DC/DC – Wandler
DC/DC – Converter
BSC628-12V-A
VALIDIERUNGSBERICHT
VALIDATION REPORT
BRUSA Elektronik AG CH – 9466 Sennwald
[email protected] www.brusa.biz
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 2 / 138
Inhaltsverzeichnis Table of contents
1 Temperaturmessungen 1.1 Terminologie 1.2 Temperaturmessung mit Kühlung 1.3 Temperaturmessung ohne Kühlung
2 Wirkungsgrad und Verluste 2.1 Wirkungsgrad als Funktion der HV- und LV-Spannung 2.2 Wirkungsgradkennfeld als Funktion des LV-Stroms 2.3 Leerlaufverluste im Tiefsetzstellbetrieb 2.4 Leerlaufverluste im Hochsetzstellbetrieb 2.5 Stromaufnahme der Steuerschnittstelle
3 Dynamisches Verhalten 3.1 LV-Spannung Sprungantwort 3.2 HV-Spannung Sprungantwort 3.3 Lastabwurf auf LV-Seite 3.4 Lastabwurf auf HV-Seite 3.5 LV-Strom Sprungantwort 3.6 LV-Spannung Hochfahrvorgang 3.7 HV-Spannung Hochfahrvorgang
4 Regelgenauigkeit 4.1 LV-Spannung als Funktion des LV-Stroms 4.2 HV-Spannung als Funktion des HV- bzw. LV-Stroms 4.3 LV-Spannung als Funktion der HV-Spannung 4.4 HV-Spannung als Funktion der LV-Spannung 4.5 LV-Strom als Funktion des limitierenden LV-Stromreglers
5 EMV-Messungen 5.1 LV-Spannungsrippel im Tiefsetzstellbetrieb 5.2 HV-Spannungsrippel im Hochsetzstellbetrieb 5.3 Frequenzvariation des Hoch-/Tiefsetzstellers
6 Mechanische Tests 6.1 Druckabfall des Kühlkanals
7 Sicherheit 7.1 Trennen des HV-Steckers im Tiefsetzstellbetrieb 7.2 Trennen des HV-Steckers im Hochsetzstellbetrieb 7.3 Kurzschluss auf LV-Seite 7.4 Kurzschluss auf HV-Seite 7.5 LV-Sicherungsdefekt im Hochsetzstellbetrieb 7.6 HV-Überspannungstest
Temperature measurements ................................................ 3 Terminology .................................................................................. 3 Temperature measurement with cooling....................................... 4 Temperature measurement without cooling.................................. 7
Efficiency and losses .......................................................... 10 Efficiency as a function of the HV -and LV-voltage ..................... 10 Efficiency map as a function of the LV-current ........................... 19 No-load losses in buck mode ...................................................... 25 No-load losses in boost mode ..................................................... 29 Current consumption of user interface ........................................ 33
Dynamic behavior .............................................................. 36 LV-voltage step response ........................................................... 36 HV-voltage step response ........................................................... 41 Load dump at LV-side ................................................................. 47 Load dump at HV-side ................................................................ 51 LV-current step response ............................................................ 55 LV-voltage boost-up procedure ................................................... 58 HV-voltage boost-up procedure .................................................. 62
Regulation accuracy .......................................................... 72 LV-voltage as a function of the LV-current.................................. 72 HV-voltage as a function of the HV- resp. LV-current ................. 75 LV-voltage as a function of the HV-voltage................................. 79 HV-voltage as a function of the LV-voltage ................................ 82 LV-current as a function of the limiting LV-current regulator ...... 86
EMC-measurements .......................................................... 90 LV-voltage ripple in buck mode ................................................... 90 HV-voltage ripple in boost mode ................................................. 98 Frequency variation of buck/boost-converter ............................ 103
Mechanic tests .................................................................. 113 Pressure drop of cooling channel ............................................. 113
Safety ................................................................................ 116 Disconnection of HV-connector in buck mode .......................... 116 Disconnection of HV-connector in boost mode ......................... 120 Short-circuit at LV-side .............................................................. 125 Short-circuit at HV-side ............................................................. 129 LV-fuse failure in boost mode ................................................... 134 HV-Overvoltage test .................................................................. 137
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 3 / 138
1 Temperaturmessun-gen
Temperature measu-rements
1.1 Terminologie Terminology
Die beiden nachfolgend aufgeführten Messungen verwen-deten Abkürzungen beziehen sich auf einzelne Bauteile im Gerät und haben folgende Bedeutung:
The abbreviations used for the shown measurements hereafter are related to certain components inside the de-vice and have following meaning:
NTC-Bezeichnung Beschreibung/Bedeutung
TTLV1 Wicklung von HF-Trafo 1
TTLV2 Wicklung von HF-Trafo 2
TQLV1 Trafostufe, LV Schalter 1
TQLV2 Trafostufe, LV Schalter 2
TQHVTR1 Trafostufe, HV Schalter 1
TQHVTR2 Trafostufe, HV Schalter 2
TQHV1 Hoch-/Tiefsetzsteller, Schalter 1
TQHV2 Hoch-/Tiefsetzsteller, Schalter 2
NTC-designation Description/Meaning
TTLV1 Coil of hf-transformer 1
TTLV2 Coil of hf-transformer 2
TQLV1 Transformer stage, LV switch 1
TQLV2 Transformer stage, LV switch 2
TQHVTR1 Transformer stage, HV switch 1
TQHVTR2 Transformer stage, HV switch 2
TQHV1 Buck/Boost-stage, switch 1
TQHV2 Buck/Boost-stage, switch 2
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 4 / 138
1.2 Temperaturmessung mit Kühlung
Temperature measure-ment with cooling
1.2.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
1.2.2 Messaufbau Measurement setup
Temperatur- und Stromwerte werden mittels internem Di-agnosetool des BSC628-12V-A gemessen.
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Bei dieser Messung betrug die Schwingkreiskapazität 72nF (6x12nF) anstatt dem neu definierten Wert 90nF (6x15nF). Da keine relevante Änderung der Messresultate zu erwarten ist, wird die Messung nicht wiederholt.
Temperature and current values are measured with inter-nal diagnosis feature of BSC628-12V-A.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
For this measurement the resonant capacitance was 72nF (6x12nF) instead of the newly defined value of 90nF (6x15nF). Since no significant change of the measurement result is expected, the measurement is not repeated.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 5 / 138
1.2.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
ILV_lim = 250A
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 900V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
ULV_lim = 11.6V (so eingestellt, damit ULV_act des DUT ca. 12.0V beträgt)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Temperatur von Testgerät kontinuierlich erhöht von 25°C bis 75°C mittels Kühlflüssigkeitstemperaturre-gelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Durchflussrate 4l/min
Hilfsgerät mit Hilfe BRUSA-eigener mobiler Wasser-kühlung gekühlt (Durchflussrate nicht spezifiziert).
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
ILV_lim = 250A
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 900V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
ULV_lim = 11.6V (adjusted that way that ULV_act at DUT was approximately 12.0V)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Temperature of device under test continuously in-creased from 25°C to 75°C by coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Flow rate 4l/min
Auxiliary device cooled by BRUSA-proprietary mobile water cooling system (flow rate not specified).
1.2.4 Ergebnis Result
Das Diagramm unten zeigt auf, dass die LV-Dauerstromfähigkeit bei einer Kühlflüssigkeitstemperatur von 70°C immer noch bei etwa 250A liegt. Wie erwartet, ist die Temperatur der Trafowicklung prinzipiell die kri-tischste in Bezug auf andere. Erst bei einer weiteren Er-höhung auf 75°C schaltet der Wandler ab, um die interne Elektronik auf dem Controllerprint zu schützen. Dies er-folgt bei 81°C aufgrund der beiden Temperaturmessungen (TQHV1, TQHV2) der Buck/Boost-FETs, welche bedingt durch die geringe Eigenerwärmung sehr gut die Umge-bungstemperatur auf dem Controllerprint widerspiegeln.
The graph below indicates that the LV continuous current capability at a coolant temperature of 70°C is still about 250A. As expected, the temperature of the transformer coil is basically the most critical with respect to others. Only if the temperature is now further increased to 75°C, the con-verter switches off in order to protect the internal electron-ics on the controller board. This happens at 81°C based upon the two temperature measurements (TQHV1, TQHV2) of the buck/boost-FETs, which reflect the ambient temperature on the controller print very well due to their lit-tle self-heating.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 6 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 7 / 138
1.3 Temperaturmessung ohne Kühlung
Temperature measure-ment without cooling
1.3.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
1.3.2 Messaufbau Measurement setup
Temperatur- und Stromwerte werden mittels internem Di-agnosetool des BSC628-12V-A gemessen.
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Bei dieser Messung betrug die Schwingkreiskapazität 72nF (6x12nF) anstatt dem neu definierten Wert 90nF (6x15nF). Da keine relevante Änderung der Messresultate zu erwarten ist, wird die Messung nicht wiederholt.
Temperature and current values are measured with inter-nal diagnosis feature of BSC628-12V-A.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
For this measurement the resonant capacitance was 72nF (6x12nF) instead of the newly defined value of 90nF (6x15nF). Since no significant change of the measurement result is expected, the measurement is not repeated.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 8 / 138
1.3.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
ILV_lim = 250A
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 900V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
ULV_lim = 11.6V (so eingestellt, damit ULV_act des DUT ca. 12.0V beträgt)
Kühlung:
Testgerät nicht gekühlt (keine Kühlflüssigkeit im Kühl-kanal)!
Hilfsgerät mit Hilfe BRUSA-eigener mobiler Wasser-kühlung gekühlt (Durchflussrate nicht spezifiziert).
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
ILV_lim = 250A
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 900V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
ULV_lim = 11.6V (adjusted that way that ULV_act at DUT was approximately 12.0V)
Cooling:
Device under test not cooled (no coolant in cooling circuit)!
Auxiliary device cooled by BRUSA-proprietary mobile water cooling system (flow rate not specified).
1.3.4 Ergebnis Result
Da die abzuführende Verlustleistung aufgrund des hohen Wirkungsgrads gering ist, werden die Leistungsbauteile überhaupt nicht schnell heiss, sodass es auch nicht zu ei-ner Rückregelung wie sonst üblich aufgrund der LV-FETs kommt. Vielmehr wärmt sich das Gerät relativ homogen auf, sodass es schliesslich erst nach ca. 19 Min. zu einer Abschaltung aufgrund der Buck/Boost-FETs (TQHV1, TQHV2) kommt, um die interne Elektronik auf dem Con-trollerprint zu schützen.
Es wird an dieser Stelle eindeutig festgehalten, dass dies kein regulärer Betrieb des Geräts ist und die Lebensdauer beeinträchtigen kann.
In diesem irregulären Betrieb werden nicht nur die Verlust-leistung abführenden Bauteile, sondern das ganze Gerät heiss. Um sensible Bauteile vor Schaden zu schützen, wird das Gerät abgeschaltet, wenn die Schalter des Hoch-/Tiefsetzstellers ein bestimmtes Temperaturlimit über-schreiten wie im Diagramm gezeigt.
