Zusammenfassung: | |
Durch den vermehrten Einsatz von neuartigen schnellschaltenden Leistungstransistoren auf Basis
von Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke und der Miniaturisierung von
leistungselektronischen Schaltungen werden Probleme, verursacht durch EMV-Störungen, immer
größer. Herkömmlich werden hierfür EMV-Filter eingesetzt, welche jedoch in ihrer Größe und ihres
Gewichts steigen. Deshalb wird versucht, diese herkömmlichen EMV-Filter zu vermeiden. Eine
Möglichkeit dabei ist der Einsatz von aktiven EMV-Filtern. Hierbei werden dem Störsignal
entgegengesetzte Signale erzeugt und so aufgeschaltet, dass sie das Störsignal vermindern [1–
3]. Eine weitere Möglichkeit die Störsignale zu vermindern ist die Synchronisation
entgegengesetzter Schaltflanken [4–10]. Hierbei werden jeweils eine steigende und fallende
Schaltflanke miteinander synchronisiert, sodass sich die erzeugten Gleichtaktstörungen
gegenseitig kompensieren. Entscheidend für die Kompensation sind gleich große
Schaltgeschwindigkeiten, ein symmetrischer Ausbreitungsweg der Störungen und möglichst
gleichzeitig auftretende Schaltzeitpunkte. Durch Laufzeitunterschiede im Gatepfad, wie
beispielsweise die des Gatetreibers, treten die Schaltzeitpunkte zweier Transistoren trotz
gleichzeitigem Schaltbefehl aus dem Ansteuersystem nicht gleichzeitig auf. Diese Unterschiede
sollen im Regelsystem dieses Beitrages automatisch kompensiert werden und die Schaltbefehle
so aufbereitet werden, dass die Schaltzeitpunkte gleichzeitig auftreten. Für ein Regelsystem sind
im allgemeinen folgende Komponenten nötig. Zunächst muss eine Größe erfasst werden, welche
den Zustand des Systems beschreibt. Mit dieser Größe muss es möglich sein, eine ausreichend
große Abhängigkeit der Störungen vom Schaltzeitpunkt zu messen. Anhand dieser Messgröße
kann ein Regelalgorithmus den optimalen Schaltzeitpunkt, welcher über ein geeignetes Stellglied
einstellbar sein muss, bestimmen. [11] beschreibt ein solches Regelsystem, welches die
Schaltflanken aufeinander abstimmt. Dieser Beitrag unterscheidet sich jedoch deutlich in der
Erfassung und Bewertung des Systemzustandes. Weiterhin wird in [11] eine Einstellung des
Schaltzeitpunktes in deutlich gröberen Zeitschritten vorgestellt. Die Schrittweite der einzelnen
Schaltzeitpunkte ist in [11] durch die Modulation bedingt im Bereich mehrerer Nanosekunden.
Dieser Beitrag präsentiert ein Regelverfahren zur Einstellung eines optimierten Schaltzeitpunktes
mit einer Auflösung von 100 ps.
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Lizenzbestimmungen: | CC BY 3.0 DE - https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/ |
Publikationstyp: | BookPart |
Publikationsstatus: | publishedVersion |
Erstveröffentlichung: | 2022 |
Schlagwörter (deutsch): | EMV, Verträglichkeit, Elektromagnetik |
Fachliche Zuordnung (DDC): | 600 | Technik, 621,3 | Elektrotechnik, Elektronik |
Kontrollierte Schlagwörter: | Konferenzschrift |