Bachelorarbeit Chris Bauer - Geothermie Wiki - zwerg - KIT

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Motivation der Bachelorarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Gegenstand und Ziele dieser Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Gliederung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2 Grundlagen BLDC Motor 4
2.1 Aufbau und Funktionsweise BLDC Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Ansteuerung BLDC Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1 Grundlegende Elektronik Komponenten . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Maxon EC 22 HD Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Parametervergleich Maxon EC 22 HD mit EC 22 . . . . . . . . . . . . . . 9
2.5 Festlegung Parameter für Motorelektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3 Hochtemperatur Elektronik 15
3.1 Anforderungsanalyse - Pflichtenheft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 Auswahl geeigneter Hochtemperaturbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.1 Mikrocontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.2 MOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.3 Halbbrücken-Leistungstreiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.4 Strommessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2.5 Passive Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Hochtemperatur Platine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.4 Lötzinn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.5 Notwendigkeit Standard Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4 Standardelektronik 32
4.1 Anforderungsanalyse – Pflichtenheft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2 Auswahl geeigneter Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.1 MOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.2 Halbbrücken-Leistungstreiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.2.3 Strommessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5 Schaltungsentwicklung 36
5.1 Halbbrücken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Chris Bauer III