Zero-Cross-Detection bei mehrphasigen bidirektionalen DCDC-Wandler

Diese Bachelorarbeit behandelt das Thema Zero Cross Detection, also eine Nulldurchgangserkennung des Spulenstroms bei DCDC-Wandlern. Ziel dieser Arbeit ist es, verschiedene Messmethoden zu evaluieren und auszutesten, sodass eine fundierte Grundlage zur Auswahl der optimalen Messmethode bei gegebener Anwendung geschaffen wird. Dafür wurden Sensorsysteme und ein Testsystem entwickelt. Das Testsystem ist in der Lage gewünschte Dreieckströme zu produzieren, ähnlich wie sie in einem DCDC-Wandler vorkommen. Die Messungen der Sensoren zeigen, dass für geringe Stromstärken eine Shuntmessung oder Hallsensoren ideal sind. Beide Systeme sind thermisch limitiert, haben jedoch eine sehr gute Dynamik, Temperaturunabhängigkeit und benötigen wenig Platz. Für Anwendungen mit hohen Strömen stellte sich die Messung über dem zuschaltbaren Widerstand als beste Lösung heraus. Dabei wird mit einem Hilfsschalter parallel zum Hauptschalter ein kleiner Teil des Stroms geleitet und über einem Widerstand die Spannung gemessen. Ebenfalls interessante Ergebnisse liefert die Rogowskispule, die direkt im Layout umgesetzt werden kann. Das Prinzip ist kostengünstig, jedoch lässt sich mit einer Rogowskispule nur der AC-Anteil messen, was eine zusätzliche DC-Messung nötig macht.