Durchlassverluste

Durchlassverluste bezeichnen in der Elektronik den Energieverlust, der entsteht, wenn ein Signal oder Strom durch einen nicht ideal leitenden Bauteil oder eine Bauteilgruppe fließt. Sie entstehen durch den endlichen Widerstand des Durchlasspfads und können je nach Bauteilart als Konduktionsverluste, Schaltverluste oder Verluste im Übertragungsweg auftreten. In der Praxis verweisen Durchlassverluste oft auf die Verluste im Einschaltzustand eines Bauelements, also auf Konduktionsverluste, die als Wärme abgeführt werden.

In der Leistungselektronik fallen Durchlassverluste überwiegend durch den Widerstand im eingeschalteten Zustand eines Halbleiters oder durch die Vorwärtsspannung bei Dioden an. Typischerweise wird der Verlust als P_loss = I^2 · R_on oder als P_loss ≈ V_forward · I angegeben. Diese Verluste steigen mit Strom, Temperatur und der Nichtidealität des Bauteils und müssen durch Kühlung und eine geeignete Bauteilwahl minimiert werden. Sie stehen im Gegensatz zu Schaltverlusten, die beim Umschalten von Bauelementen entstehen.

Neben konduktiven Verlusten wird der Begriff auch im Zusammenhang mit Filtern, Übertragungslinien oder Optik verwendet, wo Durchlassverluste die Dämpfung im Durchlassbereich (Passband) oder die transmittierte Leistung durch ein Medium beschreiben. Typische Ursachen sind ohmsche Verluste, Dielektrizitätsverluste oder Ungenauigkeiten der Filterkomponenten.

Die Angabe von Durchlassverlusten erfolgt üblicherweise in Watt oder als Dämpfung in Dezibel (dB). Eine genaue Charakterisierung berücksichtigt Temperaturabhängigkeiten, Frequenz bzw. Betriebspunkt sowie das Layout des Systems. Durchlassverluste sind ein zentraler Bestandteil der Effizienz- und Wärmeberechnung in elektrischen Systemen.