(auch Hochsetzsteller, Boost-Converter oder Aufwärtswandler) Step-Up-Converter

Step-Up-Converter

(auch Hochsetzsteller, Boost-Converter oder Aufwärtswandler)

1.Anwendung

2.Schaltung und Funktionsweise 3.Kennlinie

4.Vor- und Nachteile

5.Dimensionierung

6.Quellen

• Batteriebetriebene Geräte

• Auto

• Photovoltaikanlagen

• Leistungsfaktorkorrektur in Netzen

• Wo sonst noch Spannung erhöht werden muss

Marc Oertel 3

Anwendung

• Spule dient als Energiespeicher

• Spule Strom stetig

• Spulen erzeugen Magnetfelder

• U^out=Uⁱⁿ*((Tⁱⁿ+T^out)/T^out)

• Strom und Ladungsmenge in der Spule steigen

• Spule baut Magnetfeld auf

• (Konstantspannungs-Ladeverfahren)

• Spule lädt mit Uⁱⁿ*Tⁱⁿ

Marc Oertel 5

Schaltung und Funktionsweise

• Spule entlädt mit (U^out-Uⁱⁿ)*T^out

• hält Strom solange aufrecht bis entladen

• dabei Abbau Magnetfeld

• Spule wird zur Spannungsquelle

• Ausgangskondensator wird geladen

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/snt/snt_deu/sntdeu3.pdf

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Kennlinie

+ verlustarm (Wirkungsgrad 70-90%) + nicht lastabhängig

- Dimensionierung kompliziert - Höherer Preis bei IC

- Platinenlayout benötigt Sorgfalt - Qualität

• Induktivität zu klein -> Gesamtstromfluss zu groß

• Induktivität zu groß -> höhere Verluste, langsame Reaktion

• Reale Spannungsabfälle berücksichtigen

• L=U*t/I

• Spule darf nicht in Sättigung

• Induktivität nicht konstant

• Insgesamt Verluste ca 10% an Transistor, Spule und Diode

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Dimensionierung

Bsp: aus 12V mache 20V und Laststrom 4A

8A Strom benötigt -> D=50%

-> angenommene Taktfrequenz 50kHz -> AN-Zeit = AUS-Zeit =10µs

-> Sägezahnstrom 3A (durchschnitt) , 5A DC-Strom ->L=U*t/I

->L=20µH

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