Since the dissipation losses are quite little due to the high efficiency, the power components do not heat up rapidly at all, so that the derating does not take place as usual be-cause of the LV-FETs. The device rather warms up rela-tively homogeneous, which finally results in a shut-down after 19 min. due to the buck/boost-FETs (TQHV1, TQHV2), in order to protect the internal electronics on the controller board.
It is clearly stated that this does not represent a regular operation of the device and might affect the lifetime.
In this irregular mode, not only the loss producing parts but the entire device gets hot. To prevent any damage on sensitive components, the device is switched off, when the switches of the buck/boost-converter exceed a certain temperature limit as shown in the graph.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 9 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 10 / 138
2 Wirkungsgrad und Verluste
Efficiency and losses
2.1 Wirkungsgrad als Funktion der HV- und LV-Spannung
Efficiency as a function of the HV -and LV-voltage
2.1.1 Tiefsetzstellbetrieb Buck mode
2.1.1.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 11 / 138
2.1.1.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und HV-Speisung.
Um den Wirkungsgrad zu ermitteln, werden Spannungen und Ströme zur gleichen Zeit durch einen Printscreen der graphischen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz festgehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and HV-power supply.
In order to determine the efficiency, voltage and current values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
2.1.1.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“ programmiert; stromlimitierend im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol)
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
2.1.1.4 Ergebnis Result
Mit steigender HV-Spannung nimmt der Wirkungsgrad marginal ab, was durch zwar geringe, aber doch vorhan-dene Schaltverluste erklärt werden kann.
The efficiency drops marginally while the HV-voltage is in-creased, which can be explained by switching losses, that are little, but present though.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 12 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 13 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 14 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 15 / 138
2.1.2 Hochsetzstellbetrieb Boost mode
2.1.2.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
2.1.2.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Um den Wirkungsgrad zu ermitteln, werden Spannungen und Ströme zur gleichen Zeit durch einen Printscreen der graphischen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz festgehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
In order to determine the efficiency, voltage and current values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 16 / 138
2.1.2.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705) wird für die Ein-stellung der LV-Spannung verwendet
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
ILV = -250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglycol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW power supply SM45-40 (PM: 705) is used to adjust the LV-voltage
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
ILV = -250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in buck mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 17 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 18 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 19 / 138
2.2 Wirkungsgradkennfeld als Funktion des LV-Stroms
Efficiency map as a func-tion of the LV-current
2.2.1 Testaufbau für Tiefsetzstellbetrieb
Test setup for buck mode
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 20 / 138
2.2.2 Testaufbau für Hochsetzstellbetrieb
Test setup for boost mode
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 21 / 138
2.2.3 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Um den Wirkungsgrad zu ermitteln, werden Spannungen und Ströme zur gleichen Zeit durch einen Printscreen der graphischen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz festgehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
In order to determine the efficiency, voltage and current values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
2.2.4 Messbedingungen für Tiefsetzstellbetrieb
Measurement conditions for buck mode
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 650V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 0A – 250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“; stromlimitierend im Hochsetz-stellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 650V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 0A – 250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A Nr. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 22 / 138
2.2.5 Messbedingungen für Hochsetzstellbetrieb
Measurement conditions for boost mode
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705) wird für die Ein-stellung der LV-Spannung verwendet
ULV = 8.0V – 16.0V
ILV = -250A – 0A (eingestellt durch Hilfsgerät)
UHV_com = 650V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur kontinuierlich auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A Nr. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW power supply SM45-40 (PM: 705) is used to adjust the LV-voltage
ULV = 8.0V – 16.0V
ILV = -250A – 0A (adjusted by auxiliary device)
UHV_com = 650V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A Nr. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”, acting current limiting in buck mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
2.2.6 Ergebnis Result
Da die Verluste grundsätzlich aus Leerlaufverlusten (Ver-sorgungsschaltungen, Treiber usw.) und Verlusten beste-hen, die hauptsächlich durch den RDSon der Schalter ver-ursacht werden, nimmt der Wirkungsgrad bei steigendem LV-Strom zuerst rapid zu und fällt dann wieder leicht ab.
Je höher die LV-Spannung bei einem konstanten LV-Strom, umso besser wird der Wirkungsgrad aufgrund des grösseren Leistungstransfers während die Verluste nur minimal ansteigen.
Since the entire losses basically consist of no-load losses (supply circuits, driver etc.) and losses mainly caused by the RDSon of the switches, the efficiency increases first rap-idly and then drops slightly while the LV-current is in-creased.
The higher the LV-voltage at a constant LV-current, the better becomes the efficiency due to the higher power transfer while the losses only slightly increase.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 23 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 24 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 25 / 138
2.3 Leerlaufverluste im Tiefsetzstellbetrieb
No-load losses in buck mode
2.3.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
BSC628-12V-A
1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Metrahit 28S
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
Contactor2
Norma Kanal 2
Norma Kanal 1
A
2.3.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und HV-Speisung. Der HV-Strom wird mit einem Multime-ter MetraHit 28S gemessen.
Um die Verlustleistung zu ermitteln, werden Spannungen und Ströme zur gleichen Zeit mit der Digitalkamera Pa-nasonic DMC-TZ5 (Brusa-Nr. 481) festgehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and HV-power supply. The HV-current is measured with a multime-ter MetraHit 28S.
In order to determine the losses, voltage and current val-ues are captured with the digital camera Panasonic DMC-TZ5 (Brusa-No. 481).
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 26 / 138
2.3.3 Messbedingungen für Leerlaufverluste als Funktion der HV-Spannung
Measurement conditions for no-load losses as a function of the HV-voltage
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
2.3.4 Messbedingungen für Leerlaufverluste als Funktion der HV- und LV-Spannung
Measurement conditions for no-load losses as a function of the HV- and LV-voltage
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 27 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 28 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 29 / 138
2.4 Leerlaufverluste im Hochsetzstellbetrieb
No-load losses in boost mode
2.4.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox Brusa-No. 149
V
Norma Kanal 2
A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 28S: 313 - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 1
MM51)
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
A
MetraHit 28S for CAN_Enable = OFF (for small currents)
2.4.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung. Der LV-Strom wird mit einem Multime-ter MetraHit 28S gemessen.
Um die Verlustleistung zu ermitteln, werden Spannungen und Ströme zur gleichen Zeit mit der Digitalkamera Pa-nasonic DMC-TZ5 (Brusa-Nr. 481) festgehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply. The LV-current is measured with a multime-ter MetraHit 28S.
In order to determine the losses, voltage and current val-ues are captured with the digital camera Panasonic DMC-TZ5 (Brusa-No. 481).
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 30 / 138
2.4.3 Messbedingungen für Leerlaufverluste als Funktion der HV-Spannung
Measurement conditions for no-load losses as a function of the HV-voltage
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705) wird für die Ein-stellung der LV-Spannung verwendet
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 650V
IHV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW supply SM45-40 (PM: 705) is used to adjust the LV-voltage
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 650V
IHV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
2.4.4 Messbedingungen für Leerlaufverluste als Funktion der HV- und LV-Spannung
Measurement conditions for no-load losses as a function of the HV- and LV-voltage
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705) wird für die Ein-stellung der LV-Spannung verwendet
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
IHV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW supply SM45-40 (PM: 705) is used to adjust the LV-voltage
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
IHV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 31 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 32 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 33 / 138
2.5 Stromaufnahme der Steuerschnittstelle
Current consumption of user interface
2.5.1 Testaufbau Test setup
Shunt: 60mV/200A (1mV/5A tap)
V
EA-PS 9750-25 Brusa-No. 397
750V/25A/9kW
Power Supply V
mV
MM4: Metrahit 29S
A
1) Valid meters: - Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC624-12V-B
No. 007
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM1: Metrahit 23S 16A unfused
MM21) MM31)
EA-PS 3032-10B Brusa-No. 596
32V/10A
Power Supply
Testbox Brusa-No. 149
AUX-Supply, CAN and RS232 connected
V
A
MM61)
MM5: Metrahit 29S
2.5.2 Messaufbau Measurement setup
Da die Steuerschnittstelle im BSC628-12V-A und im BSC624-12V-B dieselben Schaltungsteile versorgt, wer-den keine relevanten Unterschiede in der Messung erwar-tet. Aus diesem Grunde werden dessen Messresultate übernommen.
Die Stromaufnahme der Steuerschnittstelle wird mit einem Multimeter MetraHit 29S gemessen.
Since the control interface of the BSC628-12V-A and the BSC624-12V-B is composed of the same circuit compo-nents, no significant differences are expected in the measurement. For this reason, its measurement results are transferred.
The current consumption of the user interface is measured with a multimeter MetraHit 29S.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 34 / 138
2.5.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC624-12V-B Nr. 007 mit Firmware „SW-FW-BSC6-04-00-00-T04” programmiert; als Spannungsregler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
9kW Speisung EA-PS 9750-25 (Brusa-Nr. 397) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 0V / 330V
LV-Speisung:
LV-Speisung EA-PS 3032-10B (Brusa-Nr. 596) wird für die Einstellung der AUX-Spannung verwendet
UAUX = 0V – 32.0V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC624-12V-B No. 007 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-04-00-00-T04”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
9kW power supply EA-PS 9750-25 (Brusa-No. 397) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 0V / 330V
LV-power supply:
LV-power supply EA-PS 3032-10B (Brusa-No. 596) is used to adjust the AUX-voltage
UAUX = 0V – 32.0V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 35 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 36 / 138
3 Dynamisches Verhal-ten
Dynamic behavior
3.1 LV-Spannung Sprungantwort
LV-voltage step response
3.1.1 Testaufbau Test setup
Shunt: 60mV/200A
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply V
mV
MM2: Metrahit 29S: No.404
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
No. 4
MM31)
No. 544
Lamps: 10x 28V/600W all parallel
AUX-Supply, CAN connected via interface box
3.1.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV - PWM Befehl von Mikrokontroller (Differenz-tastkopf Agilent N2772A (Brusa-Nr. 368))
CH2: ULV (Agilent Tastkopf 10:1)
Trigger auf Tastverhältnis von CH1
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV - PWM command of microcontroller (active dif-ferential probe Agilent N2772A (Brusa-No. 368))
CH2: ULV (Agilent probe 10:1)
Trigger on duty cycle of CH1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 37 / 138
3.1.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 13.0V 14.0V
ILV = 0A / ca. 150A @ ULV = 14.0V
Last:
Lampen 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel ge-schaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 13.0V 14.0V
ILV = 0A / app. 150A @ ULV = 14.0V
Load:
Lamps 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
3.1.4 Ergebnis Result
Dieser Test soll die Dynamik des Spannungsreglers sel-ber unter Beweis stellen. Aus diesem Grund ist der Span-nungssprung auch nicht grösser gewählt worden. Wäre das nämlich der Fall gewesen, wäre damit nicht nur der Spannungsregler, sondern auch der Stromregler überprüft worden.
Wie die Bilder unten jedenfalls zeigen, ist die Sprungant-wort im Leerlauf schneller als 350µs (10% bis 90%).
This test is dedicated to underline the performance of the voltage regulator itself. Therefore the voltage step has not been chosen bigger. If the voltage step was bigger, not only the voltage regulator, but also the current regulator would be tested.
However, as the graphs below show, the step response at no-load is faster than 350µs (10% to 90%).
