Lineare 4-Quadranten-Verstärker

 

Applikationsbeispiele

 

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1. Untersuchung eines Automotive-Magnetventils

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2. Erweiterung des Spannungsbereiches durch Antiseriell-Schaltung von 2x PA614D Leistungsverstärkern

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3. Leistungsverstärker Serie PFL2250 z.B. für Ablenkspulen, Helmholtzspulen und Übertrager bis über 400kH

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4. Magnetmaterial Test

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5. Resonanzbestimmung und Amplitudenreinheit einer Automotive-Antenne

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6. Kalibrierung von Flux-Zero Stromwandlern für Oberwellen DC…>100kHz bis ca. 500A

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7. Enthalpiekanal der DLR in Göttingen mit HERO® superschnellen, symmetrischen DMS-Brückenmessverstärkern

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8. Line Test 5-phasiger Gleichrichter mit 200Aeff pro Phase

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9. Entwicklung eines Normals zur rückführbaren Leistungskalibrierung von Hochspannung (einige 100kV) und Hochstrom (einige 10kA) bei 2,5kHz

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1o. Wir lassen Fakten sprechen − Erfahrung setzt Maßstäbe

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11. Bauelementetests für automotive Anwendungen: Magnetfelderzeugung gemäß Liefervorschriften/Werksnormen z.B. bis 200kHz

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12. Bauelementetests für automotive Anwendungen: Kondensatoren-Test

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13. Bauelementetests für automotive Anwendungen: z.B. Halleffekt-Sensoren

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14.

Beschleuniger Cooler Synchrotron in Jülich; Beschleuniger Bessy ll in Berlin-Adlershof

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15. HERO®power Messtechnik – Vielkanalmesstechnik – Referenzquellen

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16. HERO®power-Qualitätsmerkmale: weiter Frequenzbereich, exakte Nulldurchgänge, geringste Restwelligkeit

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17. Beispiele für Prüfanwendungen

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18. Typische Automotive Einsatzgebiete

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19. Diverse andere Beispiele

1. Untersuchung eines Automotive-Magnetventils

Unser File: AQ1607133

Untersuchungen in unserem Labor

DUT—Device Under Test

Zu Verfügung gestellte Ventile:

Ventil Bezeichnung:

Ventil 1—Teil „1“

Ventil 2—Teil „4“

Ventil 3—Teil „5“

 

Aufgabenstellung

Zu untersuchen ist die T_On und T_Off Zeit von 3 verschiedenen Ventilen. Die Ventile sollen mit einem Signal angesteuert werden, das der Anwender zur Verfügung stellte. Es sollen Aufzeichnungen von Strom und Spannungsmonitor in unterschiedlicher Konfiguration gemacht werden.

 

Ergebnis

Die gewünschten Signale wurden mit HERO®power beeindruckend realisiert.

PA508E-S / Strombetrieb

±50V; ±10A;

DC…35kHz-3dB

Prüfling: Magnetventil

2. Erweiterung des Spannungsbereiches durch Antiseriell-Schaltung von 2x PA614D Leistungsverstärkern

3. Leistungsverstärker Serie PFL2250 z.B. für Ablenkspulen, Helmholtzspulen und Übertrager bis über 400kH

Die PFL-Serie von HERO®power empfielt sich auf Grund ihrer Stabilität gegen induktive und kapazitive Lasten, sowie ihrer hohen Verlustleistungsfähigkeit von größer 100% der Nennleistung, besonders für induktive Anwendungen mit geringstem cosφ, z.B. für Ablenkspulen, Helmholtzspulen und Übertrager bis über 400kHz.

 

Die wichtigsten Daten der HERO®power Leistungsverstärker Serie PFL2250… sind:

1. Aussteuerung bis ± 400V / ± 25A / DC…150kHz-3dB bei Vollast

2. DC … >400kHz bei reduzierter Last

3. Die Betriebsarten sind umschaltbar zwischen geregelter Ausgangsspannung und geregeltem Ausgangsstrom.

4. Dauerleistungen: Nutzleistung ist >5kW; Verlustleistung >5kW
Kurzzeitig +140%

5. Leistungserhöhung ist durch Parallelschaltung und Brückenschaltung möglich.

 

Beispiel: Ablenkspulentest Fraunhofer Institut Dresden

Wichtigste Merkmale:

präzise steuerbare Konstantstromquellen bis 60Aeff,100kHz
Spannungshub 280Veff
Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

4. Magnetmaterial Test

DUT—Device Under Test

Gegebene Spulenwerte:

2Ω
20mH
ca. DC … 20Hz
±30A

Aufgabenstellung

Die Spule soll mit eingeprägtem Strom gefahren werden; mit Frequenzen bis 20Hz.

