Hochspannungsverstärker

Der Industriepartner OMICRON electronics stellt Testgeräte für die Prüfung von Schutz- und Mess-einrichtungen in elektrischen Energiesystemen her. Um diese Messeinrichtungen zu überprüfen, wird eine präzise Referenzspannung benötigt. In einem bestehenden Prüfgerät setzt OMICRON electronics einen Präzisions-Spannungsverstärker ein, der für eine Ausgangsspannung von 300 V ausgelegt ist. Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen Spannungsverstärker zu entwickeln, der eine Ausgangsspannung von 600 V mit einer Bandbreite von 0 Hz bis 10 kHz liefert. Der THD der Ausgangsspannung soll dabei kleiner als 0.05 % sein. Die grosse Herausforderung dieser Arbeit bestand darin, den Regler des Verstärkers so auszulegen, dass sich der Verstärker für alle passiven Lasten stabil verhält. Messungen am Versuchsaufbau zeigten, dass die gegebenen Anforderungen erfüllt werden. Bei einer Ausgangsspannung von 400 V und einer Frequenz von 55 Hz, wurde ein THD von 0.03 % gemessen. Die Regelbandbreite im Leerlauf  betrug 192 kHz. Aufbauend auf den Erkenntnissen, die in dieser Arbeit gewonnen werden konnten, ist es möglich die Schaltung zu optimieren und zur Serienreife zu führen.