May 17, 2016 | Author: Judith Weiner | Category: N/A
1 Leistungsmesstechnik Seminar Technische Universität Dresden 18. März 2014 Anna Krone Produktmarketing/ Produ...
Leistungsmesstechnik Seminar
TEST & MEASUREMENT
Technische Universität Dresden 18. März 2014
Anna Krone Produktmarketing/ Produktsupport ScopeCorder und Oszilloskope
1Precision Making
Yokogawa Deutschland GmbH Niederlassung Herrsching Test- und Messtechnik Gewerbestr. 17 82211 Herrsching Tel.: +49 8152 9310-0 Fax: +49 8152 9310-60
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Agenda
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Transiente Leistungsanalyse mit dem Oszilloskop Warum ein Oszilloskop? Anforderungen an die Hardware Grundfunktionen der Leistungsanalyse Option Weitere Analysemöglichkeiten Kurze Zusammenfassung
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Warum ein Oszilloskop?
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Warum ein Oszilloskop?
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Signal von der Leistungselektronik
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Warum ein Oszilloskop?
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Im Überblick
Leistungsmesser hochgenaue Leistungsmessung
Oszilloskop (DSO) hochfrequente Messung an vielfältiger Leistungselektronik
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Warum ein Oszilloskop?
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Vergleich der Kennzahlen Merkmal
Leistungsmesser
Oszilloskop
Abtastrate
2 MHz
im GS/s-Bereich
Bandbreite (-3 dB) Power BB
DC 10 MHz DC 2 MHz
DC 500 MHz DC 50 MHz
Vertikale Auflösung
16 Bit
8- 12 Bit
U/I Messbereich
Direkte Eingänge bis zu 1000 Vrms bis zu 50 Arms
abhängig von TK und Stromzange
Genauigkeit
0,02 % - 0.2 %
1,5 %
garantierte Genauigkeit
+ 2% zusätzlicher Fehler durch TK und Stromzangen
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Anforderungen an die Hardware
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Anforderungen an die Hardware
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Mögliche Fehlerquellen Mögliche Fehlerquellen bei der Verwendung eines Oszilloskops bei der Leistungsberechnung Genauigkeit des Oszilloskops Genauigkeit des Zubehörs Unterschiedlich Spezifikationen des verwendeten Zubehörs (Bandbreite, elektrodynamische Wirkungsweise -> Laufzeit)
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Anforderungen an die Hardware
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Verschiedenes Zubehör Differenz-Tastkopf
z.B. 1400 V, 150 MHz 50:1, 500:1
z.B. 1400 V, 100 MHz 100:1, 1000:1
50 ASpitze (30 Aeff), DC bis 100 MHz
z.B. 50 ASpitze (30 Aeff), DC bis 50 MHz
Stromzange mit Entmagnetisierung und Nullabgleich
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Anforderungen an die Hardware
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Deskew bei der Leistungsoption
Skew = Laufzeitunterschied 10
Deskew = Korrektur Laufzeitunterschied tmi.yokogawa.com/de
Anforderungen an die Hardware
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Deskew bei der Leistungsoption Das unten stehende Beispiel zeigt, dass ein Laufzeitunterschied von 5 ns schon zu einem Messfehler von ca. 5% führt!
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Skew = + 5 ns
Autor Korrektur
Skew = - 5 ns
P = 547,182 mW
P = 569,130 mW
P = 598,083 mW tmi.yokogawa.com/de
Grundfunktionen der Leistungsanalyse Option
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Grundfunktionen der Leistungsoption
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Am Bsp. der Leistungsoption /G4 des DLM4000 Schaltverlustmessung für Transistoren (SW Loss) “Analyse des sicheren Arbeitsbereichs“ (SOA) z.B. für Hochleistungstransistoren Harmonischen Analyse mit weiterer Auswahl der Verbraucherklassen Berechnet das Joulesche Integral (zur Sicherungsberechnung) 13
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Grundfunktionen der Leistungsoption
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Am Bsp. der Leistungsoption /G4 des DLM4000 Messung von Schaltverlusten (SW Loss)
DifferenzTK Takt
Stromzange
T1-T2: Verlust beim Einschalten T2-T3: Thermischer Verlust durch Rds T3-T4: Verlust beim Ausschalten 14
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Grundfunktionen der Leistungsoption
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Am Bsp. der Leistungsoption /G4 des DLM4000 Messung der SOA Die Grenzwerte des SOA sind typischerweise im Datenblatt des Halbleiters zu finden!
max. Strom Grenze durch internen Widerstand
Leistungsgrenze
Der SOA definiert den optimalen STROM/ SPANNUNGS-BEREICH eines Hochleistungs-transistors, in welchem die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Halbleiters optimal ist.
max. Spannung 15
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Grundfunktionen der Leistungsoption
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Am Bsp. der Leistungsoption /G4 des DLM4000 Harmonischen Analyse inkl. Verbraucherklassen Die Oberschwingung, die von der Quelle im Betrieb erzeugt werden, können angelehnt an dem IEC Standard EN61000-3-2 für jede Klasse (A - D) berechnet werden. Die Ergebnisse werden als Balkendiagramme oder im Listenformat dargestellt, um sie mit den Grenzwerten vergleichen zu können. -> Berechnung über FFT, nicht wie bei Leistungsmessern zusätzlich über eine PLL
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Grundfunktionen der Leistungsoption
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Am Bsp. der Leistungsoption /G4 des DLM4000 Automatische Leistungsparameter Die Leistungsparameter können automatisch aus der angezeigten Signalen berechnet werden.
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Weitere Analysemöglichkeiten
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Weitere Analysemöglichkeiten
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Offline Mathematikkanäle für bspw. P = U x I und FFT- Harmonische
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Weitere Analysemöglichkeiten
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Berechnung mit automatischen Messwerten
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Leistungsbestimmung mit dem DSO
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FFT, Histogramm, Statistik
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Kurze Zusammenfassung
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Kurze Zusammenfassung
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Unter Berücksichtigung der der Fehlerquellen kann die Leistung bestimmt werden. Die Schaltverlustleistung und die gesamte Verlustleistung kann in wenigen Schritten schnell berechnet werden. Kurvenformen und Leistungs-Parameter können auch zyklisch geprüft werden und abweichende Signale detektiert werden. Viele verschiedene Leistungs-Parameter können simultan berechnet und einer statistischen Analyse zugeführt werden.
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Kontakt
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Anna Krone Yokogawa Deutschland GmbH Niederlassung Herrsching Gewerbestraße 17 82211 Herrsching Tel: 08152-9310-49 eMail:
[email protected] Web: http://tmi.yokogawa.com/de
Ich bedanke mich für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit
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