Elektrotechnisches Institut (ETI)

Hardware- und Softwareentwicklung eines 24V/500W-Vollbrückenwandler für die Versorung aus dem Spannungszwischenkreis

Aufgabenstellung

In einem Umrichtersystem ist für die Versorgung von Peripheriekomponenten (Lüfter, Schütze, etc.) und sämtlicher Elektroniksysteme (Messwandler, DSP, FPGAs, etc.) ein Netzteil, welches 24V Gleichspannung liefert, notwendig. Oft-mals werden dafür Netzteile, welche aus dem 230V-Wechselspannungsnetz ge-speist  werden, eingesetzt. Nachteil dieser Lösung ist, dass eine zusätzliche Ein-speisung von 230V AC notwendig ist und bei Ausfall dieses Netzes die 24V-Versorgung zusammenbricht.

 

In dieser Arbeit soll ein 24V-Schaltnetzteil dimensioniert und aufgebaut werden, welches seine Energie direkt aus dem in Standardumrichtern vorhandenen Spannungszwischenkreis bei einer Höhe von 600-900V bezieht. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass auch nach einem Netzausfall die in den Zwischenkreiskondensatoren gespeicherte Energie für die 24V-Versorgung und damit für sicherheitsrelevante Funktionen zur Verfügung steht. Als Topologie soll ein Vollbrückenwandler zum Einsatz kommen. Die Steuerung und Regelung des Systems soll ein 16bit-Microcontroller (dsPIC von Microchip) übernehmen. Bei der Entwicklung des Netzteils müssen insbesondere die interne Spannungs-versorgung sowie die potentialgetrennte Übertragung von Schalt- und Messsigna-len berücksichtigt werden. Eine ausführliche Untersuchung und Vermessung des Schaltnetzteils sowie ggf. eine Optimierung der Schaltung und des Layouts run-den die Aufgabenstellung ab. Bild