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Aufbau und Test eines Gleichrichters mit geschalteten MOSFETs als Diodenersatz

Aufbau und Test eines Gleichrichters mit geschalteten MOSFETs als Diodenersatz
Typ:Studienarbeit
Betreuer:

Dipl.-Ing. Johannes Kolb

Bearbeiter:

Oliver Dreher

Aufgabenstellung

Für die Gleichrichtung von Wechsel- oder Drehspannung in Gleichsspannung werden im einfachsten Fall Gleichrichter bestehend aus Dioden eingestzt. Selbst bei kleinen Sperrspannungen haben die verwendeten Schottky-Dioden eine relativ hohe Durchlassspannung, welche erhebliche Verluste verursacht.

In dieser Arbeit soll nun ein Gleichrichter dimensioniert und aufgebaut werden, bei dem die Dioden durch MOSFETs ersetzt werden. Damit soll ein möglichst hoher Wirkungsgrad der Schaltung erreicht werden, da die MOSFETs bei kleinen Sperrspannungen sehr niedrige Drain-Source-Widerstände im leitenden Zustand aufweisen (RDson = wenige mOhm). Diese MOSFETs müssen allerdings zum richtigen Zeitpunkt aktiv ein- und wieder abgeschaltet werden. Hierfür muss also die Eingangsspannung erfasst und mit Hilfe eines Microcontrollers ausgewertet werden. Der Controller soll dann die Gatesignale für die MOSFETs generieren. Beim Aufbau der Schaltung muss weiterhin eine passende, potentialgetrennte Spannungsversorgung für die Gatetreiber integriert werden. Mit Hilfe eines flexibel konfigurierbaren Platinenaufbau soll eine möglichst einfache und kostengünstige Realisierung entstehen. Ein Vergleich der Schaltung mit einem konventionellen Diodengleichrichter soll diese Aufgabe abschließen.    Bild