Die prinzipielle Funktionsweise eines „Step-up-Wandlers“ ist einfach und in der Prinzipschaltung dargestellt. Neben der Steuer-Elektronik besteht die Schaltung aus nur vier Grundelementen, bestehend aus einer Spule, zwei Schaltern und einem Speicherkondensator.
In der Elektronikpraxis ergibt sich immer wieder die Aufgabe, aus einer geringen Spannung eine höhere Spannung zu erzeugen. Dies ist die Aufgabe für einen Aufwärtswandler (Step-up-Wandler), der heute sehr aufwandsarm mit Schaltregler-Spezialschaltkreisen wie dem MC34063A von National Semiconductor oder dem hier eingesetzten TPS61070 von Texas Instruments aufgebaut werden kann.
Bei zunehmender Leistung, wenn also ein Abwärtsregler hohe Ströme verarbeiten soll, ist es vorteilhaft, diesen durch einen „synchronen Abwärtsregler“ zu ersetzen. Es geht dabei primär um die Minimierung der Verlustleistung. Denn unnötiger Energieverbrauch bedeutet schlechter Wirkungsgrad und zusätzliche Wärmeentwicklung.
Festspannungsregler arbeiten üblicherweise nach dem Prinzip eines Längsreglers, wobei es sich im Grunde genommen um integrierte, linear geregelte Netzteile handelt. Das vereinfachte Prinzipschaltbild zeigt die einfachste Lösung für die Realisierung eines Längsreglers, an der die grundsätzliche, recht einfache Funktionsweise gut zu erklären ist.
Das Netzteil des Energy Master wirkt auf den ersten Blick etwas unübersichtlich, da für alle Messungen die 3,3 V Versorgungsspannung des Energie-Messchips der Bezugspunkt ist. Das Blockschaltbild des Netzteils verschafft einen besseren Überblick über die grundsätzliche Funktionsweise dieses Schaltungsteils.
Schaltnetzteile bieten eine hohe Effektivität, geben aber in vielen Fällen Oberwellen ab, die durch die schnellen Schaltvorgänge im Netzteil entstehen. Diese Oberwellen können angeschlossene Elektronikschaltungen, insbesondere HF-Empfänger, erheblich stören.
Der TPS61175 ist ein typischer Vertreter moderner Schaltregler, deren Kennzeichen eine minimale Außenbeschaltung und die Integration aller aktiven Schaltungsteile im Chip sind.
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