{"id":20346,"date":"2026-02-20T06:39:20","date_gmt":"2026-02-20T06:39:20","guid":{"rendered":"https:\/\/danisense.com\/documentation\/dw500ub-2v-mit-grosser-bandbreite-fuer-die-leistungsanalyse\/"},"modified":"2026-03-31T11:38:57","modified_gmt":"2026-03-31T11:38:57","slug":"dw500ub-2v-mit-grosser-bandbreite-fuer-die-leistungsanalyse","status":"publish","type":"documentation","link":"https:\/\/danisense.com\/de\/documentation\/dw500ub-2v-mit-grosser-bandbreite-fuer-die-leistungsanalyse\/","title":{"rendered":"DW500UB-2V mit gro\u00dfer Bandbreite f\u00fcr die Leistungsanalyse"},"content":{"rendered":"\t\t
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DW500UB-2V mit gro\u00dfer Bandbreite f\u00fcr die Leistungsanalyse<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Einf\u00fchrung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Energieumwandlungsprodukte, die auf Halbleitertechnologien mit breiter Bandl\u00fccke wie Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) basieren, arbeiten heute mit deutlich h\u00f6heren Schaltfrequenzen, die nahezu perfekte Sinuswellenformen erzeugen k\u00f6nnen. Filterelemente wie Drosseln und Kondensatoren k\u00f6nnen kleiner und leichter gebaut werden, da die Induktivit\u00e4tswerte der Drosseln und die Kapazit\u00e4ten der Kondensatoren umgekehrt proportional zur Schaltfrequenz sind. In Zukunft werden sich SiC- und GaN-basierte Komponenten in immer mehr Anwendungen durchsetzen. Danisense stellt das neue Modell DW500UB-2V vor, das die jetzt erforderlichen gro\u00dfen Bandbreiten bew\u00e4ltigen kann. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Hintergrund-Leistungsanalysatoren<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Leistungsanalysatoren verwenden in der Regel die folgende Grundformel zur Berechnung der Wirkleistung.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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So werden die digitalisierten Momentanwerte der Spannung v(t) und des Stroms i(t) miteinander multipliziert und die Ergebnisse \u00fcber ein definiertes Zeitfenster aufsummiert. Grunds\u00e4tzlich werden Gleichstromkomponenten, alle harmonischen und nichtharmonischen Komponenten bis zur Bandbreitengrenze oder Filtergrenzfrequenz des Netzanalysators ber\u00fccksichtigt. Leistungsanalysatoren im Premiumsegment arbeiten bereits bis zu einer Frequenz von 10 MHz. In den meisten F\u00e4llen wird das Spannungssignal direkt vom Leistungsanalysator verarbeitet, so dass die gesamte Bandbreite des Leistungsanalysators genutzt werden kann. <\/p>

F\u00fcr Strommessungen von mehr als 30 A werden oft galvanisch getrennte Stromwandler verwendet, die das Prim\u00e4rsignal mit hoher Genauigkeit an die Sekund\u00e4rseite \u00fcbertragen m\u00fcssen. Diese Stromsensoren haben als Hauptbestandteile eine Kupferdrahtwicklung und einen Eisenkern. Auch Rogowski-Spulen bestehen aus einem mit Kupferdraht gewickelten Spulenk\u00f6rper. Dieser Aufbau f\u00fchrt zu einer Wicklungsinduktivit\u00e4t und auch zu unerw\u00fcnschten Kapazit\u00e4ten, die sich immer zwischen den einzelnen Wicklungen und zwischen den einzelnen Wicklungsschichten bilden. Dementsprechend stellt jede Kupferdrahtwicklung einen potenziellen Schwingkreis dar. Mit der Thomson’schen Schwingungsgleichung ist es m\u00f6glich, die Resonanzfrequenz zu berechnen. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Das bedeutet, dass Stromwandler oft eine begrenzte Bandbreite haben. Interne Filter im Power Analyzer werden aktiviert, um die Bandbreite f\u00fcr die Leistungsberechnung entsprechend zu reduzieren. Andernfalls werden h\u00f6here Frequenzkomponenten in der Leistungsanalyse manchmal stark durch den Stromwandler verzerrt, wie die folgende Abbildung 1 zeigt. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die Kompensation dieser chaotisch anmutenden Fehlerkurven im Messger\u00e4t ist nur begrenzt m\u00f6glich, da die Schwingungseigenschaften stark von der Kapazit\u00e4t der Kupferwicklung abh\u00e4ngen, so dass sich die Kurven bei Temperaturschwankungen verschieben.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Hohe Schaltfrequenzen in der Leistungselektronik der n\u00e4chsten Generation<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Insbesondere bei der Verwendung von Frequenzumrichtern mit hoher Schaltfrequenz zur Steuerung von Motoren sind auch im dreistelligen kHz-Bereich Wirkanteile der Leistung zu finden, da sich Vielfache der Schaltfrequenz im Strom- und Spannungssignal gem\u00e4\u00df der folgenden Gleichung zeigen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die Schaltfrequenz und ihre Oberschwingungen bestehen aus Wirk- und Blindleistungskomponenten. Um diese Komponenten mit ausreichender Genauigkeit messen zu k\u00f6nnen, muss neben dem Amplitudenfehler auch der Phasenfehler sehr genau sein. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Phasenverschiebung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Insbesondere bei induktiven Lasten wie Motoren steigt der induktive Anteil der Last mit der Frequenz. Entsprechend sinkt der Leistungsfaktor mit zunehmender Frequenz. Dies wiederum f\u00fchrt zu einem zunehmenden Einfluss des Phasenfehlers auf die Leistungsberechnung. Diese Korrelation ist in Abbildung 3 dargestellt. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Der gleiche Phasenfehler f\u00fchrt zu einem h\u00f6heren Fehler bei der Berechnung der Wirkleistung (rot eingef\u00e4rbt). Genauere Werte f\u00fcr verschiedene Phasenfehler finden Sie in der folgenden Abbildung 4. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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DW500UB-2V<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der DW500UB-2V hat bis 10 MHz keine Resonanzst\u00f6rungen. Dies ist eine Grundvoraussetzung f\u00fcr ein lineares \u00dcbertragungsverhalten bis zu 10 MHz. Der Phasenfehler besteht aus einer festen Zeitverz\u00f6gerung, die haupts\u00e4chlich durch ein 2 m langes Koaxialkabel verursacht wird. Diese Zeitverz\u00f6gerung wird im Testprotokoll erw\u00e4hnt. Wenn das Messger\u00e4t eine feste Zeitverz\u00f6gerung kompensieren kann, l\u00e4sst sich der Phasenfehler erheblich verringern. Dies wird in der folgenden Abbildung 5 veranschaulicht. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Im Auswahlmen\u00fc des LMG671 von ZES ZIMMER gibt es z.B. eine entsprechende Eingabemaske, in der die Zeitverz\u00f6gerung eingegeben werden kann.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Neben der Genauigkeit muss auch die Strombelastbarkeit bei h\u00f6heren Frequenzen ber\u00fccksichtigt werden, nicht nur f\u00fcr den Prim\u00e4rleiter. Auch der Stromwandler mit seinen Kupferwicklungen muss entsprechend ausgelegt sein. Der DW500UB-2V kann den gesamten Nennstrom bis zu 100 kHz bei 25\u00b0C aufnehmen. Die vollst\u00e4ndige Spezifikation finden Sie im Datenblatt, das auf https:\/\/danisense.com\/ verf\u00fcgbar ist .<\/a> <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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