Lineare 4-Quadranten-Verstärker
Applikationsbeispiele
1. Untersuchung eines Automotive-Magnetventils
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
4. Magnetmaterial Test
5. Resonanzbestimmung und Amplitudenreinheit einer Automotive-Antenne
6. Kalibrierung von Flux-Zero Stromwandlern für Oberwellen DC…>100kHz bis ca. 500A
7. Enthalpiekanal der DLR in Göttingen mit HERO® superschnellen, symmetrischen DMS-Brückenmessverstärkern
8. Line Test 5-phasiger Gleichrichter mit 200Aeff pro Phase
9. Entwicklung eines Normals zur rückführbaren Leistungskalibrierung von Hochspannung (einige 100kV) und Hochstrom (einige 10kA) bei 2,5kHz
1o. Wir lassen Fakten sprechen − Erfahrung setzt Maßstäbe
11. Bauelementetests für automotive Anwendungen: Magnetfelderzeugung gemäß Liefervorschriften/Werksnormen z.B. bis 200kHz
12. Bauelementetests für automotive Anwendungen: Kondensatoren-Test
13. Bauelementetests für automotive Anwendungen: z.B. Halleffekt-Sensoren
14.
Beschleuniger Cooler Synchrotron in Jülich; Beschleuniger Bessy ll in Berlin-Adlershof
15. HERO®power Messtechnik – Vielkanalmesstechnik – Referenzquellen
16. HERO®power-Qualitätsmerkmale: weiter Frequenzbereich, exakte Nulldurchgänge, geringste Restwelligkeit
17. Beispiele für Prüfanwendungen
18. Typische Automotive Einsatzgebiete
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