Entwurf und Inbetriebnahme eines Linearverstärkers für einen Serien-Hybrid-Umrichter

  • Motivation

    Bei umrichtergespeisten Netzen können Wechselwirkungen zwischen den Stromrichtern, die an das Netz angeschlossen sind, entstehen. Diese Wechselwirkungen können wiederum zu instabilen Arbeitspunkten des Netzes führen. Um mögliche instabile Arbeitspunkte zu verhindern, ist es notwendig, die Charakteristik der einzelnen Stromrichter zu kennen. Hierzu wird am elektrotechnischen Institut ein Serien-Hybrid-Umrichter aufgebaut. Dieser ist in der Lage eine Sinusschwingung mit einem geringen Oberschwingungsgehalt bis in den kHz Bereich zu erzeugen. Für diesen Serien-Hybrid-Umrichter wird ein Linearverstärker benötigt.

    Aufgabenstellung

    Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Linearverstärker entworfen, aufgebaut und anschließend getestet werden. Der Linearverstärker wird später mit schaltenden Zellen in Serien verschaltet.

    Vor der Entwicklung des Umrichters steht die Einarbeitung in die Thematik zur Aneignung der theoretischen Grundlagen von Linearverstärkern. Beim Entwurf des Umrichters muss zunächst eine Marktanalyse möglicher Bauelemente für die Ausgangsstufe durchgeführt werden. Anschließend erfolgt die Hardware-Entwicklung des Linearverstärkers. Bei der Dimensionierung des Linearverstärkers muss besonders auf die thermische Auslegung geachtet werden.

    Danach muss ein, den Anforderungen entsprechendes, Layout der Platine entwickelt werden. Nach dem Entwurf der Hardware erfolgt die abschließende Inbetriebnahme des Linearverstärkers.