Archiv für Januar 2014

Kleiner Trennverstärker ganz groß – TVD100

19 Januar 2014

Trenn- oder Isolationsverstärker sind dazu geeignet, elektrische und physikalische Größen zu erfassen, galvanisch zu trennen und in genormte  Strom- oder Spannungssignale (20mA/10Volt) zu wandeln.  Durch Entwicklungen neuer Technologien und Systemkomponenten in den letzten Jahren, speziell auch im regenerativen Bereich, kommt  es immer häufiger zu Anforderungen, wo Signalpegel von mehreren hundert Volt potentialfrei erfasst und verarbeit werden müssen.

Die Anwendungen sind vielfältig. In der Photovoltaik werden Solarzellen in Reihe geschaltet (sogenannte Strings), mehrere Strings werden parallel verschaltet (sogenannte Cluster), um die Stromstärke und damit die Leistung zu erhöhen. Die erzeugte Stringspannung beträgt je nach Anlagengröße zwischen 300 bis 1000 Volt Gleichspannung bevor sie durch nachgeschaltete Wechselrichter in gebrauchsfähige Wechselspannung (231/400 VAC) konvertiert wird. Um die gesamte Anlage zu überwachen, werden geeignete Trennverstärker in die Anschlussboxen integriert. Dabei sind drei wichtige Faktoren zu berücksichtigen. Der Trennverstärker sollte sowohl Gleichspannungs- und Wechselspannungssignale verarbeiten können, die Versorgungsspannung (Hilfsspannung) sollte ebenfalls galvanisch zum Ein- und Ausgang entkoppelt sein (sogenannte 3-Wege-Trennung) und die Bauform sollte klein ausfallen, damit alles in genormte Anschlußboxen installiert werden kann.

Ein weiteres Beispiel zeigt die E-Mobilität. Bei einem Prüfstand für KfZ-Elektroantriebe werden Trennverstärker  im Gleichspannungsteil (Batteriespannungsüberwachung bis 750 VDC) und bei dem nachfolgenden Frequenzumrichter (DC Zwischenkreis) zum Motorantrieb eingesetzt. Außer den schon oben genannten Kriterien müssen diese Trennverstärker eine hohe Bandbreite bei gleichzeitiger Eingangssignal-Störunterdrückung  aufweisen. Eine nutzbare Bandbreite > 5 KHz und zuschaltbare Eingangsfilter sind unabdingbar.

Mit dem  TVD100  bietet die  DSL-electronic® GmbH  einen der kleinsten und mit 12,5 mm schmalsten Trennverstärker für Sondersignale bis +/-1000 Volt AC/DC an. Der direkt abbildende TVD100 verarbeitet Eingangssignale von DC  bis +/-1000 Volt bei einer Bandbreite von 10 KHz und kann bei Bedarf kundenspezifisch angepasst werden. Durch die universelle Hilfsspannungsversorgung (20…253 V AC/DC) ist der Verstärker weltweit einsetzbar. Dabei vermeidet der hohen Wirkungsgrad erheblich die Eigenerwärmung des TVD100, was sich in einer extrem hohen Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität niederschlägt.

Für regelungstechnische Anwendungen ist ein weiterer Baustein aus der TVD100 Familie verfügbar. Der Sollwertgeber SWG100  dient zur galvanischen Trennung und Wandlung von potentiometrischen Stellsignalen. Mit seinem großen automatisch angepassten Eingangsbereich für potentiometrische Geber von 500 Ohm bis 100 kOhm und der galvanischen 3-Wege-Trennung ist der SWG100 ideal als Sollwertgeber in komplexen Reglungsapplikationen einsetzbar.