Ziel ist es die Sekundärspannung bei verschiedenen Frequenzen (5Hz, 15Hz, 20Hz) nachzuweisen.

 

Ergebnis

Die Sekundärspannung ist bei Strömen von 8,8ARMS und 18ARMS und Frequenzen von 5Hz, 15Hz und 20Hz nachgewiesen worden.

5. Resonanzbestimmung und Amplitudenreinheit einer Automotive-Antenne

6. Kalibrierung von Flux-Zero Stromwandlern für Oberwellen DC…>100kHz bis ca. 500A

Wie wurde die Kalibrierung des Stromwandlers rückführbar durchgeführt?

Dazu werden benötigt:

1) als Referenz einen rückführbar kalibrierten Shunt mit 20A

2) eine stabile DC-Versorgung

3) eine kalibrierbare AC-Quelle wie den PFL2250-28-UDC415-IDC375 mit Cooling Panel

Dynamisches Verhalten des hier verwendeten Isolierverstärkers ARCUS T303-A:

M=1000:1 blau-türkise Kurve

M=1:1 alle anderen Kurven

 

7. Enthalpiekanal der DLR in Göttingen mit HERO® superschnellen, symmetrischen DMS-Brückenmessverstärkern

Foto von 2018

Sehr geehrter Herr Rohrer,

 

herzlichen Dank für ihren Besuch im DLR Göttingen.

Wie sie sicher bemerkt haben, ist ihnen das Team vom HEG für die Langlebigkeit ihres Verstärkers dankbar.

Die Verstärker wurden Mitte 1993 geliefert und sind seitdem am HEG stationiert.

8. Line Test 5-phasiger Gleichrichter mit 200A_eff pro Phase

Anwendungen: Automotive

automatisierte Messeinrichtung

Qualitätssicherung in der Produktion für

5-phasige Gleichrichter

für

Wechselstromgenerator 5-phasig

Regelgröße UA / IA umschaltbar

Pro Phase: 36VSS / 135Aeff, 20Hz—3kHz; AC-gekoppelt

 PA3035A

9. Entwicklung eines Normals zur rückführbaren Leistungskalibrierung
von Hochspannung (einige 100kV) und Hochstrom (einige 10kA) bei 2,5kHz

2 Leistungsbereiche, B1 u. B2, sowie U/I Mode im Betrieb umschaltbar

B1: 135Vrms / 70Arms

B2: 270Vrms / 35Arms

DC … 15kHz-3dB Leistungsbandbreite

Phasenstabilität: 12nrad

 

Potentialverhältnisse:

Eingänge, Monitore, Ausgang

galvanisch getrennt

 

Eingang DC gekoppelt – umschaltbar

 

 

Nachträge beachten!

 

„Eingang Differenzverstärker

Monitore galvanisch getrennt „

PTB

 

Besonderheiten

Phasenstabilität: 12nrad

PA3160A

10. Wir lassen Fakten sprechen − Erfahrung setzt Maßstäbe

Metrologie: Schaffung rückführbarer Größen für Strom, Spannung, Leistung national renommierter Institutionen wie z.B. PTB; VSL, Metas

 

Wichtigste Merkmale:

  • 100% verlustleistungsfähig auch bei induktiven Lasten
  • exakte Nulldurchgänge
  • geringste Restwelligkeit
  • Regelung: Bessel-Charakteristik (Phasentreue)

 

HERO®power hat diese Anforderungen schon mehrfach erfolgreich gelöst.

