18. Gleichspannungswandler

Zur Anpassung einer Spannungsquelle an einen Verbraucher mit geringerer Spannung kann man einen einfachen Spannungsteiler verwenden. Wegen des ungünstigen Wirkungsgrades ist diese Maßnahme jedoch auf kleine Leistungen beschränkt. Legt man Wert auf einen hohen Wirkungsgrad, was besonders bei batteriebetriebenen Geräten der Fall ist, oder benötigt man höhere Leistungen oder höhere Spannungen als die Eingangsspannung, so erfolgt die Spannungswandlung durch periodisch schaltende Wandler in Verbindung mit kapazitiven oder induktiven Speicherelementen. Als Schalter kommen für Leistungen bis ca. 1 kW im Allgemeinen MOSFET-Leistungstransistoren zum Einsatz. MOSFETs ermöglichen Schaltfrequenzen ≫100 kHz. Die komplette Baueinheit eines schaltenden Spannungswandlers wird als Gleichspannungswandler bezeichnet. Zur Reduzierung von Schaltverlusten durch Strom- oder spannungsloses Schalten können Wandler mit Resonanzkreisen aufgebaut werden. Nachfolgend werden die verschiedenen Prinzipien der Wandlerschaltungen vorgestellt.