Schaltnetzteile

Schaltnetzteile

 

 

Neben den klassischen Netzteilen mit linearen Regler werden heute vermehrt Schaltnetzteile eingesetzt. Die Vorteile eines Schaltnetzteils sind dabei der wesentlich höhere Wirkungsgrad und die damit verbundene Größen- und Gewichtsreduzierung in Form von kleineren Kühlkörpern und damit schlussendlich kompakterer Bauweise. So ist bspw. jedes Computernetzteil, von denen die Leistungsstärksten heute über 1000W besitzen, als Schaltnetzteil aufgebaut. Steckernetzeile von Handys, mp3-Playern usw. sind aufgrund der geringen Abmessungen und des enorm reduzierten Gewichts gegenüber einem linearen Netzteil meist ebenfalls Schaltnetzteile.

Der schlechte Wirkungsgrad eines linear geregleten Netzteils entstehen größtenteils am Regeltransistor, der je nach Verhältnis der Ein- zur Ausgangsspannung nur einen begrenzten Strom leitet. Dadurch entsteht kontinuierlich ein Spannungsabfall über dem Transistor, der multipliziert mit dem Strom im wesentlichen die Verlustleistung ausmacht. Dieses Problem wird bei einem Schaltnetzteil dadurch umgangen, dass der Transistor als Schalter verwendet wird, und damit entweder der Strom oder der Spannungsabfall gleich Null sind und damit im Idealfall keine Verlustleistung entsteht. Selbst verständlich wird dadurch keine Gleichspannung am Ausgang erreicht, sondern es entsteht ein der Schaltfrequenz entsprechendes Rechtecksignal welches über ein Filter geglättet werden muss. Für diesen grundlegenden Ansatz gibt es zwei praktische Ausführungen. Zunächst sollen aufgrund der geringeren Komplexität die "Sekundärgetakteten Schaltregler" und danach die "Primärgetakteteten Schaltregler" beschrieben werden:

Inhalt

1. Sekundärgetaktete Schaltregler

1.1 Abwärts Wandler

1.1.1 Aufbau und Funktion

1.1.2 Dimensionierung

1.1.3 Beispiel

1.2 Aufwärts Wandler

1.2.1 Aufbau und Funktion

1.2.2 Dimensionierung

1.3 Invertierender Wandler

1.3.1 Aufbau

1.3.2 Funktion

1.3.3 Dimensionierung

2. Primärgetaktete Schaltregler

2.1 Eintakt Sperrwandler

2.1.1 Aufbau und Funktion

2.1.2 Dimensionierung

2.2 Eintakt Durchflusswandler

2.3 Halbbrücken Gegentaktwandler

2.4 Vollbrücken Gegentaktwandler

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