11. Bauelementetests für automotive Anwendungen:
Magnetfelderzeugung gemäß Liefervorschriften/Werksnormen z.B. bis 200kHz

 

Verstärkersystem Dual PFL für
Magnetspulen / Helmholzspulen / Ablenkspulen

Mit 2 antiseriell geschalteten ‚PFL2250-28-UDC415-IDC375 mit Cooling Pannel‘ lassen sich folgende Grenzwerte realisieren:

Cmax 40ASS

Vmax 1600VSS

DC – 150kHz …3dB

DC – Kleinsignal: 400kHz

 

Dual PFL 2250 Helmholz  

12. Bauelementetests für automotive Anwendungen: Kondensatoren-Test

Qualittätsprüfung von CeraLink-Kondensatoren

 

Dies sind spezielle Kondensatoren, sehr niedrige Induktivität, für DC-Zwischenkreisanwendungen im Bordnetz.

 

Es können beliebig viele PFL 2250….. parallel geschaltet werden, um entsprechend große Kapazitäten zu testen.

 

Testbeispiel:

Mit 3 parallel geschalteten PFL2250….. können CeraLinks mit cosφ gegen 0 bei Strömen bis 60Aeff mit 100kHz auf Einhaltung ihrer Spezifikationen (auch Temperaturverhalten) getestet werden.

13. Bauelementetests für automotive Anwendungen: z.B. Halleffekt-Sensoren

Hierbei stehen Zuverlässigkeit und Präzision im Fokus.

Mit HERO®power sind erfolgreiche Lösungen sowohl in der Produktion, als auch in der OEM-Qualitätssicherung im Einsatz:

 

Beispielsweise bei Linetests von:
Hall-Sensoren—Hall Schaltern—lineare Hallsensoren als Potentiometerersatz—Winkelsensoren—Motorcontrollern
Hierbei sind gerade bei linearen Hallsensoren sehr hohe Anforderungen an das Magnetfeld gestellt (z.B. Stabilitäten von besser 1×10^-4). Beispielsweise muss dieses Magnetfeld in ca. 10msec diese hohe Stabilität haben.

HERO®power PA3150A hat solche Aufgaben erfolgreich gelöst.

Automotive / Metrologie: 
Kalibrierung von Halleffekt-Sensoren
für den automotiven Einsatz.

Regelgröße UA / IA umschaltbar

±85A / ±150V

Verlustleistung: 8,5kW

Magnetfeldstabilität: besser 1×10^-4  
ab 10msec nach dem Start

Komponententest von high-rel Kondensatoren (Automotive)
Wichtigste Merkmale:

eingeprägter Strom 60Aeff / 100kHz / 100% Verlustleistung, 24h-Betrieb;
Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

 

Kalibrierung von Hochstromwandlern
Wichtigste Merkmale:

z.B. 100kHz Grund- und Oberwellen 600Aeff
auf Grundwellen bzw. DC beliebiger Größe aufmodulierbar
Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

 

Kundenbezogene Applikationsunterstützung

Ist Ihre Anwendung dabei? Wenn nicht, dann analysieren wir mit Ihnen gerne die Machbarkeit, die wir mit einem Testaufbau nachweisen können.

14. Beschleuniger Cooler Synchrotron in Jülich; Beschleuniger Bessy ll in Berlin-Adlershof

In der Fest-Zeitschrift zur Einweihung durch unseren damaligen Bundes­präsidenten Richard von Weizsäcker wurde auch die Firma Rohrer als wichtiger Partner der Realisierung hervorgehoben.

15. HERO®power Messtechnik – Vielkanalmesstechnik – Referenzquellen

5.1  Messverstärker / Sensorverstärker / Signalkonditionierung

5.2  Signalgeneratoren, Sensorverstärker

5.3  Filter, Messkarten, DMS Verstärker, USB-Messsysteme

5.4  Messen, Steuern, Regeln mit DASYLab

5.5  Auswertung und Darstellung mit FlexPro

Enthalpiekanal der DLR-Göttingen.

Er dient zur Simulation der Wiedereintrittsbedingungen von Raumflugkörpern in die Erdatmosphäre (Druck und Temperatur). HERO®power Präzisions-Messverstäker arbeiten nach 30 Jahren immer noch zuverlässig und werden bevorzugt eingesetzt.

