Was ist Hoch-Tiefsetzsteller (Buck-Boost-Konverter)?

DC-DC-Wandler, der sowohl niedrigere als auch höhere Spannungen als die Eingangsspannung erzeugen kann. In der invertierenden Grundform wird bei eingeschaltetem Schalter Energie in der Spule gespeichert und bei ausgeschaltetem Schalter über eine Diode an den Ausgang abgegeben; die Polarität des Ausgangs ist daher der des Eingangs entgegengesetzt, und der Betrag ist Eingangsspannung × D ÷ (1 − D). Bei D = 0,5 ist der Betrag gleich der Eingangsspannung, bei D = 0,25 beträgt er 1/3 davon. Als nicht invertierende Variante kommen in Geräten, deren Batteriespannung über oder unter der Ausgangsspannung liegen kann, auch Schaltungen mit vier Schaltern zum Einsatz, die Tief- und Hochsetzsteller kombinieren.

Japanische Bezeichnung: 昇降圧チョッパ(バックブーストコンバータ)

„Hoch-Tiefsetzsteller (Buck-Boost-Konverter)“ kommt in 2 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Schaltungen der Leistungselektronik.

Fachgebiet: Schaltungen der Leistungselektronik

Jetzt üben: Fragen zu Hoch-Tiefsetzsteller (Buck-Boost-Konverter)

Wie groß ist im nichtlückenden Betrieb der Betrag der Ausgangsspannung eines idealen Hoch-Tiefsetzstellers (invertierender Buck-Boost-Konverter) bei 12 V Eingangsspannung und einem Tastverhältnis von 0,6?

  1. A7,2 V
  2. B18 V
  3. C30 V
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. 18 V

Im invertierenden Hoch-Tiefsetzsteller wird bei eingeschaltetem Schalter Energie aus dem Eingang in der Spule gespeichert und bei ausgeschaltetem Schalter über die Diode an den Ausgang abgegeben. Aus dem Spannungs-Zeit-Gleichgewicht der Spule Vin × D = Vout × (1 − D) folgt für den Betrag der Ausgangsspannung Vout = Vin × D/(1 − D) = 12 × 0,6/0,4 = 18 V. Die Polarität des Ausgangs ist der des Eingangs entgegengesetzt (negativ gegenüber Masse). Für D < 0,5 setzt er die Spannung herab, für D > 0,5 herauf, und bei D = 0,5 ist der Betrag gleich der Eingangsspannung.

„Hoch-Tiefsetzsteller (Buck-Boost-Konverter)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Hoch-Tiefsetzsteller (Buck-Boost-Konverter)“ (2)

  1. Wie groß ist im nichtlückenden Betrieb der Betrag der Ausgangsspannung eines idealen Hoch-Tiefsetzstellers (invertierender Buck-Boost-Konverter) bei 12 V Eingangsspannung und einem Tastverhältnis von 0,6?
  2. Welche Begründung für die ideale Ausgangsspannung Vout = D × Vin des Tiefsetzstellers ist richtig?

Verwandte Begriffe

Nichtlückender Betrieb Tastverhältnis (Duty Cycle) Tiefsetzsteller (Buck-Konverter) Hochsetzsteller (Boost-Konverter) Asynchronmotor (Induktionsmotor) Gegen-EMK (induzierte Gegenspannung) Glättungskondensator Gleichrichterschaltung (Gleichrichter) Leistungsfaktor Leistungsfaktorkorrektur (PFC-Schaltung)

Zur Glossarübersicht