DC-DC-Wandler: Gleichspannungswandler für unterschiedliche Einsatzzwecke
Viele Geräte und elektronische Schaltungen benötigen zum Betrieb exakt vorgegebene Betriebsspannungen. Besonders Computerschaltungen oder
Mikrocontroller sowie viele weitere Geräte sind dabei auf geregelte Spannungen angewiesen. Zur Bereitstellung solcher Spannungen werden DC-DC-Wandler eingesetzt. Diese Spannungsregler geben Gleichspannungen ab, die unabhängig von der Stromaufnahme des angeschlossenen Gerätes weitgehend gleich bleiben. DC-DC-Wandler hingegen wandeln eine zur Verfügung stehende Spannung in eine höhere oder niedrigere Ausgangsspannung um, die von einer Komponente des Gerätes benötigt wird, aber als Eingangsspannung nicht zur Verfügung steht. Bei DC-DC-Wandlern wird unterschieden zwischen sogenannten Abwärtswandlern oder auch Step-Down-Wandlern und zwischen Boost-Convertern, welche häufig auch als Step-Up-Wandler oder -Converter bezeichnet werden.
Eingangsspannungen in höhere oder niedrigere Ausgangsspannungen umwandeln
Technisch einfacher zu realisieren ist die Umwandlung einer Eingangsspannung in eine niedrigere Ausgangsspannung. Dazu werden entweder Step-Down-Wandler verwendet oder auch einfache Spannungsregler, die zur Verfügung stehende Spannungen, beispielsweise aus einem Netzgerät oder einer Batterie, in eine geringere Spannung umwandeln können und diese belastungsunabhängig konstant halten. Bei der Auswahl des Bauteils sollte immer der Spannungsbereich am Eingang des
ICs beachtet werden sowie die benötigte Ausgangsspannung und die benötigte Ausgangsleistung für den Verbraucher.
Etwas komplizierter sind Step-Up-Wandler oder auch Boost-Converter aufgebaut. Sie werden dort eingesetzt, wo eine benötigte Betriebsspannung die zur Verfügung stehende Eingangsspannung überschreitet. Auch bei diesen Bauteilen sollten die zuvor erwähnten elektrischen Werte der Spannungsquelle sowie des Verbrauchers beachtet werden.
Die Bauformen der DC-DC-Wandler
- Spannungswandler sind in vielen unterschiedlichen Bauformen sowohl für die SMD-Montage erhältlich als auch als bedrahtete Bauteile. Die häufig verwendeten Gehäusetypen für bedrahtete Bauteile sind beispielsweise DIL-Gehäuse, wie diese auch für andere integrierte Schaltungen verwendet werden, TO-220-Gehäuse sowie MULTIWATT-Gehäuse. Letztere werden hauptsächlich für DC-DC-Wandler mit höheren Ausgangsleistungen verwendet.
- Typische Gehäuseformen für SMD-Bauteile sind unter anderem SO, SOT, SOIC und TSOT sowie TSSOP. SOT-Gehäuse werden übrigens auch für Transistoren der SMD-Technik eingesetzt. Die Pinanzahl des entsprechenden DC-DC-Wandlers hängt sowohl vom Gehäusetyp ab als auch von der externen Beschaltung des Bauteils. Vor allem einfachere Spannungswandler kommen häufig mit einer geringen externen Beschaltung aus und haben dementsprechend auch nur eine geringe Anzahl von Anschlüssen.
Zum Expertenwissen