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 38 / 138
3.1.4.1 ILV = 0A ILV = 0A
3.1.4.1.1 UHV = 460V ULV = 13V 14V UHV = 460V; Rise time = 294.3µs
ULV = 14V 13V UHV = 460V; Fall time = 279.9µs
3.1.4.1.2 UHV = 650V ULV = 13V 14V UHV = 650V; Rise time = 302.0µs
ULV = 14V 13V UHV = 650V; Fall time = 305.8µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 39 / 138
3.1.4.1.3 UHV = 900V ULV = 13V 14V UHV: 900V; Rise time = 282.6µs
ULV = 14V 13V UHV: 900V; Fall time = 299.9µs
3.1.4.2 ILV = ca. 150A ILV = app. 150A
3.1.4.2.1 UHV = 460V ULV = 13V 14V UHV = 460V; Rise time = 313.6µs
ULV = 14V 13V UHV = 460V; Fall time = 291.6µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 40 / 138
3.1.4.2.2 UHV = 650V ULV = 13V 14V UHV = 650V; Rise time = 294.3µs
ULV = 14V 13V UHV = 650V; Fall time = 321.9µs
3.1.4.2.3 UHV = 900V ULV = 13V 14V UHV = 900V; Rise time = 310.9us
ULV = 14V 13V UHV = 900V; Fall time = 291.6us
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 41 / 138
3.2 HV-Spannung Sprungantwort
HV-voltage step response
3.2.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN connected via interface box
V
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
MM21)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing) AUX-Supply and CAN connected via interface box
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: 7x 230V/2kW Lamps: 4x 230V/2kW Radiant heater: 3x 230V/2kW in series
6.6mF 2x18mF 5mF
Lead acid battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
3.2.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: UHV - PWM Befehl von Mikrokontroller (Agilent Tast-kopf 10:1)
CH2: UHV (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
Trigger auf Tastverhältnis von CH1
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: UHV - PWM command of microcontroller (Agilent probe 10:1)
CH2: UHV (active differential probe Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
Trigger on duty cycle of CH1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 42 / 138
3.2.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Speisung des Hilfsgerät verwendet
LV-Speisung (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.6V (beim Sprung kann die Spannung durch-aus etwas zusammenbrechen)
UHV_com = 460V 470V / 650V 660V / 890V 900V
(resp. 780V 790V)
ILV ist aufgrund des resistiven Verhaltens der Lampen ab-hängig von der kommandierten Spannung
Last:
Leerlauf
Lampen 7x 230V/2kW (für 460V) in Serie geschaltet
Lampen 7x 230V/2kW und 4x 230V/2kW (für 650V) in Serie geschaltet
Lampen 7x 230V/2kW, 4x 230V/2kW und Heizstrahler (für 780V) in Serie geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No.1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in boost mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to supply the auxiliary device
LV-power supply (auxiliary device):
BSC628-12V-A No.1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in buck mode
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.6V (during the step the voltage may drop quite a little)
UHV_com = 460V 470V / 650V 660V / 890V 900V
(resp. 780V 790V)
ILV depends on the commanded voltage due to the resis-tive behavior of the lamps
Load:
No load
Lamps 7x 230V/2kW (at 460V) connected in series
Lamps 7x 230V/2kW and 4x 230V/2kW (at 650V) connected in series
Lamps 7x 230V/2kW, 4x 230V/2kW and radiant heat-er 3x230V/2kW (at 780V) connected in series
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 43 / 138
3.2.4 Ergebnis Result
Dieser Test soll die Dynamik des Spannungsreglers sel-ber unter Beweis stellen. Aus diesem Grund ist der Span-nungssprung auch nicht grösser gewählt worden. Wäre das nämlich der Fall gewesen, wäre damit nicht nur der Spannungsregler, sondern auch der Stromregler überprüft worden.
Wie die Bilder unten jedenfalls zeigen, ist die Sprungant-wort im Leerlauf schneller als 450µs (10% bis 90%).
Bei Verwendung der 230V/2kW Lampen als Last zeigt der Regler geringfügige Schwingungstendenzen. Dies liegt daran, dass einerseits eine Lampe eine durchaus heikle Strecke darstellt, andererseits fehlen jegliche externe Kondensatoren auf der Hochspannung.
This test is dedicated to underline the performance of the voltage regulator itself. Therefore the voltage step has not been chosen bigger. If the voltage step was bigger, not only the voltage regulator, but also the current regulator would be tested.
However, as the graphs below show, the step response at no-load is faster than 450µs (10% to 90%).
When using 230V/2kW lamps as a load, the regulator shows marginal oscillation tendencies. This is caused on the one hand by the lamps that are somehow a critical controlled system, on the other hand there are no external capacitors at all on the high voltage.
3.2.4.1 ILV = 0A ILV = 0A
3.2.4.1.1 UHV = 460V 470V UHV_com = 460V 470V; Rise time = 375.0µs
UHV_com = 470V 460V; Fall time = 350.3µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 44 / 138
3.2.4.1.2 UHV = 650V 660V UHV_com = 650V 660V; Rise time = 332.4µs
UHV_com = 660V 650V; Fall time = 330.0µs
3.2.4.1.3 UHV = 890V 900V UHV_com = 890V 900V; Rise time = 376.8µs
UHV_com = 900V 890V; Fall time = 434.5µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 45 / 138
3.2.4.2 ILV = -189A ILV = -189A
3.2.4.2.1 UHV = 460V 470V UHV_com = 460V 470V, ILV = 189A @470V Rise time = 475.9µs
UHV_com = 470V 460V, ILV = 189A @470V Fall time = 551.3µs
3.2.4.3 ILV = -249A ILV = -249A
3.2.4.3.1 UHV = 650V 660V UHV_com = 650V 660V, ILV = 249A @660V Rise time = 480.6µs
UHV_com = 660V 650V, ILV = 249A @660V Fall time = 454.9µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 46 / 138
3.2.4.4 ILV = -249A ILV = -249A
3.2.4.4.1 UHV = 780V 790V UHV_com = 780V 790V, ILV = 249A @790V Rise time = 472.1µs
UHV_com = 790V 780V, ILV = 249A @790V Fall time = 475.9µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 47 / 138
3.3 Lastabwurf auf LV-Seite Load dump at LV-side
3.3.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN connected via interface box
V
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
No. 4
)
MM21)
No. 544
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: For ULV=16V: 10x 28V/600W and 8x 28V/450W For ULV=8V: 10x 28V/600W and 10x 28V/450W (all parallel)
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-feed converter 0 - 80A/60V
Mains
Contactor
3.3.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent Tastkopf 10:1)
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent probe 10:1)
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 48 / 138
3.3.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW FW BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 8.0V / 16.0V
ILV = 250A (eingestellt durch Netzrückspeisung)
Last:
Netzrückspeisung EA-BFC 2000 (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (für ULV = 16V nicht alle ver-wendet) (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-B No. 1065 programmed with firmware “SW FW BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 8.0V / 16.0V
ILV = 250A (adjusted by back-feed converter)
Load:
Back-feed converter EA-BFC 2000 (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (not all used for ULV = 16V) (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
3.3.4 Ergebnis Result
Der Lastabwurf bei maximalem Strom im Tiefsetzstellbe-trieb führt unter keinen Umständen zu einer Beschädigung des Geräts.
Auffallend ist, dass bei einer Sollspannung von 8V der Lastabwurf zu einer wesentlich grösseren Überschwin-gung führt als bei einer Sollspannung von 16V. Darüber hinaus ist die Form des Überschwingers ebenfalls unter-schiedlich.
Der Grund liegt darin, dass bei einer Sollspannung von 8V dem Spannungsregler mehr „Raum“ und Zeit zur Verfü-gung steht, um eingreifen zu können. Es bleibt schliesslich nur äusserst wenig Zeit, um den Drosselstrom zu reduzie-ren.
Bei einer Sollspannung von 16V hingegen hat der Span-nungsregler keine Chance mehr, um einzugreifen. Es wird daher LV-Überspannung detektiert, das Gerät kurzzeitig abgeschaltet und anschliessend gleich wieder eingeschal-tet.
The load dump at maximum current in buck mode does not harm the device under any circumstances.
It is conspicuous, that at a commanded voltage of 8V the load dump results in a substantial higher overshoot than this is the case at a commanded voltage of 16V. Moreo-ver, the form of the overshoot is different as well.
The reason is, that at a commanded voltage of 8V the voltage regulator has more “room” and time, in order to take corrective action. There is ultimately not much time left, in order to reduce the choke current.
At a commanded voltage of 16V on the other hand the voltage regulator has just no chance, in order to take ac-tion. As a consequence, LV-overvoltage will be detected, which results in a temporary shut-down followed by run-ning at 16V LV-voltage.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 49 / 138
3.3.4.1 UHV = 460V ULV_com = 8.0V: Overshoot = 4.19V
ULV_com = 16.0V: Overshoot = 2.82V
3.3.4.2 UHV = 650V ULV_com = 8.0V: Overshoot = 4.10V
ULV_com = 16.0V: Overshoot = 2.78V
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 50 / 138
3.3.4.3 UHV = 900V ULV_com = 8.0V: Overshoot = 4.17V
ULV_com = 16.0V: Overshoot = 2.83V
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 51 / 138
3.4 Lastabwurf auf HV-Seite Load dump at HV-side
3.4.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply and CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
MM21)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing) AUX-Supply and CAN connected via interface box
2x18mF
Lead acid battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
Lamps: all parallel 10x 28V/600W
Mains
Contactor
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-feed converter 0 - 80A/60V
V V
3.4.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: UHV (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH2: UHV (active differential probe Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 52 / 138
3.4.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.5V (beim Sprung kann die Spannung durch-aus etwas zusammenbrechen)
UHV_com = 460V / 650V / 900V
ILV = -250A (eingestellt durch Netzrückspeisung)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Netzrückspeisung (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel ge-schaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Mittels PKW-Flüssigkeitskühlung
Temperatur: 23°C - 25°C
Durchflussrate: 4.5l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.5V (during the step the voltage may drop quite a little)
UHV_com = 460V / 650V / 900V
ILV = -250A (adjusted by back-feed converter)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; acting current limiting in buck mode
Back-feed converter (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Car cooling unit
Temperature: 23°C - 25°C
Flow rate: 4.5l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 53 / 138
3.4.4 Ergebnis Result
Der Lastabwurf bei maximalem Strom im Hochsetzstellbe-trieb führt unter keinen Umständen zu einer Beschädigung des Geräts.
Auffallend ist auch hier, dass bei einer Sollspannung von 460V der Lastabwurf zu einer wesentlich grösseren Über-schwingung führt als bei einer Sollspannung von 900V (ca. 90.5V im Vergleich zu ca. 74.7V). Darüber hinaus ist die Form des Überschwingers ebenfalls unterschiedlich.
Der Grund liegt darin, dass bei einer Sollspannung von 460V resp. 650V dem Spannungsregler mehr „Raum“ und Zeit zur Verfügung steht, um eingreifen zu können. Es bleibt schliesslich nur äusserst wenig Zeit, um den Dros-selstrom zu reduzieren. Nach dem Lastabwurf arbeitet das Gerät ohne Probleme weiter.