16. HERO®power-Qualitätsmerkmale: weiter Frequenzbereich, exakte Nulldurchgänge, geringste Restwelligkeit

Wobbelfrequenz
30kHz bis >200kHz
0dB Verstärkungs­abweichung im belasteten Zustand

 

Absolut saubere Nulldurchgänge
Eingang: gelbe Sinuskurve
Ausgang: grüne Sinuskurve

Linetest von 5-poligen Gleichrichtern

HERO®power amplifier optimiert für Ihre Anwendung!

Brauchen Sie die beste Lösung für Ihre Aufgabe?

HERO®power zeigt Ihnen Beispiele aus den unterschiedlichsten Bereiche

17. Beispiele für Prüfanwendungen

Rohrer stellt ein anspruchsvolles Programm messtechnischer Geräte und Systeme her. Es wird durch entsprechende Partnerprogramme ergänzt wird, so dass auch komplexe Projekte als Systemführer realisiert werden können.

Schwerpunkte sind dabei die Verstärkertechnik (bis ca. 100kW für Aktoren & Sensoren), die Signalerfassung und Signalaufbereitung und die Speicherung (besonders bei hohen Abtastraten und extrem tiefer, schneller Speicherung).

Ihre Anforderungen sind unsere Herausforderung!

Wir beraten Sie kompetent und fertigen einen aufgabengerechten Verstärker, mit dem Sie Ihre Ziele uneingeschränkt realisieren können.

HERO®power 4-Quadranten Leistungsverstärker finden in vielen Bereichen der Industrie, Forschung + Entwicklung, sowie an Hochschulen und Universitäten ihren Einsatz.

Typische Anwendungen dieser Präzisionsleistungsverstärker sind:

  • Antriebstechnik / Automotive: Hierzu gehören u.a. die LV 124 (E01-E22), LV 148. Die Erzeugung von weiteren spezifischen arbiträren Kurven können wir für Sie umsetzen.
  • HiL: Hardware in the loop
  • EMV: Prüfungen der Elektromagnetischen Verträglichkeit
  • Prüfung und Evaluierung von Batterien, Batterietests
  • Schienenverkehr / Bahn / Railway
  • Bordnetzsimulation: z.B. nach LV124, LV148, LV123, sowie nach firmenspezifischen Normen.
  • Prüfung von Brennstoffzellen
  • Energietechnik
  • Kalibrierung von Kalibriergeräten
  • Komponententests: z.B. 5-phasige Systeme für die Fertigungsprüfung von Komponenten für Batterie-Ladesysteme / Lichtmaschinen
  • Generatoren und Messsysteme für den Test von Einspritzventilen internationaler Premiumhersteller
  • diverse allgemeine Laboraufgaben
  • Isolierte Messungen mittels Isoliermessverstärkern aus unserer ARCUS® Reihe
  • Luftfahrt / Aeronautic / Raumfahrt / Aerospace, Schiffsfahrt / Nautic
  • DC/DC buck-boost converter, bidirectional DC/DC buck-boost converter für 12-/48-Volt-Bordnetzarchitektur und kombinierte 12/48V Bordnetze.

18. Typische Automotive Einsatzgebiete

1.   LV124  LV148

2.   Kodierung von Simmeringen

3.  Halbleiter / Magnetfeld- und Stromsensoren, Hall-Sensoren, Hall-Stromwandler, rechnergesteuerte
     Prüfeinrichtung 

4.  5-phasige Gleichrichter, je Phase 200A, 100% Qualitätssicherung in der Produktion; vollautomatischer
     rechnergesteuerter Messplatz

5.  Testeinrichtung für Cera-Link Glättungskondensatoren. Testkriterium: Temperatur der Kondensatoren
     bei 60A 100kHz

6.  Ventiltest-Verstärker:  Fertigungsendtest für Benzin- und Dieselventile

7.  Endprüfung der 20mOhm Messwiderstände zur Messung des Lade- / Entladestromes, um daraus den
     Ladezustand der Batterie zu bestimmen. Messbereiche ±20mA … ±500A,  Genauigkeit: 1x 10^-4

8.   BMW FIZ München: Anlage für stationären – und mobilen Einsatz

9.   Daimler Sindelfingen: Messungen während der Fahrt

10. Daimler Stuttgart Untertürkheim: Mobile Messeinrichtung

11. EMV

     1.EMV-Helmholtzspulen-Anwendungen auch für die neuen Renault Spezifikationen.

