Arbeitsblatt Gleichspannungswandler mit Lösungen

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1.Leicht
+−9 VD = 0,2LCR+−Vo​ = ?

Ein idealer Tiefsetzsteller läuft an 9 V mit dem Tastgrad D = 0,2 im kontinuierlichen Betrieb. Bestimme die Ausgangsspannung Vo.

Vin​ = 9 VD = 0,2
Vo = V
2.Leicht
+−5 VLD = ?CR+−20 V

Ein idealer Hochsetzsteller soll im kontinuierlichen Betrieb aus 5 V die Spannung 20 V erzeugen. Bestimme den Tastgrad D.

Vin​ = 5 VVo​ = 20 V
D =
3.Mittel
+−12 VSL = ?CR+−8,4 V

Ein idealer Tiefsetzsteller wandelt 12 V in 8,4 V bei einer Schaltfrequenz von 200 kHz um. Bestimme die Induktivität L, die den Spitze-Spitze-Welligkeitsstrom der Spule bei 2 A hält.

Vin​ = 12 VVo​ = 8,4 Vf = 200 kHzΔIL = 2 A
L = µH
4.Mittel
+−36 VLSCR = 20 Ω+−144 V

Ein idealer Hochsetzsteller wandelt 36 V in 144 V für eine Last von 20 Ω um. Bestimme den mittleren Spulenstrom IL.

Vin​ = 36 VVo​ = 144 VR = 20 Ω
IL = A
5.Schwer
+−9 VSLC = 100 µFR = 4 Ω−+−13,5 V

Ein idealer Inverswandler wandelt 9 V in −13,5 V für eine Last von 4 Ω bei 250 kHz um. Der Ausgangskondensator hat 100 µF. Bestimme die Spitze-Spitze-Ausgangsspannungswelligkeit ΔVo in mV.

Vin​ = 9 VVo​ = −13,5 Vf = 250 kHzC = 100 µFR = 4 Ω
ΔVo = mV
6.Schwer
tiL​Imax​IL​DTT2T

Ein idealer Inverswandler wandelt 15 V in −22,5 V für eine Last von 2 Ω bei 50 kHz um. Bestimme die kleinste Induktivität Lcrit für kontinuierlichen Betrieb.

Vin​ = 15 VVo​ = −22,5 Vf = 50 kHzR = 2 Ω
Lcrit = µH

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vo = 1,8 V
  2. 2. D = 0,75
  3. 3. L = 6,3 µH
  4. 4. IL = 28,8 A
  5. 5. ΔVo = 81 mV
  6. 6. Lcrit = 3,2 µH

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