Bei einer Sollspannung von 900V hingegen hat der Span-nungsregler keine Chance mehr, um einzugreifen. Es wird daher HV-Überspannung detektiert und das Gerät unmit-telbar abgeschaltet.
The load dump at maximum current in boost mode does not harm the device under any circumstances.
It is conspicuous here as well, that at a commanded volt-age of 460V the load dump results in a substantial higher overshoot than this is the case at a commanded voltage of 900V (app. 90.5V with regards to app. 74.7V). Moreover, the form of the overshoot is different as well.
The reason is that at a commanded voltage of 460V resp. 650V the voltage regulator has more “room” and time, in order to take corrective action. There is ultimately not much time left, in order to reduce the choke current. The device works normally after this load dumps.
At a commanded voltage of 900V on the other side the voltage regulator has just no chance, in order to take ac-tion. As a consequence, HV-overvoltage will be detected, which results in an immediate shut-down of the device.
3.4.4.1 UHV_com = 460V: Overshoot = 90.5V
3.4.4.2 UHV_com = 650V: Overshoot = 88.5V
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 54 / 138
3.4.4.3 UHV_com = 900V: Overshoot = 74.7V
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 55 / 138
3.5 LV-Strom Sprungantwort LV-current step response
3.5.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN connected via interface box
V 1) Valid meters: - Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1056
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11) MM21)
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: all parallel 3x 28V/600W 10x 28V/450W
LEM: 10mV/A
3.5.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ILV_lim - PWM Befehl von Mikrokontroller (Differenz-tastkopf Agilent N2772A (Brusa-Nr. 368))
CH2: ILV (Koax-Kabel (1:1))
Trigger auf Tastverhältnis von CH1
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ILV_lim - PWM command of microcontroller (active dif-ferential probe Agilent N2772A (Brusa-No. 368))
CH2: ILV (coax-cable (1:1))
Trigger on duty cycle of CH1
3.5.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “ SW FW BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 14.0V
ILV_lim = 130A 140A
Last:
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 3x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW FW BSC6-08-00-02 T 05”; acting current limiting in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 14.0V
ILV_lim = 130A 140A
Load:
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 3x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 56 / 138
3.5.4 Ergebnis Result
Wie die Bilder unten zeigen, ist die Sprungantwort schnel-ler als 750µs (10% bis 90%).
As the graphs below show, the step response is faster than 750µs (10% to 90%).
3.5.4.1 UHV = 460V ILV_lim = 130A 140A; Rise time = 603.8µs
ILV_lim = 140A 130A; Fall time = 598.4µs
3.5.4.2 UHV = 650V ILV_lim = 130A 140A; Rise time = 718.8µs
ILV_lim = 140A 130A; Fall time = 676.3µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 57 / 138
3.5.4.3 UHV = 900V ILV_lim = 130A 140A; Rise time = 603.1µs
ILV_lim = 140A 130A; Fall time = 657.2µs
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 58 / 138
3.6 LV-Spannung Hochfahr-vorgang
LV-voltage boost-up pro-cedure
3.6.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
No. 4
MM31)
No.544
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-feed converter 0 - 80A/60V
Mains
Shunt: 60mV/200A
mV
MM2: Metrahit 29S: No. 404
V
3.6.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent Tastkopf 10:1)
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent probe 10:1)
3.6.3 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Die Hochfahrtests mit den beschriebenen Lasten sind teilweise Extremfälle und sollen die Leistungsfähigkeit des Geräts untermauern. Die verwendeten Lampen waren beim Einschalten kalt, was einem Kurzschluss entspricht. Allerdings wird eine Lampe schnell warm und ihr Wider-stand nimmt rapide zu. Dieses Verhalten muss der Regler beherrschen.
The performed boost-up tests with the corresponding loads are partially extreme cases and just shall demon-strate the capability of the device. The lamps that were used were cold in the beginning, which corresponds to short-circuit. However, a lamp becomes warm very quickly and its resistor increases rapidly. This behavior must be handled by the regulator.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 59 / 138
3.6.4 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “ SW FW BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 650V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A / 250A (eingestellt durch Netzrückspeisung)
Last:
Netzrückspeisung EA-BFC 2000 (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW FW BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 650V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A / 250A (adjusted by back-feed converter)
Load:
Back-feed converter EA-BFC 2000 (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
3.6.5 Ergebnis Result
Im Leerlauf werden die beiden Leistungsstufen des Geräts gut sichtbar. Zuerst taktet die Trafostufe und wandelt die verbliebene LS-Spannung auf die LV-Seite. Nach dem Starten des Hoch-/Tiefsetzstellers wird die kommandierte LV-Spannung erreicht.
Da im Tiefsetzstellbetrieb die HV-Spannung schon zu Be-ginn vorhanden ist, läuft die HV-Versorgung bereits, so-dass der gesamte Vorgang schneller als im Hochsetz-stellbetrieb ist.
Im Leerlauf kommt es aufgrund der sehr dynamischen Vorgänge zu einem leichten Überschwingen der LV-Spannung.
In no-load condition both power stages of the device be-come very well visible. In the beginning the transformer stage converts the remaining LS-voltage to the LV side. After the start of the buck/boost-converter the commanded LV-Voltage is reached.
Opposed to the boost-up process in boost mode, the HV-voltage in buck mode is already available in the very be-ginning. Therefore the entire boost-up process is faster.
In no-load condition the very dynamic procedures result in a slight overshoot of the LV-voltage.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 60 / 138
3.6.5.1 ILV = 0A (Leerlauf) ILV = 0A (No-load)
Hochlaufzeit: 8.4ms Boost-up time: 8.4ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Hochlauf Hoch-/Tiefsetzsteller / Boost-up of buck/boost-stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 61 / 138
3.6.5.2 ILV = 250A
Hochlaufzeit: 3.5s Boost-up time: 3.5s
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 62 / 138
3.7 HV-Spannung Hochfahr-vorgang
HV-voltage boost-up pro-cedure
3.7.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply, CAN connected via interface box
V
A 1)
Valid meters: - Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
MM31)
MM41)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing) AUX-Supply and CAN connected via interface box
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: 460V: 6x 230V/2kW 650V: 6x 230V/2kW and 4x 230V/2kW in series
2x18mF 5mF
Lead acid battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
6.6mF
Lamps: 4x 230V/75W in series
V
MM21)
6.6mF
V
3.7.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: UHV (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
CH2: U1203, Pin 12 (Agilent Tastkopf 10:1)
CH3: ULV (Differenztastkopf Agilent N2772A (Brusa-Nr. 369))
CH4: uC-Enable2 (Agilent Tastkopf 10:1)
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: UHV (active differential probe Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
CH2: U1203, Pin 12 (Agilent probe 10:1)
CH3: ULV (active differential probe Agilent N2772A (Brusa-No. 369))
CH4: uC-Enable2 (Agilent probe 10:1)
3.7.3 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Die Hochfahrtests mit den beschriebenen Lasten sind teilweise Extremfälle und sollen die Leistungsfähigkeit des Geräts untermauern. Die verwendeten Lampen waren beim Einschalten kalt, was einem Kurzschluss entspricht. Allerdings wird eine Lampe schnell warm und ihr Wider-stand nimmt rapide zu. Dieses Verhalten muss der Regler beherrschen.
The performed boost-up tests with the corresponding loads are partially extreme cases and just shall demon-strate the capability of the device. The lamps that were used were cold in the beginning, which relates to a short-circuit. However, a lamp becomes warm very quickly and its resistor increases rapidly. This behavior must be han-dled by the regulator.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 63 / 138
3.7.4 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Speisung des Hilfsgerät verwendet
LV-Speisung (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.6V (beim Sprung kann die Spannung durch-aus etwas zusammenbrechen)
UHV_com = 460V / 650V / 900V resp. 780V
ILV ist aufgrund des resistiven Verhaltens der Lampen ab-hängig von der kommandierten Spannung
Last:
Leerlauf
Elkobox (2x6.6mF in Serie) + Lampen 4x 230V/75W in Serie geschaltet (für 460V & 650V)
Elkobox (2x6.6mF in Serie) + Lampen 6x 230V/75W in Serie geschaltet (für 780V)
Elkobox (2x6.6mF in Serie) + Lampen 6x 230V/2kW in Serie geschaltet (für 460V)
Elkobox (2x6.6mF in Serie) + Lampen 6x 230V/2kW & 4x 230V/2kW in Serie geschaltet (für 650V)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Mittels PKW-Flüssigkeitskühlung
Temperatur: 23°C - 25°C
Durchflussrate: 4.5l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in boost mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to supply the auxiliary device
LV-power supply (auxiliary device):
BSC62812V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in buck mode
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.6V (during the step the voltage may drop quite a little)
UHV_com = 460V / 650V / 900V resp. 780V
ILV depends on the commanded voltage due to the resis-tive behavior of the lamps
Load:
No load
E-cap box (2x6.6mF in series) + lamps 4x 230V/75W connected in series (at 460V & 650V)
E-cap box (2x6.6mF in series) + lamps 6x 230V/75W connected in series (at 780V)
E-cap box (2x6.6mF in series) + lamps 6x 230V/2kW connected in series (at 460V)
E-cap box (2x6.6mF in series) + lamps 6x 230V/2kW & 4x 230V/2kW connected in series (at 650V)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Car cooling unit
Temperature: 23°C - 25°C
Flow rate: 4.5l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 64 / 138
3.7.5 Ergebnis Result
Im Leerlauf werden die beiden Leistungsstufen des Geräts gut sichtbar. Zu Beginn wandelt die Trafostufe die LV-Spannung hoch. Nachdem die HV-Speisung nach ca. 23ms anläuft (gut erkennbar an der Erhöhung des Signals bei CH2), startet dann auch der Hoch-/Tiefsetzsteller leicht verzögert.
Die Messung mit den Elektrolytkondensatoren und den 75W Lampen verdeutlicht, dass die HV-Spannung mit ei-nem annähernd konstanten Strom hochgefahren wird.
Bei maximaler LV-Spannung sowie minimal kommandier-ter HV-Spannung ergibt sich bei Leerlauf ein Überschwin-gen der HV-Spannung. Der Grund liegt darin, dass alleine die Trafostufe die HV-Spannung schon auf ca. 352V (16V x 22) wandelt und der Hoch/Tiefsetzsteller unmittelbar nach dem Einschalten bereits den Sollwert erreicht.
In no-load condition both power stages of the device be-come very well visible. In the beginning the transformer stage boosts up the LV-voltage. After the HV-supply starts operating after app. 23ms (which can be identified by the increase of the signals at CH2), the buck/boost-converter starts as well slightly delayed.
The measurement with the electrolytic capacitors and the 75W lamps points up that the HV-voltage is boosted up with approximately constant current.
