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Aufbau eines Stromrichters mit Siliziumkarbid-Mosfets und Inbetriebnahme mit der direkten adaptiven Stromregelung

Aufbau eines Stromrichters mit Siliziumkarbid-Mosfets und Inbetriebnahme mit der direkten adaptiven Stromregelung
Forschungsthema:Direkte Adaptive Stromregelung
Typ:Masterarbeit
Datum:02.02.2015
Betreuer:

Dipl.-Ing. Andreas Liske

Bild:

Fabian Stamer

BESCHREIBUNG                                                                                                    

Am ETI wird an einem neuen, adaptiven Stromregelverfahren geforscht, das eine Regelung ohne Kenntnis der Streckenparameter ermöglicht („Direkte Adaptive Stromregelung“ - DASR). Grundlage dieses Verfahrens ist die Messung der Steigung des Stromes während der Schaltzustände einer Taktperiode. Dieses Verfahren wurde bereits erfolgreich für Synchronmaschinen umgesetzt. Bislang wird die Messung der Stromsteigungen durch schnelle Überabtastung des Strommesswertes mit anschließendem Least-Squares-Schätzer-Algorithmus realisiert. Dieses Vorgehen erfordert eine schnelle AD-Wandlung und Signalverarbeitung.

Um eine einfache Realisierung der Direkten Adaptiven Stromregelung für schnell getaktete DC-DC-Wandler zu ermöglichen, wurde ein neuer Algorithmus entwickelt, der zur Bestimmung der Stromsteigungen lediglich zwei Messwerte pro Taktperiode benötigt.

Der Auswertealgorithmus ist vergleichsweise einfach und kann auch in günstiger Hardware, z.B. in einem Mikrocontroller implementiert werden.

AUFGABE

In dieser Arbeit soll die DASR mit dem neuen Algorithmus zur Bestimmung der Stromsteigungen für die Stromregelung eines schnell taktenden DC-DC-Stellers realisiert werden. Hierzu soll zunächst ein Tiefsetzsteller mit SiC-Mosfets aufgebaut werden. Die Regelung soll mit dem ETI-DSP-System in Betrieb genommen und untersucht werden.