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Aufwärtswandler
Der Hochsetzsteller ( Step-Up Converter ) ist ein leistungselektronischer Wandler, der dazu dient, die Gleichspannung (DC) von der Quelle zu erhöhen und am Ausgang eine entsprechend erhöhte Gleichspannung für die Empfänger zu erhalten. Der Aufbau von Schaltnetzteilen basiert auf solchen Wandlern. Die Arbeitselemente des Hochsetzstellers umfassen schaltende Halbleiterelemente, Kondensatoren und/oder Energiespeicherspulen und Entstörfilter. Die vom Botland-Shop angebotenen Konverter sind meistens mit einem Ausgangsspannungsregelungssystem ausgestattet , wodurch sie in Projekten eingesetzt werden können, die höhere Versorgungsspannungen mit nicht standardmäßigen Werten erfordern.
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Wie funktioniert ein Aufwärtswandler?
In der Schaltung eines typischen Aufwärtswandlers werden ein Transistorschlüssel und eine Diode verwendet. Wenn der Schalttransistor leitet, schließt er den Stromkreis zwischen der Spule und der Stromquelle und die Diode im Schaltkreis schaltet ein, da die Spannung an seiner Kathode höher ist als an seiner Anode. Die Grundregel bei Aufwärtswandlern besteht darin, dass die Spule durch Aufrechterhaltung der Stromkontinuität aufgrund von Änderungen im Magnetfeld arbeitet und die Spannung am Ausgang immer höher ist als am Eingang. Wenn der Transistor leitet, erzeugt der durch die Spule fließende Strom magnetische Feldenergie. Wenn der Schalttransistor nicht mehr leitet, verschwindet der Strom, der von der Quelle durch die Spule fließt. Die zuvor angesammelte Magnetfeldenergie wird gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz in eine mit der Quellenspannung summierte Spannung umgewandelt, die den Empfänger über eine Diode mit Strom versorgt und den parallel geschalteten spannungserhaltenden Kondensator auflädt. Der Tasttransistor wird durch ein Rechtecksignal mit variablem Tastverhältnis (PWM) gesteuert – je höher das Tastverhältnis des Signals, desto höher die Spannung am Ausgang des Aufwärtswandlers.
Hochwertige einstellbare Aufwärtswandler
Die Aufwärtswandler der U3V70X-Familie von Polou sind Hochleistungswandler mit synchron schaltenden Reglern, die eine Mindestspannung von 2,9 V benötigen. Unmittelbar nach dem Einschalten begrenzt der Regler den Eingangsstrom auf 10,0A. Die Wandler sind mit Überlast-, Kurzschluss- und Unterspannungsschutz ausgestattet und der empfohlene maximale Dauerausgangsstrom beträgt 6,0 A. Der Ausgangsstrom ist proportional zum Verhältnis der Eingangsspannung zur Ausgangsspannung, was bedeutet, dass der Ausgangsstrom mit zunehmender Ausgangsspannung des Wandlers abnimmt. Polou-Wandler verfügen außerdem über einen eingebauten Schutz gegen Verpolungsspannung und schützen so die Empfänger. Die integrierte Energiesparfunktion verhindert unnötigen Energieverlust. Die Wandler der U3V70X-Familie sind in einer Version mit starrer Ausgangsspannung in Varianten von 5,0 V bis 15,0 V und in einer Version mit präzise geregelter Ausgangsspannung in Varianten von 4,5 V bis 20,0 V über ein 12-Gang-Potentiometer erhältlich.
Häufig gestellte Fragen / FAQ
Aufwärtswandler, auch leistungselektronische Wandler genannt, sind Geräte, die es ermöglichen, die Gleichspannung (DC) von der Quelle zu erhöhen und am Ausgang (Aufwärtswandler) eine um einen bestimmten Wert erhöhte Spannung zu erhalten. Aufwärtswandler sind äußerst wichtige Elemente von Schaltnetzteilen . Ausgewählte Wandlermodelle sind mit Systemen ausgestattet, die eine Steuerung der Ausgangsspannung innerhalb eines bestimmten Bereichs ermöglichen. Diese Lösung ermöglicht eine stabile und sichere Stromversorgung von Leistungsempfängern mit unterschiedlichen Versorgungsspannungsanforderungen.
Art, Anzahl und maximale Leistung aktueller Empfänger hängen streng vom jeweiligen Konvertertyp ab (insbesondere von seinen Stromparametern und seiner Anwendung). Empfänger mit niedriger und mittlerer Leistung können an batteriebetriebene Fahrzeugkonverter angeschlossen werden (Ausnahme: Hochleistungskonverter, die mit Batterien mit hoher Kapazität betrieben werden). Konverter in Form von Einplatinensystemen ermöglichen den Anschluss von Stromempfängern, deren Spannung und Strom die Nennparameter des Konverters nicht überschreiten.
Ein unbelasteter Umrichter, der an eine Stromquelle angeschlossen ist, verbraucht den sogenannten Leerlaufstrom. Der spezifische Verbrauchswert hängt stark vom Modell und den elektrischen Parametern des Konverters ab. Geräte mit geringem Stromverbrauch verbrauchen mehrere Dutzend bis mehrere hundert Milliampere. Hochleistungswandler wiederum können mehrere Ampere aufnehmen.