At maximum LV-voltage and minimum commanded HV-voltage the actual HV-voltage overshoots. The reason is that the transformer stage itself converts the HV-voltage already to app. 352V (16V x 22) and the buck/boost-stage reaches the commanded value immediately after it switches on.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 65 / 138
3.7.5.1 Leerlauf No-load
3.7.5.1.1 UHV_com = 460V
Hochlaufzeit: 29.4ms Boost-up time: 29.4ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Hochlauf Hoch-/Tiefsetzsteller / Boost-up of buck/boost-stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 66 / 138
3.7.5.1.2 UHV_com = 650V
Hochlaufzeit: 30.3ms Boost-up time: 30.3ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Hochlauf Hoch-/Tiefsetzsteller / Boost-up of buck/boost-stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 67 / 138
3.7.5.1.3 UHV_com = 900V
Hochlaufzeit: 30.3ms Boost-up time: 30.3ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Hochlauf Hoch-/Tiefsetzsteller / Boost-up of buck/boost-stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 68 / 138
3.7.5.2 Elkobox (2x6.6mF) + Lampen 4x 230V/75W in Serie geschaltet
E-cap box (2x6.6mF) + lamps 4x 230V/75W con-nected in series
3.7.5.2.1 UHV_com = 460V: ILV = -13A
Hochlaufzeit: 230ms Boost-up time: 230ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
3.7.5.2.2 UHV_com = 650V: ILV = -20A
Hochlaufzeit: 331.5ms Boost-up time: 331.5ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 69 / 138
3.7.5.3 Elkobox (2x6.6mF) + Lampen 6x 230V/75W in Serie geschaltet
E-cap box (2x6.6mF) + lamps 6x 230V/75W con-nected in series
3.7.5.3.1 UHV_com = 780V: ILV = -22A
Hochlaufzeit: 444ms Boost-up time: 444ms
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 70 / 138
3.7.5.4 Elkobox (2x6.6mF) + Lampen 6x 230V/2kW in Serie geschaltet
E-cap box (2x6.6mF) + lamps 6x 230V/2kW con-nected in series
3.7.5.4.1 UHV_com = 460V: ILV = -186A
Hochlaufzeit: 1.5s Boost-up time: 1.5s
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 71 / 138
3.7.5.5 Elkobox (2x6.6mF) + Lampen 6x 230V/2kW & 4x 230V/2kW in Serie ge-schaltet
E-cap box (2x6.6mF) + lamps 6x 230V/2kW & 4x 230V/2kW connected in series
3.7.5.5.1 UHV_com = 650V: ILV = -248A
Hochlaufzeit: 5.04s Boost-up time: 5.04s
Gesamter Hochstartvorgang / Entire boost-up process
Hochlauf Trafostufe / Boost-up transformer stage
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 72 / 138
4 Regelgenauigkeit Regulation accuracy
4.1 LV-Spannung als Funkti-on des LV-Stroms
LV-voltage as a function of the LV-current
4.1.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
4.1.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655).
Um die Spannungen und Ströme gleichzeitig zu erfassen, werden die Werte durch einen Printscreen der graphi-schen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz fest-gehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 ((Brusa-No. 379).
In order to determine the voltage and current values simul-taneously, the values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 73 / 138
4.1.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 650V
ULV_com = 12.0V
ILV = 0A – 250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05“; stromlimitierend im Hochsetz-stellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 650V
ULV_com = 12.0V
ILV = 0A – 250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
4.1.4 Ergebnis Result
Das Diagramm unten zeigt, dass die Änderung der LV-Spannung als Folge von verschiedenen LV-Stromwerten mit 90mV ziemlich vernachlässigbar ist.
Die kommandierte LV-Spannung wird über einen PWM-Wert vorgegeben, der sich in Abhängigkeit des tatsächli-chen LV-Stroms ändert, um interne Spannungsabfälle zu kompensieren.
The graph below shows, that the LV-voltage variation as a result of different LV-current values is 90mV and therefore quite negligible.
The commanded LV-voltage is set by a PWM-value, which varies depending on the actual LV-current, in order to compensate internal voltage drops.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 74 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 75 / 138
4.2 HV-Spannung als Funkti-on des HV- bzw. LV-Stroms
HV-voltage as a function of the HV- resp. LV-current
4.2.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
4.2.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Um die Spannungen und Ströme gleichzeitig zu erfassen, werden die Werte durch einen Printscreen der graphi-schen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz fest-gehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
In order to determine the voltage and current values simul-taneously, the values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 76 / 138
4.2.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705)
ILV = -250A – 0A (eingestellt durch Hilfsgerät)
ULV = 12V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur kontinuierlich auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW power supply SM45-40 (PM: 705)
ILV = -250A – 0A (adjusted by auxiliary device)
ULV = 12V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05”, acting current limit-ing in buck mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
4.2.4 Ergebnis Result
Diese Messung zeigt, dass sich die HV-Spannung über den ganzen Strombereich um weniger als 350mV ändert.
This measurement shows, that the HV-voltage changes less than 350mV over the entire current range.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 77 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 78 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 79 / 138
4.3 LV-Spannung als Funkti-on der HV-Spannung
LV-voltage as a function of the HV-voltage
4.3.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
4.3.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und HV-Speisung.
Um die Spannungen und Ströme gleichzeitig zu erfassen, werden die Werte durch einen Printscreen der graphi-schen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz fest-gehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and HV-power supply.
In order to determine the voltage and current values simul-taneously, the values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 80 / 138
4.3.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 12.0V
ILV = 0A / 250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; stromlimitierend im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 12.0V
ILV = 0A / 250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
4.3.4 Ergebnis Result
Diese Messung zeigt, dass die Regelung der LV-Spannung durch die HV-Spannung nicht beeinflusst wird.
This measurement shows that the regulation of the LV-voltage is not affected by the HV-voltage.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 81 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 82 / 138
4.4 HV-Spannung als Funkti-on der LV-Spannung
HV-voltage as a function of the LV-voltage
4.4.1 Testaufbau Test setup
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
4.4.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Um die Spannungen und Ströme gleichzeitig zu erfassen, werden die Werte durch einen Printscreen der graphi-schen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz fest-gehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
In order to determine the voltage and current values simul-taneously, the values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 83 / 138
4.4.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705)
ILV = 0A / -250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
ULV = 8 - 16V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur kontinuierlich auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW power supply SM45-40 (PM: 705)
ILV = 0A / -250A (adjusted by auxiliary device)
ULV = 8 - 16V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05”, acting current limit-ing in buck mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
4.4.4 Ergebnis Result
Diese Messung zeigt, dass sich die HV-Spannung über den ganzen LV-Spannungsbereich um weniger als 200mV ändert.
This measurement shows that the HV-voltage changes less than 200mV over the entire LV-voltage range.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 84 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 85 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 86 / 138
4.5 LV-Strom als Funktion des limitierenden LV-Stromreglers
LV-current as a function of the limiting LV-current regulator
4.5.1 Testaufbau Test setup
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply and CAN connected via interface box
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via interface box
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
4.5.2 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und HV-Speisung.
Um die Spannungen und Ströme gleichzeitig zu erfassen, werden die Werte durch einen Printscreen der graphi-schen Benutzeroberfläche des End-of-Line Prüfplatz fest-gehalten.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and HV-power supply.
In order to determine the voltage and current values simul-taneously, the values are captured by a printscreen of the graphical user interface of the end-of-line test station.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 87 / 138
4.5.3 Messbedingungen für Tiefsetzstellbetrieb
Measurement conditions for buck mode
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
ILV_lim = 0A – 250A (eingestellt durch Testgerät)
ULV_com = 15V (nicht aktiv)
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 650V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“; unterspannungslimitierend im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
ULV_lim = 14.0V (aktiv)
UHV_com = 660V (nicht aktiv)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in buck mode
ILV_lim = 0A – 250A (adjusted by device under test)
ULV_com = 15V (not active)
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 650V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting undervoltage limiting in boost mode
ULV_lim = 14.0V (active)
UHV_com = 660V (not active)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 88 / 138
4.5.4 Messbedingungen für Hochsetzstellbetrieb
Measurement conditions for boost mode
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; stromlimitierend im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
ILV_lim = -250A – 0A (eingestellt durch Testgerät)
UHV_com = 660V (nicht aktiv)
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 650V
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“; als Spannungsregler im Tief-setzstellbetrieb eingesetzt
ULV_lim = 14.0V (aktiv)
UHV_lim = 420V (nicht aktiv)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
ILV_lim = - 250A – 0A (adjusted by device under test)
UHV_com = 660V (not active)
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 650V
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
ULV_lim = 14.0V (active)
UHV_lim = 420V (not active)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
4.5.5 Ergebnis Result
Diese Messung zeigt, dass der tatsächliche LV-Strom über den ganzen Strombereich im Buck-Mode vom einge-stellten LV-Stromlimit um weniger als 0.75A abweicht.
Im Boost-Mode beträgt die Abweichung maximal 1.5A.
This measurement shows, that in buck mode the actual LV-current deviates from the adjusted LV-current limit by less than 0.75A over the entire current range.
In the boost mode the derivation is in maximum 1.5A.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 89 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 90 / 138
5 EMV-Messungen EMC-measurements
5.1 LV-Spannungsrippel im Tiefsetzstellbetrieb
LV-voltage ripple in buck mode
5.1.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply, CAN connected via interfacebox
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
V
LISN S/N. 8124400-005
LISN S/N. 8124400-004
5.1.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent Tastkopf 10:1)
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent probe 10:1)
5.1.3 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Die Hochfahrtests mit den beschriebenen Lasten sind teilweise Extremfälle und sollen die Leistungsfähigkeit des Geräts untermauern. Die verwendeten Lampen waren beim Einschalten kalt, was einem Kurzschluss entspricht. Allerdings wird eine Lampe schnell warm und ihr Wider-stand nimmt rapide zu. Dieses Verhalten muss der Regler beherrschen.
The performed boost-up tests with the corresponding loads are partially extreme cases and just shall demon-strate the capability of the device. The lamps that were used were cold in the beginning, which relates to a short-circuit. However, a lamp becomes warm very quickly and its resistor increases rapidly. This behavior must be han-dled by the regulator.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 91 / 138
5.1.4 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A / 107A / 247A
Bordnetznachbildung (LISN):
Schwarzbeck NNBM 8124-400 (S/N: 8124400-004 und -005) 5uH
Last:
Leerlauf (0A)
Lampen 7x 28V/600V (Brusa-Nr. 338) parallel ge-schaltet (107A)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet (247A)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 415)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = 14.0V
ILV = 0A / 107A / 247A
Line impedance stabilization network (LISN):
Schwarzbeck NNBM 8124-400 (S/N: 8124400-004 and -005) 5uH
Load:
No-load (0A)
Lamps 7x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel (107A)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel (247A)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 415)
Temperature: 25°C
Pump level 4
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 92 / 138
5.1.5 Ergebnis Result
Die HV-Speisung (EA-PS 81000-30) verursacht Störsigna-le, welche auch nicht mittels verwendetem Bordnetznach-bildungen gänzlich herausgefiltert werden können. Vor al-lem bei grösseren Strömen machen diese aber den gröss-ten Störanteil aus. In den Messresultaten sind diese Stö-rungen jeweils als Burst zu erkennen. Im Leerlaufbetrieb wirkt die Bordnetznachbildung sehr effektiv als Filter (sie-he Messungen unten).
Der maximale Spannungsrippel beträgt ca. 770mV bei ILV = 107A und UHV = 460V.
The HV-power supply (EA-PS 81000-30) causes disturb-ances which cannot be eliminated entirely by the line im-pedance stabilization network being used. However, es-pecially at high current values such account mainly for the disturbances. In the measurment results these disturb-ances can be recognized as burst. In no-load operation the line impedance stabilization network filters very effec-tively (see measurement below).
