Definition

Die Vorladung ist daher ein Schritt, der vor jedem Systemstart durchgeführt werden muss. Die Vorladung besteht darin, die Spannungsversorgung innerhalb eines elektrischen Systems mithilfe eines Hilfsstromkreises zu begrenzen. Dadurch wird eine gemäßigte Spannungsversorgung ermöglicht, ohne dass das Risiko besteht, die Komponenten des elektrischen Systems zu beschädigen.

Kontext

Eine Vorladung ist erforderlich, wenn eine Quelle mit dem Wandler über einen Leistungsschalter verbunden ist und die Quelle keine integrierte Vorladung hat. Ohne Vorladung kann das plötzliche Schließen des Schalters einen kurzen Stromstoß verursachen, der wiederum den Wandler und die daran angeschlossenen Geräte beschädigen kann.

Um dieses Phänomen zu begrenzen, muss ein Widerstand parallel und vor dem Schließen des Schalters eingesetzt werden. Ziel ist es, den Stromanstieg im Leistungswandler schrittweise zu ermöglichen.

Erst wenn die Spannung an den Anschlüssen des Widerstands (also an den Anschlüssen des geöffneten Schalters) unter 30 V liegt, kann der geöffnete Schalter gefahrlos geschlossen werden. Schäden können nämlich auch auftreten, wenn der Wandler nicht eingeschaltet ist (CAN aus), sobald eine Spannung an seine Anschlüsse angelegt wird. Daher ist es notwendig, den DC-DC-Wandler auch dann vorzuladen, wenn er ausgeschaltet ist.

Beitrag von Tame-Power

Tame-Power ist sich der Bedeutung der Vorladung eines unter Spannung stehenden Systems bewusst und hat die für seine DC-DC-Wandler erforderlichen Vorladungen speziell berechnet. Darüber hinaus wurde die Tame-Power-Benutzeroberfläche (HMI) speziell entwickelt, um die Dimensionierung des für das Anwendungssystem erforderlichen Vorladewiderstands zu unterstützen.

Dimensionierung der Vorladung

Alle DC-DC-Wandler von Tame-Power erfordern eine Vorladung, bevor sie in Betrieb genommen werden. Je nach den Geräten, die in die elektrische Architektur des Wandlers integriert sind, gibt es verschiedene Szenarien, die die Dimensionierung der Vorladung beeinflussen:

• Architekturen mit einem vorhandenen Vorladesystem
• Architekturen, die eine Vorladung auf der Low-Side benötigen
• Architekturen, die eine Vorladung auf der High-Side benötigen
• Architekturen, die eine Vorladung sowohl auf der Low-Side als auch auf der High-Side benötigen
• Systeme mit Geräten, die über eine integrierte Vorladung verfügen

Wenn alle Geräte über integrierte Vorladesysteme verfügen

In diesem Fall ist es in der Regel nicht notwendig, ein weiteres Vorladesystem zur elektrischen Architektur hinzuzufügen.

Architekturen, die eine Vorladung auf der Low-Side oder High-Side benötigen

Wenn eine Vorladung nur auf der Low-Side oder High-Side erforderlich ist, muss ein Vorladesystem unbedingt an den jeweiligen Anschlüssen des DC-DC-Wandlers hinzugefügt werden. Es wird also nur ein zusätzliches Vorladesystem benötigt.

Architekturen, die eine Vorladung auf der Low-Side und High-Side benötigen

Wenn sowohl an den Low-Side- als auch an den High-Side-Anschlüssen des DC-DC-Wandlers eine Vorladung erforderlich ist, sind zwei zusätzliche Vorladesysteme vorzusehen.

Wenn eine Vorladung auf der Low-Side und High-Side notwendig ist, muss die High-Side unbedingt zuerst vorgeladen werden.

Lösungen von Tame-Power

Vorladungsprozedur

Um das Risiko von Schäden an den DC-DC-Wandlern zu minimieren, hat Tame-Power eine spezielle Vorladesequenz gemäß dem oben dargestellten Schema entwickelt:

1. SW1 schließen, um die Vorladung zu starten.
2. Überprüfen, ob die Spannung an den Widerstandsanschlüssen unter 30 V liegt.
3. Wenn dies der Fall ist, SW2 schließen.
4. Gegebenenfalls SW1 öffnen (optional).

Vorladungsberechnungen