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Diplomarbeit 2005 (DA05): Arbeits-Archiv
 
DA Ltt 05/2 - Neuartiger, einfacher Wechselstromsteller
Studierende: Thomas Buhler, buhletho
  Andreas Heller, helleand

Betreuer: Jakob Lattmann, latj

Der neuartige, einfache Wechselstromsteller verfugt uber eine automatische Netzerkennung und Spannungsanpassung. Das Ziel ist, mit Hilfe des Wechselstromstellers, ein in Europa produziertes Gerat fur 230 V und einer Leistung von bis zu 500 W, weltweit zu betreiben. Der Spannungs-Konverter wandelt eine einphasige Wechselspannung zwischen 85 V und 146 V auf 230 V. Dabei hat die Ausgangsspannung dieselbe Frequenz wie die speisende Spannung. Die Simulation zeigt, dass der Konverter sowohl mit ohmscher und induktiver Last, als auch mit kapazitiver Last einwandfrei funktioniert. Dabei wird ein maximaler Wirkungsgrad von 88.2% (R-Last) erreicht. Der Leistungsfaktor ist ebenfalls lastabhangig und betragt bestenfalls 98.4% (RL-Last). Der Wechselstromsteller basiert auf dem Prinzip des DC-Boost-Konverters. Zwei bidirektionale Schalter takten den Konverter mit 20 kHz. Dank einer innovativen Schaltung kann ein Schalter mit nur einem IGBT realisiert werden. Die Ansteuerung der IGBT's erfolgt mittels Puls-Weiten-Modulation (PWM) uber einen PIC-Mikrokontroller. Zum Einschalten wird ein Nulldurchgang der Eingangswechselspannung detektiert. Somit kann die Einschaltstromspitze auf ein Minimum reduziert werden. Ein Regelalgorithmus (PI-Regler) verandert das Tastverhaltnis des PWM-Signals zwischen 30 und 62%, so dass am Ausgang immer 230 V anliegen. Der PI-Regler erreicht 220 ms nach dem Einschalten 230 V ohne Uberschwingen.

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