Schaltungen der Leistungselektronik

Welche Begründung für die ideale Ausgangsspannung Vout = D × Vin des Tiefsetzstellers ist richtig?

  1. AIm stationären Zustand kehrt der Spulenstrom nach einer Periode zu seinem Ausgangswert zurück, sodass der Mittelwert der Spulenspannung über eine Periode null ist
  2. BIm stationären Zustand ist der Strom des Ausgangskondensators stets null, sodass dessen Spannung unabhängig vom Schaltzustand konstant bleibt
  3. CBei eingeschaltetem Schalter liegt an der Spule keine Spannung, sodass die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung wird
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Antwort: A. Im stationären Zustand kehrt der Spulenstrom nach einer Periode zu seinem Ausgangswert zurück, sodass der Mittelwert der Spulenspannung über eine Periode null ist

Die Änderung des Spulenstroms ist durch das Zeitintegral der anliegenden Spannung bestimmt (V = L di/dt). Im stationären Zustand kehrt der Strom nach einer Periode zu seinem Ausgangswert zurück, sodass der Mittelwert der Spulenspannung über eine Periode null ist (Spannungs-Zeit-Gleichgewicht). Beim Tiefsetzsteller liegt im eingeschalteten Zustand (Vin − Vout) und im ausgeschalteten Zustand −Vout an, und aus (Vin − Vout) × D = Vout × (1 − D) folgt Vout = D × Vin. Die Spannungsübersetzungen von Hochsetzsteller und Hoch-Tiefsetzsteller lassen sich auf dieselbe Weise herleiten.

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