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Main Title: Ein Beitrag zur thermischen Auslegung von Stromrichterventilen mit zweiseitig gekühlten Halbleiterbauelementen
Translated Title: A contribution to thermal design of converter valves with two-sided cooled semiconductor devices
Author(s): Schwarz, Jürgen
Referee(s): Michel, M.
Gerlach, Willi
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: de
Abstract: Ein Beitrag zur thermischen Auslegung von Stromrichterventilen mit zwei seitig gekühlten Halbleiterbauelementen. Konventionelle Verfahren zur thermischen Dimensionierung von Stromrichterventilen mit zweiseitig gekühlten Halbleiterbauelementen berücksichtigen die unterschiedlichen thermischen Verhältnisse auf der Anoden- und der Kathodenseite nicht. Werden solche Halbleiterbauelemente mit Kühleinrichtungen in Zusammenhang gebracht, deren Verhalten von der Wärmezufuhr auf beiden Seiten abhängig ist, so können schon bei der stationären Dimensionierung Fehler auftreten. Diese werden mit der vorliegenden Arbeit ausgeräumt. Auf der Grundlage der abgeleiteten Gleichungen und von gemessenen Verteilungen der elektrischen und der thermischen Eigenschaften von Halbleiterbauelementen sowie der thermodynamischen Parameter der Kühlelemente ermöglicht es die Monte-Carlo-Simulation, daraus berechnete Verteilungen der Sperrschichttemperaturen in den Ventilen zur statistisch begründeten, kostenoptimalen, thermischen Dimensionierung heranzuziehen. Aus dem mechanischen Aufbau der Halbleiterbauelemente läßt sich durch feine Stufung ein thermisches Ersatzschaltbild in Kettenbruchschaltung ableiten, welches das thermische Verhalten der Halbleiterbauelemente im Rahmen der bestehenden Meßgenauigkeit widerspiegelt. Dieses Wärmeersatzschaltbild gestattet die Behandlung des zweiseitig gekühlten Halbleiterbauelementes als lineares, thermisches Dreitor. Mit Hilfe der Dreitorparameter läßt sich der Verlauf des transienten Wärmewiderstandes des Ventils durch Auswertung von Messungen Im Originalaufbau und auch durch die Bestimmung des Übergangsverhaltens der Kühleinrichtung bestimmen. Letzteres Verfahren liefert genauere (und niedrigere) Werte.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/9855
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-8867
Exam Date: 29-Apr-1986
Issue Date: 1986
Date Available: 10-Sep-2019
DDC Class: 600 Technik, Technologie
Subject(s): Stromrichterventil
Halbleiterbauelement
Kühlelement
Kettenbruchschaltung
Monte-Carlo-Simulation
converter valve
semiconductor device
cooling element
continued fraction circuit
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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