Die während eines Schaltübergangs umgesetzte Leistung wird im Mittel mit der Hälfte von Spannung × Strom angesetzt. Ein Leistungsbauelement schaltet 400 V und 10 A, die Übergangszeiten beim Ein- und beim Ausschalten betragen je 50 ns, die Schaltfrequenz 100 kHz. Welchem Wert kommen die Schaltverluste am nächsten?

Antwort: B. 20 W

Die bei einem Übergang verlorene Energie ist (1/2) × V × I × t; für Ein- und Ausschalten innerhalb einer Periode zusammen ergibt sich (1/2) × 400 × 10 × (50 + 50) ns = 200 µJ. Multipliziert mit der Zahl der Vorgänge pro Sekunde (100 kHz) betragen die Schaltverluste 200 µJ × 100.000 = 20 W. Da Schaltverluste proportional zur Frequenz sind, steigen sie bei 200 kHz auf 40 W. SiC- und GaN-Bauelemente, die schneller schalten, sowie Soft Switching sind Mittel, diese Verluste zu senken.