Es wird nämlich die Eingangsspannung erhöht.
Diese Schaltung findet man auch unter diversen anderen Bezeichnungen wie, Step-Up Wandler, Aufwärtswandler ........usw.
Bei einer Eingangsspannung von 10 Volt fließt der Strom durch die Spule die,da es sich erst einmal um Gleichspannung handelt eine sehr geringen Ohmschen
Widerstand besitzt um dann durch die Diode zu fließen und den Kondensator auf zu laden.
In der Spule ensteht dadurch ein kleines Magnetisches Feld welches aber im gleichen Maße wie
sich der Kondensator auflädt wieder abfällt.
An der Diode geht dann die Durchlassspannung von ca 0,6 Volt verloren.
Und an Messpunkt M2 steigt die Spannung bis auf ca. 9,4 Volt an.
Ist der Kondensator erst einmal aufgeladen fließt nur noch eine minimaler Strom
in der gleichen Höhe wie der Kondensator durch seinen parasitären Widerstand verliert.
Dieser kleine Strom wird hier wegen Bedeutungslosigkeit vernachlässigt.
Die linke Seite der Spule liegt weiterhin auf 10 Volt Betriebsspannung, die rechte Seite der Spule
auf der Spannung von M2 also 9,4 Volt Plus der über die Diode abfallenden Spannung
von 0,6 Volt, also bleiben auch 10 Volt an der rechten Spulen Seite.
Somit ist die Spule Spannungslos und hat auch kein Magnetfeld aufgebaut.
Ist der Kondensator aber erst einmal aufgeladen, dann kommt der Stromfluss zum erliegen.Schließt man nun den Schalter wird die rechte Seite der Spule dadurch mit Masse verbunden und es fließt ein Strom durch
die Spule und baut in ihr ein magnetisches Feld auf.
Die Spannung am Kondensator bleibt aber erhalten weil die Diode ein entladen verhindert.
Wird der Schalter wieder geöffnet bricht das Magnetfeld innerhalb der Spule zusammen und erzeugt eine Induktionsspannung.
Dabei enstehen kurze Spannungsspitzen die bis weit in mehrer Hundert Volt gehen,
hinzu kommen noch die 10 Volt Betriebsspannung.
Diese Impulse sind aber sehr kurz ,dann geht die Spannung wieder auf 10 Volt runter.
Während der kurzzeitig sehr hohen Spannungsimpulse wird die Diode leitend weil die
Spannung an M1 höher als an M2 ist.
Damit wird der Kondensator weiter aufgeladen.
Soweit zur Theorie, jetzt geht es in die Praxis.Erst einmal ,da keine Spule 10uH vorhanden war, nehme ich eine mit 1,9 mH
Als Kondensator nehme ich anstatt einen mit 10uF, 10 Stk. parallel geschaltet mit jeweils 1uF.
Gemessen komm ich dann auf eine Kapazität von 9,7 uF, verbleibe aber im Plan mit 10 uF.
Um den Schalter zu ersetzen arbeite ich mit einen Frequenzgenerator als Taktquelle, und der
Schalter wir durch einen N-MOS Transistor ersetzt.
Der Widerstand R1 verhindert ein schwingen des Transistor.
R2 stellt sicher das der Gate Anschluss , wenn er nicht angesteuert wird
auf ein festes Potenzial liegt, damit wird ein unkontrolliertes Schalten des Transistor verhindert.
Der Timer NE555 erzeugt eine Frequenz die mit P1 und P2 in weiten Teilen eingestellt werden kann.
P3 dient nur zum einstellen des Pulsverhältnis.
Der Kondensator C1 dient durch sein auf und entladen als Frequenz Maßstab.
R2 verhindert ein schwingen des MOSFET, und R3 stellt sicher das dass Gate sich auf ein definiertes Potenzial befindet
wenn es gerade nicht angesteuert wird.
Die Stromaufnahme bei 12 Volt Eingangsspannung beträgt ca. 62 mA bei einer Frequenz von 352 KHz.
Trennung herrscht.
Ein weiterer Nachteil , die Bauteile müssen alle für hohe Impulsspannungen -Ströme ausgelegt sein.
Der Ausgangs Kondensator muss eine relativ hohe Kapazität haben um die Restwelligkeit zu unterdrücken.
Ein Nachteil dieser Topologie ist,
dass sich keine abschaltbaren Bauelemente im Kurzschluss-Weg befinden.
Man hat so im Fehlerfall nicht die Möglichkeit, den Ausgangsstrom zu begrenzen.
Es ist darauf zu achten, dass der Wandler nicht unbelastet arbeitet,ohne Last steigt die
Spannung an der Ausgangskapazität stetig an wenn dies nicht durch einen Kontrollmechanismus begrenzt wird.
