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Übungsaufgaben zur Vorlesung „Leistungselektronik“ Schalten von Induktivitäten Beispiel 1: Schalten von Induktivitäten

a) Stromverlauf mit Laplacetransformation ermitteln b) Zeitkonstante bis 10 % vom Endwert c) Mittlerer Strom bei Gegenspannung d) Simulation im Simplorer

Beispiel 2: Schalten induktiver Lasten

a) Ein- und Ausschaltvorgang b) Änderung des Schaltvorganges durch Z-Diode c) Verläufe bei fT = 10 kHz und D = 0,6

Beispiel 3: Streuinduktivitäten von Leitungen

a ) Bestimmung von drei unterschiedlichen Streuinduktivitäten b) Auswirkung der Streuinduktivität in der Zuleitung c) Schlussfolgerung auf die Ausführung von Zuleitungen

Beispiel 4: Schalten am Wechselstromnetz

a) Schalten beim Nulldurchgang des Stromes b) Schalten beim Nulldurchgang der Spannung c) Schalten bei Sättigung des Magnetkreises

Beispiel 5: Phasenanschnittsteuerung a) Bestimmung des Steuerwinkels und der Leitdauer

Dioden Beispiel 1: Diode im Schalterbetrieb

a) Strom und Spannungsverläufe an Diode und Transistor b) Bestimmung der Verluste an einer Diode

Schalten mit MOSFET Beispiel 1: Ansteuerung MOSFET

a) Gatestrom ermitteln Beispiel 2: Schaltvorgang MOSFET

a) Bestimmung der Strom- und Spannungsverläufe b) Bestimmung der Einschaltzeit c) Bestimmung der Fallzeit d) Bestimmung Anstiegszeit von UDS e) Bestimmung der Anstiegszeit tr f) Bestimmung der Fallzeit tf

Beispiel 3: Schaltverhalten mit Dioden und Streuinduktivitäten

a) welche Schaltung b) Strom und Spannungsverlauf zeichnen

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Thermische Belastbarkeit Beispiel 1: Verluste bei ohmscher Last

a) zeitlicher Verlauf der Verlustleitung und Spitzenwert b) mittlere Verlustleistung bestimmen c) Bestimmung der Gehäusetemperatur d) Transiente thermische Impedanz anwenden

Beispiel 2: Verluste bei Induktivitäten

a) Bestimmung der Verlustenergien für ton, tr und tf b) Bestimmung der mittleren Verlustleistungen Pon c) Pmax bestimmen

Beispiel 3: Auswahl eines Kühlkörpers

a) Bestimmung der Gehäusetemperatur für tj = 125 oC b) Bestimmung der Kühlkörpertemperatur bei isolierter

und direkter Montage c) Wärmewiderstand bestimmen und Kühlkörper auswählen

Beispiel 4: Impulsbetrieb a) Bestimmung der Sperrschichttemperatur zu unterschiedlichen Zeiten