Aufwärtswandler - Step Up Converter
Funktionsweise
Der Grundaufbau eines Aufwärtswandlers, bzw. Step Up Converter oder Boost Converter, ist sehr simpel. Die Schaltung hat nämlich zwei Zustände.
- Zustand 1: Schalter S ist geschlossen
Der Strom und somit die gespeicherte Energie in der Spule L steigen an.
- Zustand 2: Schalter ist geöffnet
Die Spule erzeugt eine Spannung, weil sie den Stromfluss weiter aufrechterhalten will. Sobald die Eingangsspannung UE + die Spulenspannung UL die Ausgangsspannung UA übersteigt, fliesst ein Strom durch die Diode, welche den Kondensator lädt und UA ansteigen lässt.
| Während dem geschlossenen Zustand wird Energie gespeichert, die im geöffneten Zustand an den Ausgang abgegeben wird. |
Der Kondensator C dient zur Spannungsglättung.
Die Diode D sorgt dafür, dass sich der Kondensator nicht über den Schalter entlädt.
Wie wird ein Aufwärtswandler geregelt?
Ein Regler-IC vergleicht die Ist-Ausgangsspannung über eine Feedback Leitung mit der Soll-Ausgangsspannung und passt das PWM Signal für den Schalter (Transistor) dementsprechend an.
| Das Verhältnis des Schalters im geschlossenen und offenen Zustand entscheidet über die Höhe der Ausgangsspannung. |
Wie baut man einen Aufwärtswandler?
Es gibt viele verschiedene ICs die das Regeln von Aufwärtswandlern übernehmen. Angenehmerweise werden die beliebtesten davon als fertiges Modul verkauft, wie z.B. der XL6009 basierte Step Up Converter.
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Gleichspannungswandler, DC-DC Wandler Vergleich