Der dreiphasige Dreipunkt-Gleichrichter unter Schwachlast

Das öffentliche Stromnetz wird mit stetig wachsendem Bedarf an gleichspannungsversorgten (IT-) Geräten zunehmend durch oberschwingungsbehaftete Ströme belastet. Von konventionellen Diodengleichrichtern verursacht, gehen derartige Netzströme vor allem mit erhöhten Leitungsverlusten einher. 'Netzfreundliche Gleichrichter' (engl.: PFC) hingegen können die störenden Netzstromoberschwingungen signifikant herabsetzen - ihr Marktanteil hat sich deshalb in der letzten Dekade vervielfacht. Der hier behandelte Dreipunkt-Gleichrichter ('Vienna-Rectifier') weist im Leistungsbereich ab 5kW gegenüber anderen PFC-Lösungen Vorteile auf. Im Schwachlastfall (0-20%) jedoch kann es zum Stromlücken (DCM) kommen. Das Verhalten der Schaltung weicht dann teils erheblich vom regulären Betriebsfall ab. Der Autor legt zunächst die zum Verständnis des Stromlückens notwendigen Grundlagen dar. Die detaillierte Analyse des komplexen Lückverhaltens bildet einen weiteren Schwerpunkt. Schließlich wird ein analog implementierbares Regelkonzept zur Bewältigung des sonst kritischen Betriebs bei Schwachlast demonstriert. Adressaten dieses Buchs sind Ingenieure, Studenten und Interessierte der Leistungselektronik.

Frank Schafmeister, Dr.-Ing.: Studium der Elektrotechnik an der Universität Paderborn. Promotion am 'Power Electronic Systems Laboratory' der ETH Zürich. Bei der Delta Energy Systems (Germany) GmbH, Soest, zuständig für neue Technologien.