Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromsensoren & dynamische Modelle


von di/dt (Gast)


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Weniger aus konkretem Anlass aber weil ich mich immer wieder mit dem 
Problem konfrontiert sehe: Gibt es irgendwo schnellere Stromsensoren als 
die bekannten Teile von LEM/Allegro (z.B. 
https://www.lem.com/sites/default/files/marketing/lem%20leaflet%20cas%20casr%20cksr.pdf)? 
Und viel mehr: gibt es irgendwo dynamische Modelle dieser Sensoren? Die 
meisten Hersteller machen dazu kaum Angaben, wenn man Glück hat findet 
man vereinzelt einen Amplitudengang, dabei wäre gerade der Phasenverlust 
für mich in Bezug auf Reglerauslegung meist wichtiger. Ich stehe immer 
wieder vor dem Problem, einen Stromregler auslegen zu müssen ohne ein 
Modell der Strommessung zu haben. Dabei kann diese ganz erheblich die 
erreichbare Dynamik bestimmen.

Mich stört vor allem die immens lange Verzögerungszeit von >300 ns die 
fast alle dieser Sensoren aufweisen, noch dazu da ich nicht wirklich 
weiss wie diese zustande kommt. Die Bandbreiten beschränken sich oft auf 
Bereiche < 300 kHz und sind zudem nur für Kleinsignal wirklich gültig.
Anwendung: Leistungselektronik z.B. DCDC-Konverter, PFC-Schaltungen mit 
Schaltfrequenzen > 100 kHz und Peakströmen bis ca. 100 A. Die 
DC-Komponenten muss mit erfasst werden (kein Stromtransformator mit 
Bürde).

Stromzangen für > 10 MHz für Oszilloskope gibt es ja zur genüge, machbar 
ist eine solche Strommessung ja auf jeden Fall. Wieso also nicht als PCB 
Komponente?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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MIT DC-ERFASSUNG sehe ich da keinen großen Markt! AC reicht doch 
normalerweise, also Übertrager, ferrtich.

von MiWi (Gast)


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di/dt schrieb:

> Stromzangen für > 10 MHz für Oszilloskope gibt es ja zur genüge, machbar
> ist eine solche Strommessung ja auf jeden Fall. Wieso also nicht als PCB
> Komponente?

Sensitec, Elmos...

und das da eine gewisse Verzögerung besteht - nun, auch die TKs von 
Oszis haben eine gewisse Verzögerung, die mW. nach je nach Hersteller 
schon im TK "kompensiert" wird - iaW - die Daten sind bekannt und werden 
beim Darstellen am Bildschirm entsprechend verschoben. Bei den 
"normalen" TK ohne digitalinterface muß man das noch händisch machen.

von Alex (Gast)


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di/dt schrieb:
> Leistungselektronik z.B. DCDC-Konverter, PFC-Schaltungen mit
> Schaltfrequenzen > 100 kHz und Peakströmen bis ca. 100 A. Die
> DC-Komponenten muss mit erfasst werden (kein Stromtransformator mit
> Bürde).

Ich muss mal ganz blöd fragen:
Welchen Strom willst du wo messen?

Da du von Stromregelung in der Leistungselektronik sprichst, gehe ich 
davon aus, dass du den Strom durch die Filterdrossel / PFC Drossel 
messen willst für deine innere Stromregelung.

Wenn meine Annahme richtig ist, wozu brauchst du da die hohen 
Bandbreiten?

Wenn meine Annahme falsch ist, klär mich bitte auf :)

Gruß,

von Olaf (Gast)


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> Stromzangen für > 10 MHz für Oszilloskope gibt es ja zur genüge, machbar
> ist eine solche Strommessung ja auf jeden Fall. Wieso also nicht als PCB
> Komponente?

Du weisst doch auch was so eine Zange kostet oder? Glaubst du, du 
koenntest Schaltnetzteile verkaufen wo so ein teures Bauteil drauf ist?

Olaf

von MiWi (Gast)


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Olaf schrieb:
>> Stromzangen für > 10 MHz für Oszilloskope gibt es ja zur genüge, machbar
>> ist eine solche Strommessung ja auf jeden Fall. Wieso also nicht als PCB
>> Komponente?
>
> Du weisst doch auch was so eine Zange kostet oder? Glaubst du, du
> koenntest Schaltnetzteile verkaufen wo so ein teures Bauteil drauf ist?
>
> Olaf

Naja... es gibt 2 Duopolisten: Hioki und Tektronix, Hioki ist OEM für 
fast alle, nur Tek baut sie für sich selber.

Die teilen sich den Markt mit entsprechenden Margen auf, da sie wissen 
wie das mit dem zusammenführen der hallbasierten und der Induktiven 
Stromerfassungen geht - man schaue sich die Schaltpläne zu den alten 
TEK-Stromzangen an.

Es gibt mit Pintech einen neuen Mitspieler in dem Geschäft, der hat aber 
noch keine mir bekannte Reputation mit dieser Art von Tastköpfen. 
Allerdings sind die Preise 1/3 - 1/4 dessen was Hioki für das gleiche 
verlangt. Im Jänner hab ich folgende Aussage von denen bekommen:

> The price of PT-350 is usd897/unit, including delivery cost

kA ob das noch so stimmt.

Und AC-Probes lassen sich - breitbandigst, aber nicht DC-tauglich - sehr 
einfach selber machen, sogar als Baugruppe die mitbestückt werden kann, 
indem man eine Rogowski als Layout ausführt, ist aber auch nicht 
trivial. Siehe zB. 
https://www.pes-publications.ee.ethz.ch/uploads/tx_ethpublications/11_Design_PCB_Rogowski_CIPS2012_01.pdf

iaW: Wenn das Schaltnetzteil teuer genug ist das es sich lohnt eine 
Rogowski oder ein Sensitec einzubauen dann paßt das schon.... und dann 
macht man das auch.

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