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Redesign einer A/D-Wandlerkarte zur Stromrichtersteuerung

Redesign einer A/D-Wandlerkarte zur Stromrichtersteuerung
type:Bachelorarbeit
time:12.10.2015
tutor:

M.Sc. Fabian Stamer, M.Sc. Lukas Stefanski
 

Image:

Moritz Hechler

Motivation

Um Stromrichter zuverlässig und betriebssicher steuern und regeln zu können, werden qualitativ hochwertige Messwerte benötigt. Hierfür wurde am Institut eine A/D-Wandlerkarte entwickelt, welche es ermöglicht mittels Sample und Hold vier Messwerte gleichzeitig abzutasten und nach anschließender Digitalisierung über den ETI-Bus an einen DSP zu übertragen. Zusätzlich wird von dieser Karte ein Teil der digitalen Signalvorverarbeitung übernommen. So wird z.B. die Qualität der Messwerte erhöht, indem mittels schneller Abtastung über vier dem Triggerereignis vorrausgegangene und vier nachfolgende Messwerte gemittelt wird, um die Auswirkung unerwünschter Störungen zu mildern. Des Weiteren wird in einem extra Register der gemessene Mittelwert zwischen zwei Interrupt- Ereignissen zur Verfügung gestellt.

Aufgabenstellung

Da die bestehende AD-Wandlerkarte den steigenden Anforderungen von schnellen, hochgenauen Regelungsverfahren nicht mehr genügt, soll eine neue AD-Wandlerkarte entworfen werden. Diese wird aufbauend auf dem bisherigen Design im Europakartenformat umgesetzt. Dies beinhaltet den Neuentwurf des analogen Schaltungsteils, Recherche und Applikation eines neuen, modernen AD-Wandler Bausteines, den Entwurf des entsprechenden Layouts sowie auch optional die Überarbeitung und Erweiterung der Software für eine noch umfangreichere Signalvorverarbeitung.