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Dieser Artikel ist noch lange nicht vollständig. Der Auto/Initiator hofft das sich weitere User am Ausbau des Artikels beteiligen.
Das Ergänzen ist also ausdrücklich gewünscht! Besonders folgende Dinge würden noch fehlen:
Zum Löschen zu schade. Ich fang' mal an...
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Spannungsverdoppler sind eine besondere Form von Gleichrichterschaltungen, bei denen die erzeugte Ausgangsgleichspannung größer ist als der Spitzenwert der Eingangswechselspannung.
Eine Verdopplung von Gleichspannung ist nur über den Umweg der Wechselrichtung möglich.
Grundlagen
Einschränkungen
Die Eingangsspannung ist üblicherweise eine Wechselspannung, die Ausgangsspannung eine pulsierende Gleichspannung. Diese Ausgangsspannung eignet sich nur bedingt zur Versorgung anderer Schaltungen, weil:
- die pulsierende Ausgangsspannung sich ohne weitere elektronische Maßnahmen (Glättung, Stabilisierung etc.) zumindest nicht zum störungsfreien Betrieb digitaler Schaltungen eignet und
- die Strombelastbarkeit dieser Schaltungen deutlich niedriger ist als die Belastbarkeit der ursprünglichen Quelle. Die Leistung bleibt ja gleich, also kann bei doppelter Spannung maximal der halbe Strom entnommen werden.
Symmetrische Verdopplung / Delon-Schaltung
Die positive Halbwelle lädt über die Diode D1 den Kondensator C1 auf den Spitzenwert der Wechselspannung auf, die negative Halbwelle lädt über die Diode D2 den Kondensator C2 ebenfalls auf den Spitzenwert auf. Danach verhalten sich die beiden Kondensatoren wie zwei in Reihe geschaltete Spannungsquellen, an ihnen kann nun die verdoppelte Spannung abgegriffen werden.
Sie wird als symmetrisch bezeichnet, weil man den Punkt zwischen den Kondensatoren als Massepunkt betrachten kann (und damit Ua = +/- Ue gilt).
Diese Schaltung ist sehr einfach und leicht verständlich, kann jedoch nicht zur weiteren Spannungserhöhung kaskadiert ("hintereinandergeschaltet") werden.
Unsymmetrische Verdopplung / Greinacher-Schaltung
Die negative Halbwelle lädt über die Diode D1 den Kondensator C1 auf die Spannung Ue auf. Bei der positiven Halbwelle addiert sich die Spannung Ue von C1 mit der Spannung Ue am Eingang, so daß der Kondensator C2 über die Diode D2 nun auf Ua = 2 * Ue aufgeladen wird.
Möglichkeiten der Realisierung
Die oben gezeigten grundlegenden Schaltungen lassen sich, so wie sie sind, sofort zur Spannungsverdopplung einsetzen. Hier folgen nun noch einige weitere Möglichkeiten, Erweiterungen und Ergänzungen.
Kaskadenschaltung (Vervielfacher)
rem:Villard-Schaltung
Spannungsverdopplung mit NE555
Gleichspannungsverdopplung
hier nur ein Beispiel zeigen
rem:Ladungspumpe
Verweise
Quellen
Anmerkung
Der Autor möchte hier weder die an anderen Stellen zu findenden Formelsammlungen wiedergeben, noch mit diesem Artikel ein Fachbuch ersetzten. Einzig die Grundlagen, die (aus eigener Erfahrung) für einen Hobby-Bastler von Interesse sind, sollen hier dargestellt werden.
Autor
--Williwilli 09:00, 02. Okt 2009 (CET)
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