Zeitschrift für Elektrotechnik und Elektronik

Thermische Belastungskontrolle in Stromrichtern und elektronischen Systemen

Wang Li

Die thermische Belastung von Leistungselektronikkomponenten ist eine der größten Einschränkungen für die Leistungsfähigkeit von Umrichtern und steht auch mit einigen Verschleiß- und Überhitzungsfehlermechanismen des Umrichtersystems in Zusammenhang. Die Elektroelektronik ist der Zweig der Elektrotechnik, der sich mit der Verarbeitung hoher Spannungen und Ströme zur Erzeugung von Strom befasst, der eine Vielzahl von Anforderungen erfüllt. Von der Haushaltselektronik bis hin zu Geräten im Weltraum benötigen alle diese Bereiche eine starke und zuverlässige elektrische Energie mit den gewünschten Spezifikationen. Die Stromversorgung in einer Form wird mithilfe von Halbleiterschaltern und Steuermechanismen in eine andere Form verarbeitet, wodurch eine geregelte und kontrollierte Energie bereitgestellt wird. Während Schaltnetzteile eine gängige Anwendung der Elektronik sind, bei der Energiedichte, Zuverlässigkeit und Effizienz von großer Bedeutung sind, wird die Motorsteuerung mit der zunehmenden Elektrifizierung in Transportsystemen vorangetrieben. Präzise Steuerung und Effizienz sind Schlüsselmerkmale für Energiesteuerungsanwendungen. Das Studium der Elektroelektronik ist daher multidisziplinär und umfasst Halbleiterphysik, Elektromotoren, mechanische Aktuatoren, elektromagnetische Geräte, Steuersysteme usw. Bei der Stromerzeugung, insbesondere bei erneuerbarer Energie, muss die erzeugte Energie verarbeitet werden, um die Wechselspannungsspezifikation des Stromnetzes zu erfüllen. Beispielsweise erzeugt eine Solarzelle Gleichstrom, dessen Ausgangsleistung je nach Betriebsspannung und Sonneneinstrahlung variiert. Es ist wichtig, die maximale Leistung am Ausgang der Zelle zu nutzen und sie mit der höchstmöglichen Leistung ins Netz zu übertragen. Daher muss die Schnittstelle, die die Solarzelle mit dem Netz verbindet, Wechselstrom liefern, der den Netzspezifikationen entspricht, und Eingangsleistung liefern, die die Solarzelle mit maximaler Leistung betreibt.