Arbeitsblatt Gleichspannungswandler mit Lösungen

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1.Leicht
+−5 VLD = 0,8CR+−Vo​ = ?

Ein idealer Hochsetzsteller läuft an 5 V mit dem Tastgrad D = 0,8 im kontinuierlichen Betrieb. Bestimme die Ausgangsspannung Vo.

Vin​ = 5 VD = 0,8
Vo = V
2.Leicht
+−5 VD = ?LCR−+7,5 V

Ein idealer Inverswandler soll im kontinuierlichen Betrieb aus 5 V die Spannung −7,5 V erzeugen. Bestimme den Tastgrad D.

Vin​ = 5 VVo​ = −7,5 V
D =
3.Mittel
+−15 VLSCR = 2 Ω+−20 V

Ein idealer Hochsetzsteller wandelt 15 V in 20 V für eine Last von 2 Ω um. Bestimme den mittleren Spulenstrom IL.

Vin​ = 15 VVo​ = 20 VR = 2 Ω
IL = A
4.Mittel
+−24 VSL = ?CR+−9,6 V

Ein idealer Tiefsetzsteller wandelt 24 V in 9,6 V bei einer Schaltfrequenz von 250 kHz um. Bestimme die Induktivität L, die den Spitze-Spitze-Welligkeitsstrom der Spule bei 0,2 A hält.

Vin​ = 24 VVo​ = 9,6 Vf = 250 kHzΔIL = 0,2 A
L = µH
5.Schwer
tiL​Imax​IL​DTT2T

Ein idealer Hochsetzsteller wandelt 15 V in 25 V für eine Last von 25 Ω bei 40 kHz um. Bestimme die kleinste Induktivität Lcrit für kontinuierlichen Betrieb.

Vin​ = 15 VVo​ = 25 Vf = 40 kHzR = 25 Ω
Lcrit = µH
6.Schwer
+−24 VLSC = 22 µFR = 20 Ω+−32 V

Ein idealer Hochsetzsteller wandelt 24 V in 32 V für eine Last von 20 Ω bei 250 kHz um. Der Ausgangskondensator hat 22 µF. Bestimme die Spitze-Spitze-Ausgangsspannungswelligkeit ΔVo in mV.

Vin​ = 24 VVo​ = 32 Vf = 250 kHzC = 22 µFR = 20 Ω
ΔVo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vo = 25 V
  2. 2. D = 0,6
  3. 3. IL = 13,33 A
  4. 4. L = 115,2 µH
  5. 5. Lcrit = 45 µH
  6. 6. ΔVo = 72,73 mV

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