The maximum voltage ripple is app. 770mV at ILV = 107A and UHV = 460V.
5.1.5.1 UHV = 460V
5.1.5.1.1 ILV = 0A
Störpegel: 245mVpkpk Noise level: 245mVpkpk
5.1.5.1.2 ILV = 107A
Störpegel: 772mVpkpk Noise level: 772mVpkpk
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 93 / 138
5.1.5.1.3 ILV = 247A
Störpegel: 591mVpkpk Noise level: 591mVpkpk
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 94 / 138
5.1.5.2 UHV = 650V
5.1.5.2.1 ILV = 0A
Störpegel: 221mVpkpk Noise level: 221mVpkpk
5.1.5.2.2 ILV = 107A
Störpegel: 716mVpkpk Noise level: 716mVpkpk
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 95 / 138
5.1.5.2.3 ILV = 247A
Störpegel: 591mVpkpk Noise level: 591mVpkpk
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 96 / 138
5.1.5.3 UHV = 900V
5.1.5.3.1 ILV = 0A
Störpegel: 225mVpkpk Noise level: 225mVpkpk
5.1.5.3.2 ILV = 107A
Störpegel: 752mVpkpk Noise level: 752mVpkpk
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 97 / 138
5.1.5.3.3 ILV = 247A
Störpegel: 579mVpkpk Noise level: 579mVpkpk
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 98 / 138
5.2 HV-Spannungsrippel im Hochsetzstellbetrieb
HV-voltage ripple in boost mode
5.2.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply, CAN connected via interfacebox
V
A
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM21)
A
MM11)
Lamps: 7x 230V/2kW Lamps: 4x 230V/2kW in series
6.6mF 2x18mF 5mF
Lead Acid Battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
5.2.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: UHV (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (100:1 / 1000:1) (PM: 764))
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM 841)
CH1: UHV (active differential probe Testec TT-SI9010 (100:1 / 1000:1) (PM: 764))
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 99 / 138
5.2.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW-FW- BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.6V (mit Last ist die Spannung etwas tiefer)
UHV_com = 460V / 560V / 650V / 900V
ILV = ca. 0A / -176A @ 460V / -238A @ 560V
Last:
Leerlauf
Lampen 7x 230V/2kW in Serie geschaltet
Lampen 7x 230V/2kW und 4x 230V/2kW (für 560V) in Serie geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 415)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.6V (with load the voltage is slightly lower)
UHV_com = 460V / 560V / 650V / 900V
ILV = app. 0A / -176A @ 460V / -238A @ 560V
Load:
No load
Lamps 7x 230V/2kW connected in series
Lamps 7x 230V/2kW and 4x 230V/2kW (at 560V) connected in series
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 415)
Temperature: 25°C
Pump level 4
5.2.4 Ergebnis Result
Die auftretenden Spannungsrippel bewegen sich im Be-reich von 4.8V und dürften weit unter den Werten liegen, die andere Komponenten im System (z.B.: Fahrumrichter) verursachen.
The occurring voltage ripples are in the range of 4.8V and are likely far below the values, that other components in the system (i.e.: traction inverter) cause.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 100 / 138
5.2.4.1 UHV_com = 460V, ILV = -2A
Störpegel: 3.7Vpkpk Noise level: 3.7Vpkpk
Testec TT-SI9010 mit 100:1
Testec TT-SI9010 with 100:1
5.2.4.2 UHV_com = 460V, ILV = -176A
Störpegel: 4.8Vpkpk Noise level: 4.8Vpkpk
Testec TT-SI9010 mit 100:1
Testec TT-SI9010 with 100:1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 101 / 138
5.2.4.3 UHV_com = 650V, ILV = -2A
Störpegel: 3.6Vpkpk Noise level: 3.6Vpkpk
Testec TT-SI9010 mit 100:1
Testec TT-SI9010 with 100:1
5.2.4.4 UHV_com = 560V, ILV = -238A
Störpegel: 4.8Vpkpk Noise level: 4.8Vpkpk
Testec TT-SI9010 mit 100:1
Testec TT-SI9010 with 100:1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 102 / 138
5.2.4.5 UHV_com = 900V, ILV = -2A
Störpegel: 4.8Vpkpk Noise level: 4.8Vpkpk
Testec TT-SI9010 mit 1000:1
Testec TT-SI9010 with 1000:1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 103 / 138
5.3 Frequenzvariation des Hoch-/Tiefsetzstellers
Frequency variation of buck/boost-converter
5.3.1 Tiefsetzstellbetrieb Buck mode
5.3.1.1 Testaufbau für Leerlauf Test setup for no-load
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
BSC628-12V-A
1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Metrahit 28S
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655 - Metrahit 28S: 313
Contactor2
Norma Kanal 2
Norma Kanal 1
A
A
Norma Kanal 3
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 104 / 138
5.3.1.2 Testaufbau für Volllast Test setup for full load
V
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 642
1000V/30A/10kW
Power Supply
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
5.3.1.3 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und HV-Speisung.
Für die Messung der Taktfrequenz wird das Oszilloskop Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841) verwendet,
wobei das Signal PWM2_a (U1107 Pin1 U1107 Pin8) untersucht wird.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and HV-power supply.
For the measurement of the switching frequency the oscil-loscope Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841) is
used, whereas the signal PWM2_a (U1107 Pin1 U1107 Pin8) is investigated.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 105 / 138
5.3.1.4 Messbedingungen für Leerlauf
Measurement conditions for no-load
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
5.3.1.5 Messbedingungen für Volllast
Measurement conditions for full load
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 642) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“ programmiert; stromlimitierend im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 642) is used to adjust the HV-voltage
UHV = 400V – 900V
ULV_com = 8.0V – 16.0V
ILV = 250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in boost mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 106 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 107 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 108 / 138
5.3.2 Hochsetzstellbetrieb Boost mode
5.3.2.1 Testaufbau für Leerlauf Test setup for no-load
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
Norma Kanal 2
A Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 1
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
A
Norma Kanal 3
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 109 / 138
5.3.2.2 Testaufbau für Volllast Test setup for full load
V
AUX-Supply, CAN and RS232 connected via testbox
V
A
Norma Kanal 2
AUX-Supply and CAN connected via testbox
A
mA
Meters: Brusa-No.: - Fluke Norma 5000: 655
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Norma Kanal 4
Norma Kanal 1
Norma Kanal 3
SM 45 - 140 PM: 705
45V/140A
Power Supply
5.3.2.3 Messaufbau Measurement setup
EOL-Arbeitsplatz mit Fluke Norma 5000 (Brusa-Nr. 655) und LV-Speisung.
Für die Messung der Taktfrequenz wird das Oszilloskop Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841) verwendet,
wobei das Signal PWM2_a (U1107 Pin1 U1107 Pin8) untersucht wird.
EOL-workplace with Norma 5000 (Brusa-No. 655) and LV-power supply.
For the measurement of the switching frequency the oscil-loscope Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841) is
used, whereas the signal PWM2_a (U1107 Pin1 U1107 Pin8) is investigated.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 110 / 138
5.3.2.4 Messbedingungen für Leerlauf
Measurement conditions for no-load
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705) wird für die Ein-stellung der LV-Spannung verwendet
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
IHV = 0A (Leerlauf)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW power supply SM45-40 (PM: 705) is used to adjust the LV-voltage
ULV = 8.0V – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
IHV = 0A (no-load)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Flow rate 4l/min
5.3.2.5 Messbedingungen für Volllast
Measurement conditions for full load
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
6.3kW Speisung SM45-40 (PM: 705) wird für die Ein-stellung der LV-Spannung verwendet
ULV = 8.0 – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
ILV = -250A (eingestellt durch Hilfsgerät)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02-T05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglycol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur auf 25°C geregelt
Durchflussrate 4l/min
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
6.3kW power supply SM45-40 (PM: 705) is used to supply the auxiliary device
ULV = 8.0 – 16.0V
UHV_com = 460V – 900V
ILV = -250A (adjusted by auxiliary device)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02-T05”; acting current limiting in buck mode
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature regulated to 25°C
Flow rate 4l/min
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 111 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 112 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 113 / 138
6 Mechanische Tests Mechanic tests
6.1 Druckabfall des Kühlka-nals
Pressure drop of cooling channel
6.1.1 Testaufbau Test setup
BSC624-12V-B01
No. 319
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
Julabo FP51 Brusa-No. 415
Coolant Temperature Regulation System
Kobold MAN-SF Brusa-No. 352
Digital Manometer
Ball Valve
Pressure Sensor
Pressure Sensor
Outlet Inlet
Flow 8025 Brusa-No. 353
Digital Flow Meter
6.1.2 Messaufbau Measurement setup
Da für den BSC628-12V-A dasselbe Gehäuse wie beim BSC624-12V-B01 verwendet wird, werden dessen Mess-resultate übernommen.
Der Druckabfall wird mittels eines Differenzdruckmessge-räts ermittelt, welches über zwei Drucksensoren verfügt und automatisch den Differenzdruck ausgibt.
For the BSC628-12V-A the same casing as in the BSC624-12V-B01 is used, so the measured results are assumed
The pressure drop is measured with a difference-pressure measurement device, that disposes two pressure sensors and automatically displays the difference pressure
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 114 / 138
6.1.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC624-12V-B01 Nr. 319 mit Firmware “SW-FW-BSC6-04-00-00 T05” programmiert
Differenzdruckmessgerät MAN-SF (Brusa-Nr. 352)
Durchflussmessgerät Flow 8025 (Brusa-Nr. 353)
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 415)
Temperatur: -15°C / 0°C / 25°C / 65°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC624-12V-B01 No. 319 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-04-00-00 T05”
Pressure difference measurement MAN-SF (Brusa-No. 352)
Flow meter Flow 8025 (Brusa-No. 353)
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 415)
Temperature: -15°C / 0°C / 25°C / 65°C
Pump level 4
6.1.4 Ergebnis Result
Bei Durchflussraten von 4l/min ist der Druckabfall zwi-schen 16mbar und 42mbar, was sehr viel weniger ist als der max. zulässige Wert (100mbar) gemäss Spezifikatio-nen.
Der Druckabfall ist grundsätzlich unabhängig von der Durchflussrichtung (siehe Messung bei 25°C in umgekehr-ter Durchflussrichtung). Trotzdem ist die Durchflussrich-tung spezifiziert, weil der Kühlkanal eben nicht symmet-risch ist.
At a flow rate of 4l/min the pressure drop is app. between 16mbar and 42mbar, which is much lower than the maxi-mal permissible value (100mbar) according to the specifi-cations.
The pressure drop is basically not depending on the flow direction (refer to measurement at 25°C in opposite flow direction). The flow direction is specified though, since the cooling channel is not symmetrical.
Coolant Inlet (1) Coolant
Outlet (2)
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 115 / 138
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 116 / 138
7 Sicherheit Safety
7.1 Trennen des HV-Steckers im Tiefsetzstellbetrieb
Disconnection of HV-connector in buck mode
7.1.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply, CAN connected via interface box
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-feed converter 0 - 80A/60V
Mains
7.1.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: Interlock-Error Signal (Agilent Tastkopf 10:1)
CH2: uC-Enable3 (Agilent Tastkopf 10:1)
CH3: UHV (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764)). Die HV-Spannung wird zwischen den internen Signalen HS+ und HS- gemessen.
