Schalter-Verlustleistung

In der Leistungselektronik werden die Schaltungen auf geringe Verlustleistung hin optimiert. In diesem Kapitel wird erklärt, welche Effekte Verlustleistung an Schaltern bewirken. Grundsätzlich weist jedes Bauelement, durch das Strom fließt, Verluste auf. Verlustleistung tritt immer dann auf, wenn Spannung und Strom gleichzeitig an einem Bauelement anliegen.

Warum verwenden wir getaktete Schaltungen? Weil diese einen sehr guten Wirkungsgrad von etwa 99% aufweisen. In jedem Schalterpaar bleibt etwa 1% der Leistung als Verluste hängen. Dieses Kapitel erklärt, wie die Verluste eines getakteten Systems berechnet werden.

Betrachten wir Verluste an Schaltern: Ist ein idealer Schalter offen, ist sein Widerstand unendlich hoch. Es fließt kein Strom über den Schalter. Damit ist die Leistung P = U ∙ I = 0W. Ist ein idealer Schalter geschlossen, beträgt sein Widerstand 0Ω. Damit fällt am Widerstand keine Spannung ab, egal welcher Strom fließt. Also gilt wieder P = U ∙ I = 0W. An einem Schalter gibt es immer dann Verlustleistung P, wenn Spannung und Strom gleichzeitig anliegen.

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