Bidirektionaler und isolierender Gleichspannungswandler mit aktiver Klemmung

In kommerziell genutzten Gebäuden mit einer auf Gleichspannung basierenden Energieversorgung finden sich Energiequellen und Lasten auf allen Spannungsebenen. Lokale Energieressourcen wirken hierbei überwiegend unterstützend und nicht versorgend. Die Systemumgebung bewirkt neben der Berücksichtigung beidseitiger Spannungsbänder auch einen hohen Anteil der Geräte in deren Teillastbereich.

In dieser Arbeit werden bewährte Topologien verschiedener Gleichspannungswandler hinsichtlich ihrer Eignung für einen bidirektionalen Leistungstransfer betrachtet. Besonderes Interesse kommt dabei dem Halbbrückenwandler mit aktiv-geklemmter und stromgespeister Gegentaktstufe zuteil. Die analytischen Betrachtungen der Modulationsverfahren werden durch simulations- und messtechnische Verifikationen validiert.

Weiterhin ist eine Betrachtung des Regelverfahrens und -verhaltens im Betrieb als Tiefsetzsteller Bestandteil der Untersuchung. Eine Analyse leitungsgebundener Störungen des Gleichspannungswandlers in tiefsetzende Leistungsflussrichtung und die Analyse des Betriebes als Hochsetzsteller schließen die Arbeit ab.