Getaktete Gleichstromversorgung

Diese Gleichstromversorgungen werden oft auch als „Schaltregler“, „Schaltnetzteile“ oder „switch mode power supplies“ bezeichnet. Im Gegensatz zu den lineargeregelten Gleichstromversorgungen mit kontinuierlicher Regelung von Gleichspannung und Gleichstrom werden diese Größen bei getakteten Gleichstromversorgungen geschaltet (zerhackt). Durch diese Konzeption werden die eingesetzten Leistungshalbleiter ausschließlich als Schalter betrieben. Es entstehen nur geringe Schalt- und Durchlassverluste, aus denen der charakteristisch hohe Wirkungsgrad abzuleiten ist.

Die Regelung erfolgt entweder durch die Änderung des Tastverhältnisses (Einschaltzeit zu Ausschaltzeit) bei konstanter Frequenz oder Änderung der Frequenz bei konstantem Tastverhältnis. Die dabei erzeugte Rechteckspannung kann in fast jede beliebige Spannungshöhe transformiert und gleichgerichtet werden. Eine hohe Taktfrequenz im Bereich von ca. 20 kHz bis zu vielen MHz erlaubt den Einsatz kleiner Ferrit-Übertrager, Induktivitäten und Kondensatoren.

Die sich nach der Gleichrichtung am Sieb- oder Ladekondensator einstellende Gleichspannung wird häufig auch als „Zwischenkreisspannung“ bezeichnet. Dieser „Zwischenkreis“ bildet üblicherweise den Eingang bei den DC/DC-Wandlern.

Basierend auf dem Übertragungsverhalten unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei transformatorischen Wandlerprinzipien:

• Durchflusswandler
• Sperrwandler

Für Anwendungen ohne galvanische Trennung zwischen dem Eingang (Zwischenkreis) und dem Ausgang kommen häufig zwei Drosselwandlerprinzipien zum Einsatz:

• Abwärtswandler
• Aufwärtswandler