Auf fallende Flanke von CH1 getriggert
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: Interlock error signal (Agilent probe 10:1)
CH2: uC-Enable3 (Agilent probe 10:1)
CH3: UHV (active differential probe Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764)).The HV-voltage is measured across internal signals HS+ and HS-.
Trigger on falling edge of CH1
7.1.3 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Dieser Test soll zeigen, dass bei einer fehlerhaften HV-Steckverbindung oder beim Abziehen des HV-Steckers das Gerät einen solchen Fall frühzeitig erkennt, sodass die Leistungsstufe abgeschaltet und ein möglicher Licht-bogen verhindert wird.
Der HV-Stecker wird recht zügig abgezogen.
This test shall show that in case of a faulty HV-connection or if the HV-connector is disconnected the device detects such a case sufficiently in advance and shuts down the power stage so that a possible arc is avoided.
The HV-connector is disconnected quite quickly.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 117 / 138
7.1.4 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “ SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = N.A. (CAN-Enable = OFF) / 14.0V
ILV = 0A (CAN-Enable = OFF) / 250A (eingestellt durch Netzrückspeisung)
Last:
Netzrückspeisung EA-BFC 2000 (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No.1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 460V / 650V / 900V
ULV_com = N.A (CAN-Enable = OFF) / 14.0V
ILV = 0A (CAN-Enable = OFF) / 250A (adjusted by back-feed converter)
Load:
Back-feed converter EA-BFC 2000 (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
7.1.5 Ergebnis Result
Unter keiner Bedingung wurde durch das Abziehen des HV-Steckers ein Lichtbogen verursacht, da durch die vor-eilenden Interlockkontakte ein Fehler erkannt und das Ge-rät abgeschaltet wurde. Nach dem Zurücksetzen des Feh-lers (durch kurzes Wegschalten von Klemme 15) funktio-nierte das Gerät wieder ordnungsgemäss.
Das Entladen der internen HV-Spannung dauert längstens 308ms.
Die Zeitdauer vom Trennen der voreilenden Interlockkon-takte bis zum Trennen der HV-Kontakte hängt von der Geschwindigkeit beim Abziehen des HV-Steckers ab. Die-se Zeit wurde in der Abfallzeit mitberücksichtigt. Sie dau-ert vom Erkennen des Interlock-Fehlers bis die HV-Spannung zu sinken beginnt.
In no condition an electric arc was caused by the discon-nection of the HV-connector, because an error is detected by the leading interlock-contacts and the device was shut down. After the reset of the error (by resetting terminal 15) the device was again fully functional.
The discharge of the internal HV-voltage takes no longer than 308ms.
The time between the disconnection of the leading inter-lock-contacts and the disconnection of the HV-contacts depends on the disconnection speed of the HV-connector itself. This time was considered in the fall time and lasts from detecting the interlock error until the HV-voltage be-gins to drop.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 118 / 138
7.1.5.1 Leistungsstufe ausge-schaltet
Power stage switched off
EN (3) = ON
CAN-Enable = OFF
ULV = 0V
ILV = 0A
7.1.5.1.1 UHV = 460V: Fall time UHV = 193ms
7.1.5.1.2 UHV = 650V: Fall time UHV = 245.5ms
7.1.5.1.3 UHV = 900V: Fall time UHV = 308ms
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 119 / 138
7.1.5.2 ULV_com = 14V, ILV = 250A 7.1.5.2.1 UHV = 460V: Fall time UHV = 158.5ms
Verzögerungszeit zwischen Erkennen des Interlock-Fehlers bis Deaktivieren von uC-Enable3: 1.8ms Delay time between detection of interlock error and disable of uC-Enable3: 1.8ms
7.1.5.2.2 UHV = 650V: Fall time UHV = 198ms
7.1.5.2.3 UHV = 900V: Fall time UHV = 297ms
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 120 / 138
7.2 Trennen des HV-Steckers im Hochsetzstellbetrieb
Disconnection of HV-connector in boost mode
7.2.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply and CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
MM21)
BSC628-12V-A
No. 1065
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing) AUX-Supply and CAN connected via interface box
2x18mF
Lead Acid Battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
Mains
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-Feed Converter 0 - 80A/60V
V V
7.2.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: Interlock-Error Signal (Agilent Tastkopf 10:1)
CH2: uC-Enable3 (Agilent Tastkopf 10:1)
CH3: UHS (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764)). Die HV-Spannung wird zwischen den internen Signalen HS+ und HS- gemessen.
Auf fallende Flanke von CH1 getriggert
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: Interlock error signal (Agilent probe 10:1)
CH2: uC-Enable3 (Agilent probe 10:1)
CH3: UHS (active differential probe Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764)). The HV-voltage is measured across internal signals HS+ and HS-.
Trigger on falling edge of CH1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 121 / 138
7.2.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.4V
UHV_com = 460V / 650V / 900V
ILV = 0A / -250A (eingestellt durch Netzrückspeisung)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Netzrückspeisung (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 7x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlung beider Geräte
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.4V
UHV_com = 460V / 650V / 900V
ILV = 0A / -250A (adjusted by back-feed converter)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; acting current limiting in buck mode
Back-feed converter (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 7x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Both devices being cooled
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
7.2.4 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Dieser Test soll zeigen, dass bei einer fehlerhaften HV-Steckverbindung oder beim Abziehen des HV-Steckers das Gerät einen solchen Fall frühzeitig erkennt, sodass die Leistungsstufe abgeschaltet und ein möglicher Licht-bogen verhindert wird.
Der HV-Stecker wird recht zügig abgezogen.
This test shall show that in case of a faulty HV-connection or if the HV-connector is disconnected the device detects such a case sufficiently in advance and shuts down the power stage so that a possible arc is avoided.
The HV-connector is disconnected quite quickly.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 122 / 138
7.2.5 Ergebnis Result
Auch im Hochsetzstellbetrieb wurde durch das Abziehen des HV-Steckers kein Lichtbogen verursacht.
Das Entladen der internen HV-Spannung dauert längstens 251ms.
Wenn der HV-Stecker abgezogen wird, wird ein Interlock-Fehler erkannt, sodass der BSC628-12V ausschaltet. Für den Betriebsfall mit 250A Last sinkt die HV-Spannung dank dem angeschlossenen BSC628-12V-Hilfsgerät rasch ab. Es wird aktiv Energie von der HV- auf die LV-Seite transferiert, solange die Spannung über dem Limitwert UHS_min des Hilfswandlers ist und die HV-Kontakte noch Verbindung haben.
In boost mode no electric arc was caused either by the disconnection of the HV-connector.
The discharge of the internal HV-voltage takes no longer than 251ms.
When the HV-connector is disconnected, an interlock error is detected, so that the BSC628-12V switches off. In case of operation at 250A load the HV-voltage drops rapidly due the connected auxiliary device BSC628-12V. Energy is transferred from the HV- to the LV-side as long as the voltage is above the limit value UHS_min of the auxiliary de-vice and the HV-contacts are connected.
7.2.5.1 ILV = 0A 7.2.5.1.1 UHV = 460V: Fall time UHV = 92ms
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 123 / 138
7.2.5.1.2 UHV = 650V: Fall time UHV = 154ms
Verzögerungszeit zwischen Erkennen des Interlock-Fehlers bis Deaktivieren von uC-Enable3: 2.0ms Delaytime between detection of interlock error and disable of uC-Enable3: 2.0ms
7.2.5.1.3 UHV = 900V: Fall time UHV = 251ms
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 124 / 138
7.2.5.2 ILV = -250A 7.2.5.2.1 UHV = 460V: Fall time UHV = 33.8ms
Verzögerungszeit zwischen Erkennen des Interlock-Fehlers bis Deaktivieren von uC-Enable3: 3.15ms Delay time between detection of interlock error and disable of uC-Enable3: 3.15ms
7.2.5.2.2 UHV = 650V: Fall time UHV = 42ms
7.2.5.2.3 UHV = 900V: Fall time UHV = 36.8ms
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 125 / 138
7.3 Kurzschluss auf LV-Seite Short-circuit at LV-side
7.3.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply and CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
Shunt: 60mV/200A
V
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-feed converter 0 - 80A/60V
Mains
Co
nta
cto
r
mV
MM2: Metrahit 29S: No.404
7.3.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Differenztastkopf Agilent N2772A (Brusa-Nr. 369))
CH2: UShunt (Agilent Tastkopf 10:1)
CH3: Trigger auf Steuersignal für Schütz (Differenztast-kopf Agilent N2772A (Brusa-Nr. 368)) – Signal ausge-blendet
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (Brusa-No. 841)
CH1: ULV (active differential probe Agilent N2772A (Brusa-No. 369))
CH2: UShunt (Agilent probe 10:1)
CH3: Trigger on control signal of contactor (active differen-tial probe Agilent N2772A (Brusa-No. 368)) – signal is blanked
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 126 / 138
7.3.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05” programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
HV-Speisung:
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 653) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet
UHV = 460V / 900V
ULV_com = 8.0V / 16.0V
ILV = 0A / 250A (eingestellt durch Lampen und Netzrück-speisung)
Last:
Netzrückspeisung EA-BFC 2000 (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung (50% Wasser, 50% Ethylenglykol):
Kühlflüssigkeitstemperaturregelsystem Julabo FP51 (Brusa-Nr. 379)
Temperatur: 25°C
Pumpenstufe 4
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; operating as voltage controller in buck mode
HV-power supply:
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 653) is used to adjust the HV voltage
UHV = 460V / 900V
ULV_com = 8.0V / 16.0V
ILV = 0A / 250A (adjusted by lamps and back-feed con-verter)
Load:
Back-feed converter EA-BFC 2000 (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling (50% water, 50% ethylene glycol):
Coolant temperature regulation system Julabo FP51 (Brusa-No. 379)
Temperature: 25°C
Pump level 4
7.3.4 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Dieser Test soll zeigen, dass im Tiefsetzstellbetrieb bei einem Kurzschluss auf LV-Seite das Gerät unmittelbar da-rauf abschaltet ohne Schaden zu nehmen.
Die resonante Trafostufe weist einen bestimmten Wellen-widerstand auf, sodass bei einem Kurzschluss zu hohe Stromwerte verhindert werden bzw. als Folge davon die LV-Spannung zusammenbricht.
This test shall show that in buck mode in case of short-circuit at LV-side the device shuts down immediately with-out being damaged.
The resonant transformer stage has a certain intrinsic im-pedance which prevents from too high current levels even at short-circuit, resp. as a consequence the LV-voltage will drop.
7.3.5 Ergebnis Result
Das Gerät schaltet unmittelbar nach Eintreten des Kurz-schluss wegen „LV-Undervoltage“ ab. Wird der Kurz-schluss beseitigt, kann das Gerät nach einem Reset wie-der problemlos betrieben werden.
Der Kurzschlussstrom ist auf ca. 330A begrenzt.
The device shuts down immediately due to “LV-undervoltage” after short-circuit is applied. When short-circuit is resolved the device can be operated again with-out any problems.
