DC DC-Wandler

Schlagwörter:
Referat, Hausaufgabe, DC DC-Wandler
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Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschäftigt sich mit der Thematik der DC-DC-Wandler, deren Aufgabe darin besteht, die gegebene Gleichspannung auf die gewünschte Gleichspannung umzuwandeln. Um die Energieausnutzung zu verbessern und die Verlustleistung zu minimieren, werden Ladungsspeicherelemente wie Spule und Kondensator benötigt, die in unterschiedlichen Varianten zusammengeschaltet werden. Eine der einfachsten Arten der Wandler stellen die geregelten Drosselwandler dar. Dabei handelt es sich um getaktete Netzgeräte, die eine verlustfreie Potentialwandlung aus einer Gleichspannung in eine gewünschte Ausgangsgleichspannung unter Zuhilfenahme einer Drossel ermöglichen.

Es gibt drei Grundtypen von Drosselwandlern: Abwärtsregler, Aufwärtsregler und Inverter. Der Abwärtsregler ist der am häufigsten verwendete Typ. Des Weiteren existiert der Aufwärts-Abwärtsregler, welcher eine Kombination aus einem Aufwärts- und Abwärtsregler darstellt und sich zur Gleichspannungserzeugung bei einem sehr großen Eingangsspannungsbereich eignet.

Es werden zwei Betriebsarten der Wandler unterschieden, die sich auf die Kurvenform des Spulenstroms beziehen: Trapezbetrieb und Dreieckbetrieb. Beim Trapezbetrieb ist es möglich, die Flankensteilheit zu variieren, was größere Freiheitsgrade bei der Wahl der Induktivität verschafft. Der Dreieckbetrieb ist eine Sonderform des Trapezbetriebes, in welcher der Wandler auch lückend betrieben werden kann. Hier ist natürlich keine Variation der Flankensteilheit möglich.

Des Weiteren wird die Funktion des Step-Up Wandlers näher beschrieben, welcher in der Lage ist, eine gegenüber der Eingangsspannung höhere Ausgangsspannung zu erzeugen. Zudem werden die Vor- und Nachteile des Wandler-Typs erläutert.

Der später behandelt Step-Down Wandler ist in der Lage, eine höhere Eingangsspannung in eine niedrigere Ausgangsspannung umzuwandeln. Auch hier wird die Funktionsweise erläutert und die Vor- und Nachteile aufgezeigt.

Insgesamt bietet das Dokument somit einen fundierten Überblick über die verschiedenen Arten von DC-DC-Wandlern und die wichtigen Aspekte bei der Wahl und Nutzung dieser.
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Auszug aus Referat
Einleitung : Für viele Schaltungen ist es notwendig, eine fix vorgegebene Versorgungsspannung zu verwenden. Ist die benötigte Versorgung eine Wechselgröße, so kann sie mittels Transformator von der zur Verfügung stehenden Versorgung (z. B. Netz mit 230Vac) relativ leicht an die benötigten Werte angepaßt (herabtransformiert, oder in besonderen Fällen hinauftransformiert) werden. Benötigt man Gleichspannung und Gleichstrom, so ist es über verschiedene Gleichrichterschaltungen möglich die gewünschten Gleichwerte aus Wechselwerten zu erhalten. Schwieriger ist es aber, wenn bei einer gegebenen Gleichspannung (z. B. Bleiakku mit 24Vdc) eine andere Gleichspannung benötigt wird (z. B. für Logikschaltungen mit 5V). Grundsätzlich ist es möglich dazu eine stetige Regelschaltung (z. B. einen Fixspannungsregler) zu verwenden. Bei dieser Konfiguration fällt aber ein großer Teil der umzusetzenden Energie als reine Verlustleistung und damit unnütze Wärme an. Die notwendigen Wärmeableitmaßnahmen sind kostenintensiv, voluminös und schwergewichtig. Zur verbesserten Energieausnützung wird nun versucht die gegebenen Gleichspannungs- und Gleichstromwerte, wie bei den Wechselgrößen, auf die gewünschten Werte zu wandeln. Dazu werden Ladungsspeicherelemente, wie Spule und Kondensator, benötigt die in verschiedenen Varianten mit einigen anderen Bauteilen für die jeweilige Aufgabenstellung zusammengeschalten werden. Die komplette Baugruppe wird dann als DC-DC Wandler bezeichnet. Grundprinzipien der ...
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Autor:
Kategorie:
Sonstiges
Anzahl Wörter:
1342
Art:
Referat
Sprache:
Deutsch
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