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Der Beitrag zeigt die Potentiale zur Single-phase single-switch vienna rectifier as electric vehicle pfc battery charger, Effizienzsteigerung und Geräteminiaturisierung auf, er diskutiert aber auch die Hürden, die einer schnelleren Marktdurchdringung im Wege stehen.

Beleuchtet werden die Herausforderungen, die die Anwendung von Gleichstrom mit sich bringt.

Renouard, Pre-Switch Mit kürzeren Schaltflanken werden die Auswirkungen parasitärer Induktivitäten im Schaltungsaufbau immer drastischer. In diesem Vortrag wird aufgezeigt, wie mit Hilfe von Feldsimulation die parasitären Induktivitäten und daraus die Auswirkungen auf das Schaltverhalten bestimmt werden können. The advantage of high power density and low gate charge leads to increasing number of applications. The gate driver interfaces the micro-controller and the high power switches which is shown in Figure 1.

Dazu gehören Aspekte der Netzregelung und Netzstabilität, aber auch die Lichtbogenproblematik, die alle mechanischen Schalt- und Trennelemente in einer Netzinstallation betrifft. Abstract A dc-based low-voltage power supply offers many advantages over the historically grown AC voltage infrastructure.

The paper shows the potentials for cost reduction, efficiency enhancement and equipment miniaturization, but also dis- cusses the obstacles to a faster market penetration.

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These include aspects of grid control and grid stability, but also the arc problem, which affects all mechanical switch and fuse elements in a grid installation. Die Vorteile elektrischer Energie, ins- besondere der Komfort des elektrischen Lichts sorgten für eine zunehmende Nachfrage und eine rasche Ausweitung der Versorgungsgebiete.

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Dadurch entstand zunächst eine Vielzahl dezentraler Versorgungsinseln, überwiegend in Gleichstromtechnik und mit den unterschiedlichsten Netz- spannungen, meist im Bereich zwischen single quickborn Volt. Bis Ende der fünfziger Jahre des letzten Jahrhunderts wur- den dann jedoch die Gleichstromversorgungsnetze durch den Siegeszug überregionaler Verbundnetze single ebensee Wechsel- strombasis ACdie mit einer überragenden Versorgungs- sicherheit und einer nahezu unbegrenzt verfügbaren elek- trischen Leistung punkten konnten, weitestgehend ver- drängt [1].

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In den letzten Jahren haben sich jedoch einige Rand- bedingungen erneut grundlegend verändert: Der Anteil dezentraler Energieerzeugung nimmt wieder zu. Viele de- zentrale Stromerzeuger liefern entweder direkt Gleich- strom z. Der Anteil elektronischer Geräte wächst rasant und nahe- zu alle diese Geräte arbeiten intern mit Gleichstrom.

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Auch Bild 1: Gleichstrom — lange Zeit die vorherrschende Stromform in vielen ländlichen Gebieten. Und nicht zuletzt hat sich eine ganz entscheidende Rand- bedingung gegenüber der Situation vor einem halben Jahrhundert verändert: Während seinerzeit nur Wechsel- spannung mit Hilfe von Transformatoren statisch umge- formt werden konnte, stehen uns heute mit der Leistungs- elektronik die Mittel zur Verfügung, auch Gleichspannung sehr effizient und kostengünstig von jeder Form in jede andere Form zu wandeln und die erforderliche DC-Schutz- technik zu realisieren.

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Einige dieser Aspekte anzudiskutieren ist das Ziel dieses Beitrags. Diese PFC-Stufen, meist ausgeführt als getaktete Wand- ler, verursachen ihrerseits hochfrequente Störungen und erhöhen dadurch den Aufwand an passiven Bauelementen im Netzeingangsfilter. Ein weiteres Problem kommt hinzu, wenn für Systeme in der Energieversorgungsinfrastruktur Betriebszeiten von 20 bis 40 Jahren gefordert werden.

Eine Vielzahl an Stu- dien und Praxisbeispielen bestätigt dies: Soll zugleich der Anpassungsaufwand für bestehende Elektronikgeräte mi- nimiert und - zu mindestens übergangsweise - sogar ein wahlweiser Betrieb von Geräten an Gleich- oder Wech- selspannungsnetzen ermöglicht werden, so bietet es sich an, eine DC-Netzspannung zu wählen, die der heute übli- chen geräteinternen DC-Zwischenkreisspannung vgl.

Bild 3 entspricht.

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Diese V sind, wie die Karte weltweiter Umsetzungs- beispiele und Normungsaktivitäten Bild 5 zeigt, derzeit dabei, sich zu einem globalen Standard zu entwickeln In einigen Anwendungsfeldern, wie der Telekommunikati- ons- und Datentechnik existieren bereits einschlägige Normen [6].

Mit Blick auf den historisch gewachsenen globalen Fre- quenz- und Spannungswildwuchs im Wechselspannungs- bereich und dem damit verbundenen hohen Aufwand, z.

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Gerätevarianten, eröffnet diese Vereinheitlichung für die Geräteindustrie ein be- achtliches zusätzliches Kosteneinsparpotential. Abhängig vom konkreten Anwendungsfall finden sich auch bei Niederspannungsgleichstromnetzen die unter- schiedlichsten Netztopologien.

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So- fort ins Auge springt die bereits angesprochene deutlich reduzierte Komplexität aller leistungselektronischen Wand- ler - ein Einsparpotential, das sich finanziell summiert: Für noch höhere Leistungen, wie sie im industriellen Um- feld benötigt werden, gibt es den Vorschlag, die Span- nung dann ein weiteres Mal zu verdoppeln. Neben der einfachen, im Bild 6 dargestellten DC-Netz- struktur sind, speziell bei erhöhten Anforderungen an die Verfügbarkeit im Fehler- oder Wartungsfall, auch ring- förmige oder vermaschte Strukturen möglich.

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Diese er- fordern dann aber auch zusätzliche bidirektionale DC- Trennschalter, um im Bedarfsfall den Fehlerort aus dem Netz isolieren zu können. Im Gegensatz zu diesen klassischen dezentralen Netz- strukturen kann es, insbesondere bei kleineren DC-Netzen Eigenheim, Ferienhausaus Kostengründen vorteilhaft sein, das gesamte Netz zentral aus einer Leistungselektro- nikeinheit, d.

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