MA – Entwicklung einer leiterplattenintegrierten Rogowski-Spule zur Messung von Schalterströmen in einem Wechselrichter

Mit Hilfe von Rogowski-Spulen können Ströme galvanisch getrennt und nichtinvasiv in bestehenden Aufbauten gemessen werden. Bei leistungselektronischen Komponenten können so beispielsweise Schalterströme gemessen werden, ohne die Kommutierungszelle zu verändern.

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine leiterplattenintegrierte Rogowski-Spule zur Messung von Schalterströmen in einem vorhandenen Wechselrichter realisiert werden. Dazu ist im ersten Schritt, aufbauend auf bestehenden Spulenkonzepten, eine für den Wechselrichter optimierte Spulengeometrie zu entwickeln. Das resultierende Übertragungsverhalten ist durch Simulation und Messung zu charakterisieren.

Neben der Konstruktion der Spule ist das Verhalten des Integrators entscheidend für die Qualität der Strommessung. Im nächsten Schritt sind daher verschiedene Varianten des Integrators zu entwickeln und vergleichend zu untersuchen. Der Fokus dieser Untersuchung liegt insbesondere auf der Bandbreite, der Reaktion auf transiente Schaltflanken und der DC-Stabilität.

Abschließend soll das Gesamtsystem aus Spule und Integrator mit konventionellen Messmitteln verglichen und bewertet werden. Die Ergebnisse sind umfassend zu dokumentieren.

Bearbeiter: Julian Sax

Betreuer: Simon Quergfelder

Für Studienfächer: EEI

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März