Schaltnetzteile
Aufgaben zur Vorlesung

Aufgabe: Gleichrichter

1. Geben Sie eine entsprechende Maßzahl für 115V/50Hz an!
2. Geben Sie eine entsprechende Maßzahl für 115V/60Hz an!

Aufgabe: Abwärtswandler

1. In welchem Bereich liegt das Tastverhältnis?
2. Wie hoch ist der maximale Transistorstrom?
3. Welchen maximalen Strom führt die Diode?
4. Berechnen Sie die notwendige Drosselinduktivität.
5. Stellen Sie die Spannung U₁, U_L, I_L und I_D bei U_e=20V in einen Diagramm dar.

Aufgabe: Abwärtswandler

1. die Schaltfrequenz f,
2. die Ausgangsspannung U_a,
3. die Eingangsspannung U_e,
4. die Induktivität L,
5. den Ausgangsstrom I_a,
6. den Eingangsstrom I_e
7. die Ausgangsleistung P_a und
8. die Eingangsleistung P_e

Aufgabe: Abwärtswandler

1. In welchem Bereich liegt das Tastverhältnis?
2. Berechnen Sie die notwendige Drosselinduktivität L.
3. Stellen Sie die Spannung U₁, U_L und I_L bei U_e=10V, I_a=1A in einen Diagramm dar.
4. Wie groß muß der Ausgangsstrom mindestens sein, damit der Wandler nicht in den lückenden Betrieb kommt?

Aufgabe: Abwärtswandler

1. Wie groß ist die Eingangsspannung U_e und die Ausgangsspannung U_a?
2. Welche Schaltfrequenz f liegt vor?
3. Welchen Wert hat die Induktivität L?
4. Wie groß ist der Eingangsstrom I_e und der Ausgangsstrom I_a?

Aufgabe: Aufwärtswandler

1. Mit welchem Tastverhältnis läuft der Transistor?
2. Wie hoch ist der maximale Transistorstrom?
3. Welchen maximalen Strom führt die Diode?
4. Berechnen Sie die notwendige Drosselinduktivität L.
5. Stellen Sie die Spannung U₁, U_L, I_L in einen Diagramm dar.

Aufgabe: Aufwärtswandler

1. die Schaltfrequenz f,
2. die Ausgangsspannung U_a,
3. die Eingangsspannung U_e,
4. die Induktivität L,
5. den Ausgangsstrom I_a,
6. den Eingangsstrom I_e,
7. die Ausgangsleistung P_a und
8. die Eingangsleistung P_e.

Aufgabe: Aufwärtswandler

1. Wie groß ist die Eingangsspannung U_e und die Ausgangsspannung U_a?
2. Welche Schaltfrequenz f liegt vor?
3. Welchen Wert hat die Induktivität L?
4. Wie groß ist der Eingangsstrom I_e und der Ausgangsstrom I_a?

Aufgabe: Sperrwandler

1. Zeichnen Sie den Strom I₁ und die Spannung U_DS bei U_e=270V in einem Diagramm und geben Sie wesentliche Werte an.
2. Berechnen Sie die notwendige primäre Trafoinduktivität L₁ und das Windungszahlenverhältnis N₁/N₂.
3. Bei welcher Eingangsspannung entsteht die maximale Spannung U_DSmax am Transistor und wie groß ist diese?
4. In welcher Bertiebsart (lückend oder nicht lückend) arbeitet der Wandler bei U_e=360V?

Aufgabe: Sperrwandler

1. Wählen Sie einen geeigneten Wert für C.
2. Der Sperrwandler soll bei minimaler Spannung U_emin im gerade nicht lückenden Betrieb laufen. Berechnen Sie einen geeigneten Wert für die primäre Induktivität L₁ unter der Annahme, daß der Wirkungsgrad η = 0.75 sein wird.
3. Wählen Sie einen geeigneten ETD-Kern, wobei B_max = 0,3T nicht überschritten werden soll und berechnen Sie alle Windungszahlen.
4. Welche maximale Spannung tritt am Transistor auf?

Aufgabe: Sperrwandler

1. Die primäre Transformatorinduktivität L₁.
2. Das Windungszahlenverhältnis N₁/N₂.
3. Den Ausgangsstrom I_a.

Aufgabe: Sperrwandler

1. Wie groß ist die Eingangsspannung U_e?
2. Welchen Wert hat die primäre Transformatorinduktivität L₁?
3. Welches Windungszahlenverhältnis N₁/N₂ liegt vor?
4. Welchen Wirkungsgrad η hat die Schaltung?

Aufgabe: Speicherdrossel

Aufgabe: Speicherdrossel

Aufgabe: Speicherdrossel

1. Welche Induktivität L hat die Drossel?
2. Bei welchem Strom I_max wird die maximal zulässige magnetische Flußdichte von 0,3T erreicht?
3. Wieviele Windungen N* sind maximal zulässig, wenn der maximale Strom 6A beträgt und die maximale magnetische Flußdichte von 0,3T dabei nicht überschritten werden soll?

Aufgabe: Speicherdrossel

1. Wählen Sie einen geeigneten ETD-Kern und berechnen Sie die notwendige Windungszahl N.
2. Welche maximale Induktivität können Sie mit Ihrem gewählten Kern erreichen, ohne die obengenannte Flußdichte von B_max=0.3T bei I=3A zu überschreiten?

Anhang: Datenblätter