Vorschlag zur Überarbeitung der Transferimpedanzanforderungen in CISPR 25 und CISPR 16-1-2

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Einflussparameter und Grenzen der Gleichtaktauslöschung im gegenphasigen Inverterbetrieb

Aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung verschiedener Komponenten, wie beispielsweise der Lenkung im Automobilbereich, muss in der Entwicklung ein wesentlich größerer Aufwand betrieben werden, um einen störungsfreien, EMV-gerechten Betrieb gewährleisten zu können. Insbesondere bei taktender Leistungselektronik ist mit erheblichen breitbandigen Störemissionen zu rechnen. Im klassischen EMV-Ansatz werden Emissionen mithilfe passiver Filter auf ein Grenzwert konformes Maß reduziert. Als mögliche Alternative wird in [1] eine neue Methode vorgestellt, bei der in mehrphasigen, redundant aufgebauten Invertern mithilfe einer geeigneten Ansteuerung der MOSFETs und einem optimierten, symmetrischen Schaltungsdesign eine Gleichtaktauslöschung ohne passive Filter und damit ohne zusätzlichen Bauteilaufwand erreicht werden kann. Eine Reduzierung der Gleichtaktstörungen von bis zu 40 dB bis in den Frequenzbereich der Mittelwelle ist damit möglich. In diesem Beitrag werden darauf aufbauend die kritischen Einflussparameter bewertet und die Grenzen der Methode aufgezeigt. Anhand einer Sensitivitätsbetrachtung wird evaluiert, welche Parameter durch geeignete Verfahren kompensiert werden können und welche beim Hardwarelayout des Inverters zwingend zu beachten sind. Zu nennen sind hier beispielsweise die Designanforderungen bzgl. des symmetrischen Aufbaus

Kompensation von Asymmetrien im Aufbau beim gegenphasigen Inverterbetrieb zur Gleichtaktauslöschung

Um die elektromagnetische Verträglichkeit in der Automobilindustrie gewährleisten zu können, ist besonders bei leistungselektronischen Komponenten ein teurer und voluminöser Filter notwendig. In neuen Ansätzen mit aktiven Filtern sollen diese Nachteile kompensiert werden. Zur Gruppe der aktiven Filter zählen auch Verfahren zum gegenphasigen Inverterbetrieb, bei welchem durch synchrones Schalten von zwei geeigneten Halbleitern in einem sechsphasigen Wechselrichteraufbau das Gleichtaktspektrum durch destruktive Superposition reduziert werden kann. In einem prototypischen Aufbau können Dämpfungen von bis zu 40 dB bis in den Frequenzbereich der Mittelwelle (500 kHz – 2 MHz) erreicht werden [1]. In diesem Beitrag wird dargestellt, inwiefern Asymmetrien eines sechsphasigen Wechselrichters kompensiert werden können, welche unausweichlich zu einer Verschlechterung der Auslöschung führen [2]. Untersucht werden zeitliche Asymmetrien, also eine asynchrone Ansteuerung der Halbleiter oder ein ungleiches Schaltverhalten der Halbleiter selbst, aber auch bauteilabhängige und geometrisch bedingte Asymmetrien von Komponenten oder Streugrößen können zu zeitlichen Asymmetrien führen

Einfluss der Bordnetznachbildung auf Störfestigkeitsmessverfahren (z.B. BCI) oberhalb 100 MHz

Bei Störfestigkeitsmessungen an Automobilelektronik insbesondere im Frequenzbereich oberhalb 100 MHz kommt es vor, dass Prüflinge (DUTs - Device Under Test) trotz standardisierter Messaufbauten und Messmethoden in einem Labor die Anforderungen einhalten, in einem anderen Labor jedoch nicht. Der Beitrag betrachtet diesen Effekt und kommt zu dem Schluss, dass er vom Einfluss der jeweils eingesetzten Bordnetznachbildung (LISN) verursacht wird. Folgende Themen werden anhand von Prinzipschaltbildern, Abbildungen und Diagrammen eingehend diskutiert: Einsatz von LISNs innerhalb und außerhalb ihrer Spezifikation (Messkette und Messaufbau, Spezifikation und Kalibrierung, Pass/Fail - liegt es am Prüfling oder am Labor?); Impedanz von LISNs und Kabel (Impedanzen von LISNs, Einfluss der Kabel, DUT - Annahmen zur Simulation, Koppelkapazität zwischen DUT und Messtisch); Simulation des Gesamtaufbaus und Simulationsergebnisse (Koppelzangen, Kabel, DUT und Koppelkapazität, Variationen der LISNs)