Bewertung der Sensitivität eines hybriden Gleichtaktfilters für Traktionsinverter gegenüber Variationen der Betriebsparameter

Abstract

In der Leistungselektronik wird für die Miniaturisierung von Baugruppen viel Aufwand betrieben. Neue Halbleitertechnologien wie Siliziumcarbid unterstützen diesen Trend. Um den benötigten Bauraum der Leistungselektronik weiter reduzieren zu können, stellen hybride EMV – Filter eine Möglichkeit zur Verkleinerung der Filterbaugruppen und damit des Gesamtvolumens der Komponente dar [1]. Durch die Kombination von konventionellen passiven Filtern mit aktiven Elementen zur Störreduzierung lässt sich deutlich an Bauraum bei induktiven Filterkomponenten einsparen. Die Filterdämpfung der aktiven Filter ist jedoch, ebenso wie bei konventionellen EMV – Filtern, von der Quell bzw. Senkenimpedanz abhängig [2]. Diese Impedanzen können sich im Betrieb sowohl durch verschiedene Einbausituationen als auch unterschiedliche Betriebspunkte verändern. Im Hinblick auf mögliche Anwendungen aktiver und hybrider EMV – Filter ist eine Sensitivitätsuntersuchung auf solche schwankenden Betriebsparameter bzw. Einflüsse durch unterschiedliche Einbausituationen notwendig. Deren Analyse wird an einem Traktionsinverter im CISPR 25 Komponententest durchgeführt. Ein eigens entwickeltes, hybrides Gleichtaktfilter fungiert dabei als Prüfling. Nach einer kurzen Vorstellung der entwickelten Hardware des Hybridfilters werden anschließend die Auswirkungen von unterschiedlichen Zuleitungslängen, Ausgangsströmen, Batteriespannungen und Schaltfrequenzen auf die Filterdämpfung des Hybridfilters gezeigt. Die Auswahl der betrachteten Parameter unterliegt dabei keinem Anspruch auf Vollständigkeit, sondern bildet lediglich einen Ausschnitt aus möglichen Variationen ab und soll eine Vorgehensweise zu deren Bewertung aufzeigen.