Abschätzung der gestrahlten Störemissionen eines automobilen HV-Inverters auf Grundlage von Störströmen

Abstract

Zur Einsparung von Kosten durch elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)-Entwicklungsmessungen sind alternative Messmethoden gefragt, die das zu beobachtende elektrische Feld während eines Komponententest nach klassischen CISPR 25 Messungen abschätzen können. In diesem Beitrag wird anhand eines verzweigten Systems aus Inverter, Bordnetznachbildungen und elektrischer Maschinennachbildung, die Transferfunktionen (TF)-Methode auf ihre Anwendbarkeit hin untersucht. Die TF-Methode nutzt die Korrelation von Störströmen auf Kabelbäumen und dem entstehenden elektrischen Feld aus. Für einen vereinfachten Aufbau mit HV-Inverter ist somit eine Berechnung des elektrischen Feldes mit einem Fehler, im Vergleich zur Referenzmessung, von großteils unter 3 dB möglich. Eine Überbewertung von bis zu 10 dB im Bereich von 0.3 bis 2 MHz entsteht durch interne Filter, die in einem weiteren Schritt in die TF einzubinden sind. Die Störabstrahlung eines erweiterten und komplexeren Aufbaus, welcher sich an heutigen Spezifikationen der Automobilindustrie orientiert, kann ebenfalls auf Grundlage der Störströme in Verbindung mit TF ermittelt werden. Hier kommt es zu Abweichungen von 15 dB im Bereich von 0.15 bis 3.5 MHz, darüber zeigt sich eine Überbewertung von ca. 5 dB. Die vorgestellten Messungen zeigen die prinzipielle Einsatzfähigkeit der angewandten Methode, die Potential zur Kosteneinsparung mit sich bringt. Es lässt sich ein guter Eindruck des zu erwartenden Störpotentials gewinnen. Für einen praktischen Einsatz dieser Pre-Compliance Methode muss eine Überprüfung erfolgen, ob EMV-Maßnahmen, wie das Einfügen von Filtern oder verändern der Betriebszustände einer Komponente, über die TF-Methode abgebildet werden können. Im Weitern muss sich zeigen, ob die zur Berechnung verwendeten Störströme in einem Laboraufbau reproduzierbar messbar zu denen in einer Absorberhalle sind. Hier können Einflussfaktoren, wie leicht geänderte Geometrie oder veränderte Übergangswiderstände zur Masse, die Methode beeinflussen.