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Solarwechselrichter

IGBT-Modul von Vincotech erreicht 98,7% Wirkungsgrad

13. September 2013, 11:29 Uhr | Jens Würtenberg

Das Leistungsmodul »flowMNPC 2« integriert die Leistungsbauelemente für den Aufbau eines Wechselrichters für 1.200 V / 160 A in einen 12 mm hohen Gehäuse.

Ein Modul in der »Mixed Voltage Neutral Point Clamped«-Topologie mit schnellen IGBTs und ultraschnellen Dioden ermöglicht den Aufbau von Wechselrichtern mit hohen Arbeitsfrequenzen und hohem Wirkungsgrad.

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Das Unternehmen Vincotech bietet mit dem IGBT-Modul »flowMNPC 2« den Leistungsteil für den Aufbau von 3-Phasen-Wechselrichtern für die Solartechnik. Die hier implementierte »Mixed-voltage Neutral Point Clamped«-Topologie macht es möglich, eine besonders hohe Schaltfrequenz zu verwenden. Zudem wird eine Überkreuz-Kommutierung (x-conduction) vermieden, was die Schaltung für die Ansteuerung der Gates vereinfacht.

Die NPC-Topologie (Neutral Point Clamped) wurde in den 1990er Jahren in Industriewechselrichtern mit 690-V-Ausgangswechselspannung verwendet, bevor 1.700-V-IGBTs verfügbar waren. Die Drei-Level-Schaltung besteht aus vier in Reihe geschalteten IGBTs mit den zugehörigen Freilaufdioden und zwei zusätzlichen Klemmdioden, die den neutralen Punkt der anliegenden, nicht geerdeten Eingangsgleichspannung definieren. Entscheidend ist, dass die Sperrspannung der einzelnen IGBTs unterhalb des Maximalwertes der Gleichspannung liegt. Je nach Vorzeichen von Ausgangswechselspannung und Strom werden während einer Periode der Ausgangsfrequenz vier verschiedene Kommutierungswege geschaltet.