Schaltregler: Abwärtswandler

 

Wie funktioniert ein Abwärtswandler intern? Die Animation unten soll die Funktion schrittweise erklären. Diese Schaltung besteht aus 4 Bauelementen: ein Schalter (Transistoren), eine Induktivität, eine Kapazität und eine Diode.

 

Der Transistor wird in der Animation als Schalter gezeigt für besseres Verständnis.

Wir betrachten den stationären Zustand (Eingeschwungen). Die Strom- und Spannungsverläufe sind prinzipiell angedeutet, um die gesamte Schaltung zu verstehen. Die Spule und Kondensator werden ideal, also ohne Widerstand, betrachtet.

Schließen wir den Schalter, dann fließt ein Strom von der 5V Spannungsquelle über die Spule, den Kondensator und die Last zurück zu der Spannungsquelle. Die Diode sperrt und braucht hier nicht weiter betrachtet werden. Der Strom steigt langsam an. Der Strom lädt die Spule mit Energie als magnetisches Feld. Der Kondensator hat lediglich eine Siebwirkung. Der Schalter darf nicht all zu lange geschlossen bleiben, sonst erreich die Ausgangsspannung den Wert der Eingangsspannung.