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Spannungskonverter

RECOM Spannungskonverter liefern von Haus aus sehr stabile Ausgangsspannungen ohne hohe Welligkeit. Die Angaben für Ripple & Noise in den Spannungskonverter Datenblättern beziehen sich auf Messungen der Ausgangswelligkeit mit sehr kurzen Messleitungen und Verwendung eines 20MHZ Bandfilters. Diese Ripple & Noise Werte setzen sich zusammen aus der Restwelligkeit in der Ausgangsspannung hervorgerufen durch die Nachladezyklen des Ausgangskondensators des Spannungskonverters und den Schaltspitzen, die verursacht durch die Schaltvorgänge auf der Primärseite des Spannungskonverters über den Transformator auf die Sekundärseite und somit an den Ausgang übersetzt werden. Abhilfe ist hier sehr leicht durch Vergrößern der Ausgangskapazität des Spannungskonverters zu schaffen, wobei allerdings ein Kondensator mit kleinem ESR zu empfehlen ist. Wird dieser Kondensator zu groß gewählt kann er aber den Spannungskonverter im Einschaltmoment überlasten, da dieser Kondensator mit niedrigem ESR wenn er ungeladen ist einen sehr hohen Strom aufnimmt. Somit ist der Einschaltmoment für den Spannungskonverter ein sehr kritischer und kann durch Inrush - Current und Ausgangsüberlastung zerstört werden oder zumindest eine dramatische Lebensdauerverkürzung erfahren.

Bessere Filterergebnisse und gleichzeitig Schutz des Spannungskonverters vor den oben beschriebenen Effekten erreicht man durch Verwendung eines LC - Tiefpassfilters 1.Ordnung. Dimensioniert wird dieses Filter am besten auf eine Knickfrequenz von ca. 10% der minimalen Schaltfrequenz des Spannungskonverters. Somit ist eine Abschwächung von 20dB nach dem Filter zu erreichen, gleichzeitig wird der Spannungskonverter durch die strombremsende Wirkung der Spule in Längsrichtung vor Überlastung geschützt und auch der Inrush - Current fällt nicht so hoch aus. Ähnliches gilt für leitungsgebundene Störungen an den Eingängen des Spannungskonverters, hier sind die Störungen auf die Schaltvorgänge des primärseitigen Transistors zurückzuführen, die einen Input - reflected - Ripple - Current hervorrufen, der auf vorgelagerte Schaltungen einwirken kann. Wird hier ein LC - Tiefpass 1.Ordnung, ebenfalls dimensioniert auf 10% der Schaltfrequenz des Spannungskonverters, vorgesehen so befiltert dieser den Input - reflected - Ripple - Current und begrenzt ausserdem die Dynamik des Inrush - Currents im Einschaltmoment. Optimale Befilterung von Kleinleistungs Spannungskonvertern erfolgt somit eingangs - wie ausgangsseitig, mit dem Effekt der Reduktion sämtlicher vom Spannungskonverter hervorgerufener Störungen bei gleichzeitig allseitiger Entkopplung gegenüber den umliegenden Schaltungsteilen.