"Aufwärts Wandler"ist unter vielen Begriffen bekannt.
So zum Beispiel als "DC-DC Konverter",
"Hochsetzsteller","Aufwärtswandler" usw.
eine höhere Spannung erzeugt werden soll.
Bei einer Wechselspannung bedient man sich meist eines Transformators
um eine Spannung zu erhöhen.
Bei einer Gleichspannung funktioniert dieses Prinzip allerdings nicht.
Dort kann man zu einen Step -Up Wandler greifen.
In Abb.1 ist das Funktionsprinzip zu erkennen,
bei einer Eingangsspannung von 3 Volt erzeugt man durch ein permanentes schnelles schließen
und öffnen des Tasters eine am Ausgang höhere Spannung als die von der Batterie zu Verfügung gestellte .
Die Funktion ist folgende.
Der Kondensator lädt sich zuerst auf die Batteriespannung von annähernd 2,5 Volt auf.
Annähernd weil je nach Art der Diode einige hundert Millivolt an dieser verloren gehen.
Wenn dann der Taster geschlossen wird fließt der Strom von der Spannungsquelle über die Spule
und durch den Taster zurück zur Spannungsquelle.
Wenn dann anschließend der Taster geöffnet wird ensteht in der Spule eine Induktionsspannung
die sehr viel höher ist als die der Spannungsquelle und lädt damit den Kondensator weiterhin
auf diese sehr viel höhere Spannung auf.
Da die Induktions Impulse aber sehr kurz sind bedarf es schon einige Taster Schließungen um den Kondensator
vollends auf zu laden.
Im Beispiel Abb.1 kommt man auf Ausgangsspannungen von etwa 30 Volt.
Die Höhe der Spannung ist von einigen Faktoren abhängig, so hauptsächlich von der Induktivität, der Schaltgeschwindigkeit,
und dem Verhältnis von Ein/Aus des Tasters, und nicht zuletzt vom Innenwiderstand der Spannungsquelle.
Abb.1und erweitern diese Schaltung um eine weitere Spule und einen Transistor wie folgt.
Wir nehmen die vorhandene Spule L1 und drehen einige Wicklungen über unsere vorhandene Spulenwicklung ,
meist reichen so 20-50 Windungen.
Dann verbinden wir die beiden Wicklungen an einen Ende miteinander, das andere Spulenende führen wir einen
Transistor zu ( Abb. 2).
Auch in dieser Spule ensteht nun eine Induktionsspannung die den Transistor öffnet und schließt,
dabei ist die Wickelrichtung der Spule L2 von Bedeutung, sollte diese verkehrt rum sein fängt die Schaltung nicht an zu schwingen,
dann sollte die Spule anders herum angeschlossen werden.
In der Schaltung ( Abb.2) ensteht bei einer Eingangsspannung von nur 1 Volt, eine Ausgangsspannung von immerhin 114 Volt.
Allerdings ist die Ausgangsleistung nicht sonderlich hoch.
Wenn man als Diode D2 eine Schottky-Diode verwendet arbeitet die Schaltung ab einer Spannung von ca. 0,4 Volt.
| Eingangsspannung / Volt |
Frequenz/KHz |
| 0,4 |
380 |
| 0,6 |
23 |
| 0,7 |
4,3 |
| 0,8 |
1,9 |
| 1 |
0,66 |
Abb.2
dann nämlich wird die Schaltung belastet und die ganzen Verhältnisse ändern sich .
Die Schaltung arbeitet ab einer Betriebsspannung von 0,4 Volt.
Bei 0,56 Volt und 2 mA (1,1 mW) bekommt die Led einen Strom von 0,25 mA und hat eine Spannung von 1,84 V (0,46 mW)
Wirkungsgrad knapp unter 50%
Bei 0,7 Volt Betriebsspannung zieht die Schaltung einen Strom von 54 mA (38 mW), während durch die Led bei 2Volt 10,3mA ( 21 mW)fließen.
Das ist ein Wirkungsgrad von knapp über 50%
Bei 0,77 Volt Betriebsspannung haben wir einen Strom von 123mA ( 94 mW) , die Led arbeitet dann mit 2,16Volt und 20mA (43mW)
Das ist ein Wirkungsgrad von etwas unter 50%
Der Wirkungsgrad ist also nicht besonders hoch.
Abb.3obwohl die Led laut Datenblatt 2.0 Volt benötigt.
Somit ist es möglich auch noch aus einer halb leeren Mignon Zelle die Led zu betreiben.
Potentiometer (Abb.4) ein.
Es ist dann meist erforderlich je nach eingestellter Betriebsspannung die Spannung am Potentiometer an zu passen.
Außerdem wird noch eine Diode D3 verbaut, damit wird sicher gestellt das keine zu hohen Negativen Spannungsspitzen
den Transistor zerstört.
Abb.4