Schaltungen der Leistungselektronik
Was ist der Hauptgrund dafür, dass Netzteile, die aus dem Wechselstromnetz Gleichspannung erzeugen, galvanisch getrennte Wandler verwenden, die Eingang und Ausgang mit einem Transformator trennen?
- AEingang und Ausgang werden zum Schutz vor elektrischem Schlag galvanisch getrennt, und über das Windungszahlverhältnis lassen sich auch große Spannungsverhältnisse erreichen
- BEin Transformator allein kann auch ohne Schalter eine Gleichspannung unmittelbar in eine Gleichspannung anderer Höhe umsetzen
- CMit einem Transformator werden die Schaltverluste stets null
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Antwort: A. Eingang und Ausgang werden zum Schutz vor elektrischem Schlag galvanisch getrennt, und über das Windungszahlverhältnis lassen sich auch große Spannungsverhältnisse erreichen
Bei Netzteilen am Wechselstromnetz ist es eine grundlegende Sicherheitsanforderung, die berührbare Ausgangsseite galvanisch von der Eingangsseite zu trennen. In galvanisch getrennten Wandlern wird eine mit hoher Frequenz geschaltete Spannung an einen kleinen Transformator gelegt und dessen Ausgang zu Gleichspannung gleichgerichtet. Mit dem Windungszahlverhältnis des Transformators lassen sich auch große Spannungsabsenkungen, etwa von einigen hundert V auf 5 V, ohne ein extremes Tastverhältnis erreichen. Typische Topologien sind der Sperrwandler (Flyback) für kleine Leistungen sowie der Durchflusswandler (Forward) und der Vollbrückenwandler für größere Leistungen.
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