Grundkurs Leistungselektronik: Bauelemente, Schaltungen und by Joachim Specovius

By Joachim Specovius

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In Abb. 3-11 sind unterschiedliche Leitzustände einer psn-Diode dargestellt. iF p+ n+ n– Dotierungsprofil einer psnStruktur (idealisiert) p+ n+ + n– Beginn des Ausschaltvorganges (iF < 0) Die Ladungsträger werden aus dem Mittelgebiet abgezogen. Dabei sind die leichtbeweglichen Elektronen zuerst vom linken Rand weg (μn § 3 μp ). Abbildung 3-11 Zum Schaltverhalten der psn-Diode - + p+ n+ n– Durchlassbetrieb (iF > 0), das schwach dotierte Mittelgebiet ist mit Ladungsträgern überschwemmt p+ RLZ n– n+ Tail-Phase (iF ĺ 0) Ende des Ausschaltvorganges, die restlichen Löcher müssen bei Strom Null durch Rekombination im schwach dotierten Mittelgebiet abgebaut werden.

5 mV/K) und steigt der Kurzschlussstrom (ǻIK § 1 mA/K). Solarpanele sind sehr empfindlich gegenüber Teil-Abschattungen (z. B. ). Hierdurch bricht die Leistung selbst großflächiger Solaranlagen deutlich ein. À À À Insgesamt sinkt die Leistungsausbeute mit zunehmender Paneltemperatur. Die Panelfläche muss gleichmäßig beleuchtet sein. Die spektrale Empfindlichkeit der Solarzelle muss der Lichtwellenlänge angepasst sein. IR IR Paneltemperatur ° E Bestrahlungsstärke a) b) UF UF Abbildung 3-30 Einfluss der Bestrahlungsstärke E und der Paneltemperatur ° 33 4 Transistoren Zu Beginn der Entwicklung abschaltbarer Halbleiter-Bauelemente wurde der Bipolar-Transistor (BT) für den unteren und mittleren Leistungsbereich eingesetzt.

Dabei geht man zur Vereinfachung von einem im Vergleich zu IS großen Durchlassstrom iF aus [27]. rF d uF NŏU T d iF iF ʅ RS für: (3-3) i F >> I S Gl. (3-3) zeigt, das mit zunehmendem Durchlassstrom sich der Wert von rF einem konstanten Wert, dem ohmschen Bahnwiderstand RS annähert. Zur näherungsweisen Verlustleistungsberechnung einer pn-Diode bei zeitveränderlichen Strömen wird daher eine Knick-Kennlinie nach Abb. 3-3 verwendet. Diese Kennlinie enthält nur zwei Parameter: À die Schwellenspannung UT0 (Threshold voltage) und À den differenziellen Widerstand rF (slope resistance) UT0 und rF sind in Dioden-Datenblättern angegeben oder werden einer gemessenen Kennlinie entnommen.

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