Inhalt

  1. Einführung (Gegenstand und Begriffe, Teilgebiete, Entwicklungsgeschichte, Grundfunktionen)
  2. Wiederholung wichtiger Grundlagen (Eigenschaften idealisierter Schaltungselemente, Berechnen von Zeitverläufen, Eigenschaften des Schaltbetriebs, Kenngrößen periodischer Spannungs- bzw. Stromverläufe ,Berechnen von Harmonischen, Darstellen der Leistung, Betriebsquadranten)
  3. Leistungs-Halbleiter-Bauelemente (Physikalische Grundlagen, Dioden, Solarzelle, Thyristor, Bipolartransistoren, Leistungs-MOSFET, IGBT, Reihen und Parallelschaltung von Leistungs-HL, Auswahl von Leistungs-Halbleiterbauelementen)
  4. Thermisches Verhalten von Leistungs-Halbleiterbauelementen
  5. Schaltvorgänge, Kommutierung und Systematik der Stromrichterschaltungen (Ideale und reale Schalter, Schaltvorgänge, Kommutierung, Systematik der Stromrichterschaltungen)
  6. Netzgeführte Stromrichterschaltungen (Einpuls-Mittelpunktschaltung, Wechselwegschaltung, Zweipuls-Mittelpunktschaltung, Dreipuls Mittelpunktschaltung, Drehstromwechselwegschaltung, Zweipuls-Brückenschaltung, Drehstrombrückenschaltung, Direktumrichter, Umkehrstromrichter, Hochspannungsgleichstromübertragung)
  7. Steuer- und Hilfsschaltungen (Kaskadenschaltung, Pulsbreitenmodulation, Thyristorsteuersätze, Treiber für MOSFETs und IGBTs, Strom- und Spannungsloses Schalten)
  8. Lastgeführte Stromrichter (Parallelschwingkreis-Wechselrichter, Reihenschwingkreis-Wechselrichter)
  9. Selbstgeführte Stromrichterschaltungen (Gleichstromsteller, Selbstgeführte Wechselrichter)
  10. Umrichter mit Zwischenkreis (Zwischenkreis-Wechselstromumrichter, Zwischenkreis-Gleichstromumrichter, Leistungsfaktorkorrektur)
  11. Treiberschaltungen (Einfache Treiberschaltungen, Treiberschaltungen mit Potentialtrennung)
  12. Stromrichteranwendungen in der Antriebstechnik (Gleichstromantriebe, Reihenschlussmotor mit Wechselstromsteller, Drehstromantriebe, Stromrichtermotor, Elektronisch kommutierte Maschinen, Schrittmotoren)

Literatur

  • Joachim Specovius: Grundkurs Leistungselektronik, Vieweg+Teubner-Verlag
  • Uwe Probst: Leistungselektronik für Bachelors, Hanser-Verlag
  • Gert Hagmann: Leistungselektronik, Aula-Verlag
  • Klemens Heumann: Grundlagen der Leistungselektronik, Teubner-Verlag
  • Rudolf Lappe, Harry Conrad, Manfred Kronberg: Leistungselektronik, Springer-Verlag
  • Ned Mohan, Tore Undeland, William Robbins: Power Electronics, John Wiley & Sons
  • Charles Kittel: Einführung in die Festkörperphysik, Oldenburg-Verlag
  • Gregor Schenke: Leistungselektronik, Skript der HS Emden-Leer
  • Rainer Jäger, Edgar Stein: Leistungselektronik, VDE-Verlag
  • Manfred Michel: Leistungselektronik, Springer-Verlag
  • Ulrich Schlienz: Schaltnetzteile und ihre Perepherie, Vieweg+Teubner-Verlag

Dozent

2 SWS Vorlesung
0 SWS Seminaristische Übung
1 SWS Übung
1 SWS Praktikum

Prüfung
120 min. schriftlich 
oder 20 min. mündlich

Wert
5 Credits