Was ist Nichtlückender Betrieb?

Betriebsart eines DC-DC-Wandlers, in der der Spulenstrom während einer Schaltperiode kein einziges Mal null wird, sondern ununterbrochen fließt (CCM, Continuous Conduction Mode). Erreichen bei geringer Last die Täler des Stroms null und bleiben eine Weile dort, spricht man vom lückenden Betrieb (DCM); der Betrieb genau an der Grenze heißt Grenzbetrieb (BCM). Einfache Spannungsübersetzungen wie D × Vin beim Tiefsetzsteller gelten im nichtlückenden Betrieb; im lückenden Betrieb hängt die Ausgangsspannung auch von der Last ab. Beim Tiefsetzsteller mit Freilaufdiode ist der Ausgangsstrom an der Grenze halb so groß wie die Welligkeit des Spulenstroms (Spitze-Spitze).

Japanische Bezeichnung: 電流連続モード

„Nichtlückender Betrieb“ kommt in 5 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Schaltungen der Leistungselektronik.

Fachgebiet: Schaltungen der Leistungselektronik

Jetzt üben: Fragen zu Nichtlückender Betrieb

Welche Ausgangsspannung ergibt sich im nichtlückenden Betrieb bei einem idealen Hochsetzsteller (Boost-Konverter) mit 5 V Eingangsspannung und einem Tastverhältnis des Schalters von 0,6?

A3 V
B8 V
C12,5 V

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Antwort: C. 12,5 V

Beim idealen Hochsetzsteller ist die Ausgangsspannung Vout = Vin/(1 − D). 5 V ÷ (1 − 0,6) = 5 ÷ 0,4 = 12,5 V. Diese Formel folgt aus dem Spannungs-Zeit-Gleichgewicht Vin × D = (Vout − Vin) × (1 − D) zwischen der Spannung Vin, die bei eingeschaltetem Schalter an der Spule liegt, und der Spannung (Vout − Vin) bei ausgeschaltetem Schalter. Die 3 V aus D × Vin entsprechen der Formel des Tiefsetzstellers.

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?

A7,2 V
B18 V
C30 V

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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.

„Nichtlückender Betrieb“ in den Erläuterungen

Im nichtlückenden Betrieb schwankt der Spulenstrom zwar, sinkt aber innerhalb einer Periode nicht bis auf null.
Welche Beschreibung des nichtlückenden Betriebs (CCM) bei e…
Der Talwert ist „Ausgangsstrom − ΔI/2“; wird der Ausgangsstrom kleiner als ΔI/2 = 0,25 A, erreicht das Tal null, und der Wandler arbeitet im lückenden Betrieb.
Bei einem idealen Tiefsetzsteller (Freilauf über eine Diode…

Was ist Nichtlückender Betrieb?

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Welche Ausgangsspannung ergibt sich im nichtlückenden Betrieb bei einem idealen Hochsetzsteller (Boost-Konverter) mit 5 V Eingangsspannung und einem Tastverhältnis des Schalters von 0,6?

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?

„Nichtlückender Betrieb“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Nichtlückender Betrieb“ (5)

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