GERA024 December   2022 AMC1202 , AMC1302 , AMC1306M05 , AMC22C11 , AMC22C12 , AMC23C10 , AMC23C11 , AMC23C12 , AMC23C14 , AMC23C15 , AMC3302 , AMC3306M05

 

  1.   1
  2.   Kurzfassung
  3.   Marken
  4. 1Einführung
    1. 1.1 DC-Ladestation für Elektrofahrzeuge
    2. 1.2 Auswahl der Strommesstechnologie und äquivalentes Modell
      1. 1.2.1 Strommessung mit Shunt-basierter Lösung
      2. 1.2.2 Äquivalenzmodell der Sensortechnologie
  5. 2Strommessung in AC/DC-Wandlern
    1. 2.1 Grundlegende Hardware und Steuerungsbeschreibung von AC/DC
      1. 2.1.1 AC Stromregelkreise
      2. 2.1.2 Gleichspannungsregelkreis
    2. 2.2 Punkt A und B – AC/DC AC-Phasenstrommessung
      1. 2.2.1 Auswirkungen der Bandbreite
        1. 2.2.1.1 Stationäre Zustandsanalyse: Grund- und Nulldurchgangs-Ströme
        2. 2.2.1.2 Transientenanalyse: Sprungleistung und Spannungseinbruchverhalten
      2. 2.2.2 Auswirkungen der Latenz
        1. 2.2.2.1 Fehleranalyse: Kurzschluss im Stromnetz
      3. 2.2.3 Auswirkungen des Verstärkungsfehlers
        1. 2.2.3.1 Spannungsstörung in AC/DC durch Verstärkungsfehler
        2. 2.2.3.2 AC/DC-Antwort auf durch Verstärkungsfehler verursachte Stromversorgungsstörung
      4. 2.2.4 Auswirkungen des Offset
    3. 2.3 Punkt C und D – AC/DC DC-Link-Strommessung
      1. 2.3.1 Auswirkungen der Bandbreite auf die Feed-Forward-Leistung
      2. 2.3.2 Auswirkungen der Latenz auf den Schutz der Leistungsschalter
      3. 2.3.3 Auswirkungen des Verstärkungsfehlers auf die Leistungsmessung
        1. 2.3.3.1 Transientenanalyse: Feed Forward in Punkt D
      4. 2.3.4 Auswirkungen des Offset
    4. 2.4 Zusammenfassung der positiven und negativen Punkte an den Punkten A, B, C1/2 und D1/2 sowie Produktvorschläge
  6. 3Strommessung in DC/DC-Wandlern
    1. 3.1 Grundlegendes Funktionsprinzip eines isolierten DC/DC-Wandlers mit Phasenverschiebungssteuerung
    2. 3.2 Punkt E, F – DC/DC-Strommessung
      1. 3.2.1 Auswirkungen der Bandbreite
      2. 3.2.2 Auswirkungen des Verstärkungsfehlers
      3. 3.2.3 Auswirkung des Offsetfehlers
    3. 3.3 Punkt G – DC/DC-Tankstrommessung
    4. 3.4 Zusammenfassung der Sensorpunkte E, F, G und Produktvorschläge
  7. 4Fazit
  8. 5Quellennachweise

Auswirkungen des Verstärkungsfehlers

Stromsensoren weisen Verstärkungsfehler auf, die sich auf die Genauigkeit des Regelkreises auswirken können. Es wird eine Simulation mit dem Stromsensormodell aus Abbildung 1-2 durchgeführt, um die Einschwingzeit beim Einschalten des Wandlers zu untersuchen. Die Bandbreite des Sensors ist auf 100 kHz eingestellt und es werden Verstärkungsfehler von 0 %, 1 % und 2 % ausgewählt. Abbildung 3-4 zeigt die Auswirkungen der Fehler.

 Ausgangsstromfehler im stationären Zustand vs. Verstärkungsfehler des aktuellen SensorsAbbildung 3-4 Ausgangsstromfehler im stationären Zustand vs. Verstärkungsfehler des aktuellen Sensors

Die Einschwingzeit nach einer Laständerung ist ziemlich ähnlich, da die Bandbreite des Sensors für alle Fälle die Einschwingzeit definiert , d. h. der Verstärkungsfehler keinen signifikanten Einfluss auf die Einschwingzeit hat. Aber der Verstärkungsfehler wirkt sich auf den Wert aus, zu dem der Ausgangsstrom eingeschwungen ist. Diese Simulation zeigt, dass die verbleibende konstante Fehlerrate am Ausgangsstrom ca. 0,66 % (ca. 0,15 A) unter dem idealen Wert von 20 A liegt, wenn der Stromsensor eine Verstärkungsfehlerrate von 1 % aufweist (ca. 1,33 % / 0,32 A unter dem idealen 20 A-Ausgangsstrom, wenn der Stromsensor einen Verstärkungsfehler von 2 % aufweist).

Der Verstärkungsfehler ist als der Fehler relativ zum Vollausschlag des Stroms definiert. In unserem Beispiel beträgt der Messbereichsstrom 32 A. Dies bedeutet, dass der resultierende Verstärkungsfehler bei einem 20 A-Strom nur etwa zwei Drittel des Messbereichswerts (etwa 0,66 %) beträgt. Bei einem Messbereichsfehler von 2 % liegt der verbleibende Ausgangsstromfehler bei ca. 1,33 %.

Wenn der Ausgangsstrom innerhalb eines Fensters von 1 % einschwingt, darf der Vollausschlag-Verstärkungsfehler eines Stromsensors nicht größer als 1 % sein.