Prozessstromquelle 60 V mit gepulstem Ausgangsstrom400 A, 1 kHz

Für verschiedene Anwendungen in der Plasmatechnik und bei der Elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM) werden Stromquellen benötigt, die große Gleichströme von mehreren hundert bis weit über tausend Ampere bei relativ geringen Spannungen (bis ca. 60 V) liefern können. Vor allem bei der Elektrochemischen Metallbearbeitung soll der Ausgangsstrom nicht gleichmäßig fließen, sondern mit einer Frequenz von ca. 1 kHz gepulst werden. Außerdem sollen die Anstiegszeit sowie die Abfallzeit dieser Strompulse so klein wie möglich sein, was angesichts der unvermeidlichen Leitungsinduktivitäten eine besondere Herausforderung darstellt.

Kritisch ist dabei besonders der Stromabbau. Ohne besondere Maßnahmen klingt der Strom über Freilaufkreise nur sehr langsam ab. Bei einer bekannten verlustbehafteten Methode zum schnellen Stromabbau wird die in den Induktivitäten gespeicherte Energie in Widerständen in Wärme umgesetzt. Um dies zu vermeiden, wurde eine neuartige verlustfreie Schaltung entwickelt und in einem Prototypen erfolgreich erprobt.

 

Diese Stromquellen lassen sich parallel schalten, so dass gepulste Ströme von 10.000 A erreicht werden können, wie sie bei der Elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM) beispielsweise zur Fertigung von Turbinenschaufeln für Flugzeugturbinen benötigt werden.
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