Der neue Leistungsanalysator PW8001 von HIOKI setzt mit seiner unübertroffenen Genauigkeit einen neuen Industriestandard und bietet die beste Lösung für Hochfrequenz- und Leistungsmessungen. Dies ermöglicht Spitzeneffizienzmessungen von hochmodernen SiC- und GaN-basierten Anwendungen bis hin zu komplexen Leistungsanalysen von Antriebssträngen mit mehreren Motoren.
Ideal für SiC- und GaN-Anwendungen
Der Einsatz von SiC- und GaN-Halbleitern für Leistungswandler aller Art nimmt stark zu. Doch warum ist der Einsatz von SiC- oder GaN-Halbleitern so interessant? SiC- und GaN-Halbleiter ermöglichen eine weitere Verbesserung der Effizienz von Leistungswandlern bei gleichzeitiger Reduzierung von Größe und Gewicht der Wandler. Ein zusätzlicher Vorteil der Verkleinerung besteht darin, dass sie mehr Flexibilität beim PCB-Design auf engstem Raum schafft. Aber wie immer gibt es auch eine Kehrseite. SiC- und GaN-Halbleiter arbeiten mit höheren Schaltfrequenzen als herkömmliche Si-basierte Halbleiter und erzeugen mehr Rauschen und erfordern einen Leistungsanalysator mit höherer Bandbreite und besserer Beständigkeit gegen externes Rauschen. Der Hioki PW8001 ist in Kombination mit Hioki-Stromsensoren die perfekte Wahl für diese Herausforderung. Die branchenführende Leistungsgenauigkeit für Gleichstrom und bei Frequenzen von 50 kHz und höher, kombiniert mit dem beispiellosen Gleichtaktspannungs-Turndown-Verhältnis (CMRR) für die PW8001- und Hioki-Stromsensoren, gewährleistet äußerst genaue und unbeeinflusste Messungen, selbst in extrem lauten Umgebungen.
Wenn Sie ein hocheffizientes kabelloses Ladegerät oder einen Inverter-Motorantrieb für Elektrofahrzeuge oder Drohnen entwickeln, ist die Genauigkeit Ihres Messsystems von entscheidender Bedeutung. Sie müssen kleinste Effizienzsteigerungen messen können. Das bedeutet, dass Ihr Leistungsanalysator sowohl Gleichstrom als auch hohe Frequenzen wie 50 kHz oder sogar höher so genau wie möglich messen muss. Der PW8001 ist perfekt für diese Art von Arbeit.
In Kombination mit dem hochpräzisen Eingangsmodul U7005, das über eine Abtastrate von 15 MS/s und eine A/D-Wandlung von 18 Bit verfügt, bietet das PW8001 eine Leistungsgenauigkeit von 0,05 % für DC, 0,03 % bei 50/60 Hz und beste 0,2 % an den Markt bei 50 kHz.
Leistungsanalysator für eintausendfünfhundert V DC CAT II
Der Trend zu leistungsstärkeren Solarparks hat zu einer Erhöhung der Arbeitsspannung geführt. Heute sind XNUMX VDC zum Standard geworden. Darüber hinaus werden Solarparks mit lokalen Speicherlösungen zum Netzausgleich oder zur Bereitstellung von Rund-um-die-Uhr-Strom kombiniert. Ein weiterer Bereich, in dem höhere Spannungen immer häufiger eingesetzt werden, ist die Elektrifizierung von schweren Lkw und Bussen. Während herkömmliche Elektroautos XNUMX-V-DC- oder XNUMX-V-DC-Systeme verwenden, wechselt der Transportbereich zu XNUMX-V-DC, um die Systemleistung zu erhöhen und die Ladezeit zu verkürzen.
Um eine Leistungsmesslösung für diese neuen technologischen Trends bereitzustellen, hat Hioki das Hochspannungseingangsmodul U7001 entwickelt. Mit dem U7001 ist Hioki der erste auf dem Markt mit einem 8001 VDC CAT II Tisch-Leistungsanalysator. Diese Klassifizierung ermöglicht den Einsatz des PWXNUMX für Entwicklungs- und Produktionstests von Solarstromkonditionierern, Antriebssträngen und Schnellladelösungen für Hochleistungs-Elektroautos mit einer Systemspannung von mehr als XNUMX VDC.
Analyse von Vier-Motoren-Antriebssystemen
Derzeit werden Drohnen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel das Erstellen von Videos aus der Vogelperspektive, die Überwachung, Inspektionen in gefährlichen Umgebungen oder die Zustellung von Paketen. AED-Drohnen, die mit einem Defibrillator ausgestattet sind, können sogar Leben retten, weil sie an stark frequentierten Orten wie Festivals oder Stadtzentren vor einem Krankenwagen an Notfallstellen eintreffen können. Andere Unternehmen entwickeln immer noch größere und leistungsstärkere Drohnen wie Taxi-Drohnen.