At short-circuit the current is limited to app. 330A.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 127 / 138
7.3.5.1 UHV = 460V
7.3.5.1.1 ULV = 8.0V ILV = 0A
ILV = 250A (lamps & back-feed converter)
7.3.5.1.2 ULV = 16.0V ILV = 0A
ILV = 245A (lamps)
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 128 / 138
7.3.5.2 UHV = 900V
7.3.5.2.1 ULV = 8.0V ILV = 0A
ILV = 250A (lamps & back-feed converter)
7.3.5.2.2 ULV = 16.0V ILV = 0A
ILV = 245A (lamps)
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 129 / 138
7.4 Kurzschluss auf HV-Seite Short-circuit at HV-side
7.4.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply and CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM11)
MM21)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing) AUX-Supply and CAN connected via interface box
2x18mF
Lead Acid Battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
Mains
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-Feed Converter 0 - 80A/60V
V V
Co
nta
cto
r
7.4.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: Trigger auf Steuersignal für Schütz (Differenztast-kopf Agilent N2772A (Brusa-Nr. 369)) – Signal ausge-blendet
CH2: UHV (Differenztastkopf Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (Brusa-No. 841)
CH1: Trigger on control signal of contactor (active differ-ential probe Agilent N2772A (Brusa-No. 369)) – signal is blanked
CH2: UHV (active differential probe Testec TT-SI9010 (1000:1) (PM: 764))
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 130 / 138
7.4.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 07” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.3V
UHV_com = 460V / 650V / 900V
ILV = ca. 0A / -250A (eingestellt durch Netzrückspeisung)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05“ programmiert; stromlimitierend im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Netzrückspeisung (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung:
Testgerät nicht gekühlt
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 07”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.3V
UHV_com = 460V / 650V / 900V
ILV = 0A / -250A (adjusted by back-feed converter)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T 05”; acting current limiting in buck mode
Back-feed converter (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling:
Device under test not cooled
7.4.4 Bemerkung zur Messung Comment to measurement
Dieser Test soll zeigen, dass im Hochsetzstellbetrieb bei einem Kurzschluss auf HV-Seite das Gerät unmittelbar darauf abschaltet ohne Schaden zu nehmen.
This test shall show that in boost mode in case of short-circuit at HV-side the device shuts down immediately with-out being damaged.
7.4.5 Ergebnis Result
Das Gerät schaltet unmittelbar nach Eintreten des Kurz-schluss aufgrund Erkennen des Fehlers „HV Undervolta-ge“ und teilweise zusätzlich „Int Supply < 11.8V“ ab. Wird der Kurzschluss beseitigt, kann das Gerät nach einem Reset wieder problemlos betrieben werden.
The device shuts down immediately due to detection of the error “HV Undervoltage” and at times additional “Int Supply < 11.8V” after short-circuit is applied. When short-circuit is resolved the device can be operated again without any problems.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 131 / 138
7.4.5.1 UHV = 460V, ILV = -3A
Detail am Beginn des Kurzschluss / detail of beginning of short-circuit
7.4.5.2 UHV = 460V, ILV = -248A
Detail am Beginn des Kurzschluss / detail of beginning of short-circuit
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 132 / 138
7.4.5.3 UHV = 650V, ILV = -3A
Detail am Beginn des Kurzschluss / detail of beginning of short-circuit
7.4.5.4 UHV = 650V, ILV = -248A
Detail am Beginn des Kurzschluss / detail of beginning of short-circuit
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 133 / 138
7.4.5.5 UHV = 900V, ILV = -3A
Detail am Beginn des Kurzschluss / detail of beginning of short-circuit
7.4.5.6 UHV = 900A, ILV = -248A
Detail am Beginn des Kurzschluss / detail of beginning of short-circuit
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 134 / 138
7.5 LV-Sicherungsdefekt im Hochsetzstellbetrieb
LV-fuse failure in boost mode
7.5.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply and CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
MM11)
MM21)
BSC628-12V-A
No. 1066
Auxiliary Device
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing) AUX-Supply and CAN connected via interface box
2x18mF
Lead Acid Battery
Brusa-No. 378
12V/220Ah
Lamps: all parallel 10x 28V/600W 10x 28V/450W
Mains
EA-BFC 2000 Brusa-No. 048
Back-Feed Converter 0 - 80A/60V
V V
BSC628-12V-A
No. 1064
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
LV-fuse replaced by contactor
7.5.2 Messaufbau Measurement setup
Oszilloskop: Agilent Technologies DSO-X 3024A (PM: 841)
CH1: ULV (Agilent Tastkopf 10:1)
Trigger auf steigende Flanke von CH1
Oscilloscope: Agilent Technologies DSO-X 3024A (Brusa-No. 841)
CH1: ULV (Agilent probe 10:1)
Trigger on positive edge of CH1
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 135 / 138
7.5.3 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1064 mit Firmware “ SW-FW-BSC6-08-00-02 T05” programmiert; als Spannungs-regler im Hochsetzstellbetrieb eingesetzt
LV-Speisung:
12V/220Ah Bleibatterie (Brusa-Nr. 378)
ULV = 12.3V
UHV_com = 650V
ILV = -250A (eingestellt durch Lampen und Netzrückspei-sung)
Last (Hilfsgerät):
BSC628-12V-A Nr. 1066 mit Firmware „SW-FW-BSC6-08-00-02 T05“ programmiert; als Spannungs-regler im Tiefsetzstellbetrieb eingesetzt
Netzrückspeisung (Brusa-Nr. 048)
Lampen 10x 28V/450V (Brusa-Nr. 337) und 10x 28V/600W (Brusa-Nr. 338) parallel geschaltet
Kühlung:
Geräte nicht gekühlt
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1064 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05”; operating as voltage controller in boost mode
LV-power supply:
12V/220Ah lead-acid battery (Brusa-No. 378)
ULV = 12.3V
UHV_com = 650V
ILV = -250A (adjusted by lamps and back-feed converter)
Load (auxiliary device):
BSC628-12V-A No. 1066 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05”; operating as voltage controller in buck mode
Back-feed converter (Brusa-No. 048)
Lamps 10x 28V/450W (Brusa-No. 337) and 10x 28V/600W (Brusa-No. 338) connected in parallel
Cooling:
Devices not cooled
7.5.4 Bemerkung zur Messung Comment to
measurement
Mit diesem Test wird ein Defekt der LV-Sicherung im Hochsetzstellbetrieb simuliert. Die Problematik dabei ist die, dass die Energie bei maximalem Laststrom von 250A im Zusammenhang mit der Leitungsinduktivität bei 5m Kabellänge durch die wenigen Durchführungskondensato-ren direkt am LV-Ausgang aufgenommen werden muss.
With this test a defect of the LV-fuse in boost mode is simulated. The problem thereby is that the energy at max-imum load current of 250A in conjunction with the induct-ance at 5m cable length must be absorbed by the few feed-through capacitors directly at the LV-output.
7.5.5 Ergebnis Result
Die LV-Fuse – Erkennung detektiert den Sicherungsdefekt und schaltet daraufhin das Gerät ab. Der Sicherungsde-fekt hat aber zur Folge, dass aufgrund der Leitungsinduk-tivität an den LV-Klemmen eine Spannungsüberhöhung von bis zu 36V entsteht.
The LV-fuse – detection detects the blown fuse and hence shuts down the device. The defect of the fuse however re-sults in an overshoot of the voltage at the LV-terminals of up to 36V which is caused by the cable inductance.
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 136 / 138
7.5.5.1 LV-Kabellänge zwischen Testgerät und LV-Batterie: 1.6m
LV-cable length between DUT and LV-battery: 1.6m
ULV_max = 28.4V
7.5.5.2 LV-Kabellänge zwischen Testgerät und LV-Batterie: 5.0m
LV-cable length between DUT and LV-battery: 5.0m
ULV_max = 36.0V
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 137 / 138
7.6 HV-Überspannungstest HV-Overvoltage test
7.6.1 Testaufbau Test setup
AUX-Supply and CAN connected via interface box
1) Valid meters:
- Metrahit 23S, 28S, 29S - Agilent U1253A 2)
Valid meters: - Metrahit 23S - Agilent U1253A Meters: Brusa-No.: - Metrahit 23S: 004, 332 - Metrahit 29S: 401, 404 - Agilent U1253A: 528, 537, 539,
541, 542, 544
BSC628-12V-A
No. 1065
Device Under Test
HV
Control Interface
LV+
LV- (Housing)
MM31)
EA-PS 81000-30 Brusa-No. 653
1000V/30A/10kW
Power Supply V MM2
2)
A
MM11)
SM300-10 D Brusa-No. PM: 796
300V/10A
Power Supply
V
7.6.2 Messbedingungen Measurement conditions
Testgerät:
BSC628-12V-A Nr. 1065 mit Firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05” programmiert; Gerät im Stand-by-Betrieb (CAN-Enable = OFF)
HV-Speisungen:
UHV = 1200V / Ilim = 0.25A
10kW Speisung EA-PS 81000-30 (Brusa-Nr. 645) wird für die Einstellung der HV-Spannung verwendet (UHV_EA = 950V / Ilim = 0.25A)
Speisung SM300-10 D (PM: 796) wird für die Einstel-lung der HV-Spannung verwendet (UHV_SM = 250V / Ilim = 0.25A)
Kühlung:
Testgerät nicht gekühlt
Device under test:
BSC628-12V-A No. 1065 programmed with firmware “SW-FW-BSC6-08-00-02 T05”; device in standby-operation (CAN-Enable = OFF)
HV-power supplies:
UHV = 1200V / Ilim = 0.25A
10kW power supply EA-PS 81000-30 (Brusa-No. 645) is used to adjust the HV voltage (UHV_EA = 950V / Ilim = 0.25A)
Power supply SM300-10 D (PM: 796) is used to ad-just the HV voltage (UHV_SM = 250V / Ilim = 0.25A)
Cooling:
Device under test not cooled
Validierungsbericht BSC628-12V-A Validation report BSC628-12V-A
BSC628-12V-A01_Validation_report_120920.docx 138 / 138
7.6.3 Bemerkung zur Messung Comment to measure-
ment
Durch diesen Test wird die Überspannungsfestigkeit auf der HV-Seite des Geräts überprüft. Dazu wird eine Span-nung von rund 1200V angelegt, um zu bestätigen, dass das Gerät keinen Schaden nimmt.
With this test the maximum withstand voltage at the HV-side of the device is checked. Therefore, a voltage of ap-proximately 1200V is applied in order to confirm that the device is not damaged.
7.6.4 Ergebnis Result
Ein Spannungswert von 1200V wurde über einen Zeit-raum von 5 Minuten angelegt. Nach dieser Zeit wurde ein Strom von 2.355mA gemessen. Die interne HV-Speisung wird bei rund 940V abgeschaltet. Das Gerät hat durch diesen Test keinen Schaden genommen. Sobald die HV-Spannung wieder unter 920V sinkt, wird die interne HV-Speisung wieder eingeschaltet.
A voltage value of 1200V was applied for a duration of 5 minutes. After this time, a current of 2.355mA was meas-ured. At approximately 940V the internal HV-supply is shut down. The device has not been damaged by this test and the HV-supply restarts as soon as HV-voltage drops below 920V.