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Grundlagen
2.4.1
Sperrwandler
Die größte Verbreitung für „kleinere" Leistungen findet der Sperrwandler. Bislang wurden
Sperrwandler nur in Stromversorgungen mit Leistungen bis ca. 200 W verwendet. Leis-
tungsfähigere Bauteile mit geringeren Verlustleistungen ermöglichten die Weiterentwick-
lung des Sperrwandlers, so dass dieser inzwischen für Stromversorgungen mit Ausgangs-
leistungen bis ca. 1000 W eingesetzt werden kann.
Unterschieden werden Sperrwandler nach der Anzahl der eingesetzten Leistungsschalter.
Für Leistungen bis 200 W benötigen Sperrwandler einen Leistungsschalter. Bei Leistun-
gen bis 1000 W werden pro Sperrwandler zwei Leistungsschalter eingesetzt.
Zum Aufbau eines Sperrwandlers werden weniger Bauteile als für einen Durchflusswand-
ler benötigt. Dadurch sind die Geräte, die mit Sperrwandler aufgebaut werden, leicht, klein
und besonders zuverlässig.
Aus diesem Grund sind alle Stromversorgungen von Phoenix Contact vom Typ QUINT
POWER, MINI POWER und STEP POWER als Sperrwandler aufgebaut. Sie decken einen
Leistungsbereich von 15 W bis 960 W ab.
Funktionsweise
Bild 2-12 zeigt den vereinfachten Aufbau eines Sperrwandlers mit einem Leistungs-
schalter.
Der Leistungsschalter S1 wird durch eine Regelung mit einer Steuerspannung U
ein- und
St
ausgeschaltet. Die Höhe der Ausgangsspannung U
hängt vom Wicklungsverhältnis des
a
Übertragers Tr und vom Tastverhältnis des Schalters S1 ab. Die Höhe der Ausgangsspan-
nung U
wird ständig gemessen und an die Regelung zurück geführt. Auf diese Weise wird
a
eine stabilisierte Ausgangsspannung U
erzeugt.
a
Durch das Schalten erfolgt der Energietransport beim Sperrwandler in zwei Schritten. Zum
besseren Verständnis sind die Abläufe in zwei getrennten Abbildungen illustriert.
In Bild 2-12 ist der Schaltkreis mit geschlossenem Schalter S1 dargestellt. In diesem Ar-
beitszyklus wird dem speisenden Netz eine Energiemenge entnommen und im Übertrager
Tr gespeichert.
In Bild 2-13 ist der Schaltkreis bei geöffnetem Schalter S1 dargestellt. Die im Übertrager
gespeicherte Energie wird an die Sekundärseite abgegeben.
Alle relevanten Spannungen und Ströme sind in Bild 2-14 skizziert.
2-15
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PHOENIX CONTACT
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