Bei all diesen Drohnen ist die Effizienz und Zuverlässigkeit des Antriebsstrangs äußerst wichtig, da jede Effizienzsteigerung zu einer Erhöhung der Reichweite führt. Das PW8001 mit der Vier-Motoren-Evaluierungsoption ist das ideale Entwicklungswerkzeug für Drohnen und andere Vier-Motoren-Antriebssysteme wie Hochleistungs-Elektroautos, In-Wheel-Motor-Elektrobusse und Industrieroboter. Damit können Sie die Leistung aller vier Motorantriebe gleichzeitig untersuchen, was das Auswuchten des Antriebsstrangs viel schneller und einfacher macht und zu effizienteren und zuverlässigeren Konstruktionen führt.
Automatische Korrektur von Phasenänderungen
Bei der Entwicklung von Helikopter-Boostern für (H)EV oder aktiven Blindleistungskompensationssystemen für das Netz ist die Messung der Verlustleistung von Drosselspulen und Transformatoren unerlässlich. Die induktive Natur dieser Komponenten macht es ziemlich schwierig, genau zu messen, insbesondere bei hohen Frequenzen. Einer der Gründe dafür ist, dass Spannung und Strom zeitgenau gemessen werden müssen, um die Wirkleistung zu messen. Stromsensoren haben jedoch immer eine Zeitverzögerung. Um also den Verlust einer Drossel oder eines Transformators genau messen zu können, muss die Zeitverzögerung von Stromsensoren über den gesamten Frequenzbereich eliminiert werden.
Aus diesem Grund hat Hioki vor einigen Jahren standardmäßig eine Phasenverschiebungskorrekturfunktion integriert, die nun zu einer einfachen Plug-and-Play-Funktion erweitert wurde, die keine manuelle Eingabe erfordert, wie die automatische Phasenkorrekturfunktion (APSC ). Diese einzigartige neue Funktion ist zum ersten Mal mit dem neuen Leistungsanalysator PW8001 verfügbar. Die APSC-Funktion gewährleistet unübertroffene Leistung bei Hochfrequenz-Transformator- und Drosselverlustmessungen.
Damit die APSC-Funktion richtig funktioniert, sind 2 Dinge erforderlich:
• der Stromsensor mit bekannter konstanter Zeitdifferenz
• der Leistungsanalysator, der in der Lage ist, die Zeitdifferenz zu kompensieren
Als einziger Hersteller von Leistungsanalysatoren, der auch Stromsensoren entwickelt und baut, ist Hioki in einer einzigartigen Position, um Stromsensoren für APSC zu optimieren.
Die Stromsensoren der Serien CT68 und CT69 von Hioki wurden entwickelt, um eine konstante Zeitdifferenz über den gesamten Frequenzbereich zu erreichen, wie in Abbildung 1 dargestellt.
Aufgrund dieser einzigartigen Funktion kann der PW8001 die Zeitverzögerung des Stromsensors kompensieren, unabhängig von der Frequenz, die er misst. Andere Stromsensoren auf dem Markt sind in der Regel mit einem Fokus auf geringe Phasenverschiebung bei hohen Frequenzen ausgelegt. Folglich haben diese Stromsensoren keine konstante Zeitverzögerung über den gesamten Frequenzbereich. Dies ist in Abbildung XNUMX verdeutlicht, wo die Zeitdifferenz eines vergleichbaren, auf dem Markt erhältlichen Sensors dargestellt ist.
Da sich der Zeitversatz des vergleichbaren Sensors zwischen 100 ns und 20 ns ändert, macht dies deutlich, dass dieser Sensor für eine Phasenverschiebungskorrektur ungeeignet ist, da der Leistungsanalysator den Zeitversatz nicht bei jeder von ihm gemessenen Frequenz kompensieren kann.
Auch die Positionierung des Leiters im Stromsensor kann die Genauigkeit der Messung beeinflussen. Dies ist in den Abbildungen drei und vier dargestellt.
In Abbildung XNUMX liegen alle Kurven exakt übereinander, was zeigt, dass es keinen Einfluss auf die Phasenverzögerung durch die Fahrersituation gibt.
Genau die gleichen Tests wurden mit einem vergleichbaren Stromsensor durchgeführt und das Ergebnis ist in Abbildung XNUMX dargestellt.
Abbildung 4: Ich unterscheide Phase und Lage des Kabelkerns von HIOKI CT68
Die Ergebnisse sind sehr, sehr unterschiedlich. In einem solchen Fall beeinflusst die Position des Leiters die Phasendifferenz bei Frequenzen über XNUMX kHz und wirkt sich auf die allgemeine Genauigkeit der Leistungsmessung bei hohen Frequenzen aus, wie beispielsweise bei der Verwendung von SiC- und GaN-Halbleitern.
maximale Flexibilität
Die zunehmende Schwierigkeit von Energieanwendungen, wie z. B. integrierte Lösungen für erneuerbare Energien mit lokaler Speicherung, Netzanbindung und Elektroautoladung, erfordern eine Zunahme von Energiekanälen, um das aktive Energieverhalten eines Systems untersuchen zu können.
Das PW8001 mit seinen achtkanaligen modularen Leistungseingängen in einem Gerät, frei wählbaren U7001- und U7005-Hochspannungseingangsmodulen und einer Reihe von Stromsensoren von 20 A bis 2000 A bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihre Lösung für eine "kundenspezifische" Leistungsmessung zusammenzustellen.