     2. EMV Antennen

12. 1978 erster 4-Quadrantenverstärker von HERO®-power nach

      Spezifikation von BMW für Tests von Einspritzventilen

13.  Batterietests:  HERO®-power für Entwickung und Test neuer Batteriesysteme

       Entladungen bis 2000A / <1msec

14.  Lenksysteme: 3-phasig je Phase 200A, erweiterbar auf z.B. 12 Phasen

15.  Bordnetzsimulation: Load-Dump bis 1200A

16.  Test von Piezokomponenten in ECUs

17.  Hardware Evaluierungen / ECUs  / Aktuatoren

    19. Diverse andere Beispiele

    Wir lassen Fakten sprechen

    Metrologie: Schaffung rückführbarer Größen für Strom, Spannung,
    Listung national renommierter Institutionen wie z.B. PTB; VSL, Metas

    Wichtigste Merkmale:

    100% Verlustleistungsfest bei induktiven Lasten;
    Phasenlaufzeitkonstanz besser 100ns ( Nanosekunden !);
    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Teilchenbeschleuniger: Quadrupol Fokussierungsmagnete für Teilchenbeschleuniger

    Wichtigste Merkmale:

    höchste Stabilität, exakte Nulldurchgänge, geringste Verzerrungen

    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Elektronenstrahlquellen für die plasmaaktivierte Hochrateverdampfung

    Wichtigste Merkmale:

    präzise steuerbare Konstantstromquellen bis 60Aeff,100kHz,
    Spannungshub 280Veff,
    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Kalibrierung von Hochstromwandlern

    Wichtigste Merkmale:

    z.B. 100kHz Grund und Oberwellen 600Aeff ; auf Grundwellen bzw. DC beliebiger Größe aufmodulierbar;
    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Automotive- Qualitätssicherung-5-phasige Gleichrichter, je 200A

    Wichtigste Merkmale:

    Stromregelung, Start/Stop: 1ms max, 24h-Betrieb;
    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Komponententest von high-rel Kondensatoren (Automotive)

    Wichtigste Merkmale:

    eingeprägter Strom 60Aeff / 100kHz / 100% Verlustleistung, 24h-Betrieb;
    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Komponententest  20mOhm ( automotive )

    Wichtigste Merkmale:

    ±500A Auflösung 2mA; DC-5kHz bei 5m Lastkabel

    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

    Piezoaktoren zur Steuerung von Rotorblätter ( rotor blades of helicopter);

    Erschütterungsoptimierung

    Wichtigste Merkmale:

    ±450V/10A—DC-30kHz, U-und I-Begrenzungen vielstufig einstellbar

    Ventile-Test für Diesel- und Benzinbereich

    Wichtigste Merkmale:

    Applikationsspezifische Anpassung

    Piezoaktoren zur Geräuschoptimierung von Hubschraubern / Nutzlaststabilisierung von Raumtransportern

    Wichtigste Merkmale:

    asymmetrischer Betrieb bis 1000V, Lastspitzen bis 50kVA

    Magnetfelderzeugung zum Test von Hallsensoren für Automativanwendungen

    Wichtigste Merkmale:

    Ströme bis ±100A, Spannungen bis ±160V;

    Di/dt: ?? ms auf 2×10-5 Abweichung;
    Verlustleistung: 100%; 24Std-Betrieb;

    Steuerung: Lokal/Remote umschaltbar

     Energieübertragung: Simulation der HGÜ- Übertragungsstrecke nach Süddeutschland

    Wichtigste Merkmale:

    je 3-phasige Kopfanlagen für die Erzeugung und den Verbrauchsort

    Die Simulation der Strecke erfolgt durch die Otto von Guericke Universität Magdeburg

     Netzstrukturanalysen und –Simlationen des europäischen Verbundnetzes sowie der Elektromobilität

    Wichtigste Merkmale:

    flexible Kombination von HERO®power Leistungsverstärkern zur Erzeugung und Kalibrierung von Netzen mit 45kVA bei dynamischen Anforderungen von 3µsec

     Simulation der 3-phasigen Steuer– und Regelung von KFZ Lenksystemen

    Wichtigste Merkmale:

    Stromregelung, 3x 200A, DC-10kHz; erdfreier Betrieb des Lenksystems

    PA124148A