Aufwärtswandler (step up converter) DCW319 (Beispiel: künstliche Anodenbatterie)

Der Print mit den Abmessungen 39 x 16mm trägt die wenigen benötigen Bauteile, ausgenommen der Wandlertrafo, dieser wird am Kühlblech des Transistors befestigt und mit dem Print verdrahtet. Dies hat den Vorteil, dass als Wandlertrafo unterschiedliche Grössen verwendet werden können.


+Ua = Ausgangsspannung, +Ue = Eingangsspannung, GND = gemeinsamer Grund (-)
P = primär +, PE = primär Emitter,
SB = sekundär Basis, SD = sekundär Diode.



Die optionalen Kondensatoren C3 - C6 können die Eigenschaften des Wandlers beeinflussen. Dies kann sich positiv als auch negativ auswirken, daher müssen die günstigsten Werte durch Versuch ermittelt werden. Beeinflusst wird die Schaltfrequenz, der Wirkungsgrad und die Schaltempfindlichkeit der lastabhängigen Ein - Aus - Automatik.
Weitere Infos DCW318


Sehr vorteilhaft ist dieser Prüfprint zum Testen unterschiedlicher Ferrittrafos auf ihre Tauglichkeit. Am Ausgang Ua ist ein 10kOhm/4W Widerstand angeschlossen. Dieser erlaubt Ausgangsspannungen von 50 - 200V kurzzeitig zu testen. Der Vorteil von 10k, der Ausgangsstrom ist ohne messen sofort bekannt z.B.: Ua = 120V, Ia = 12mA.

Bei diesem Test habe ich versucht den Wandlertrafo ohne Ferritkern, also die Spule allein, zu betreiben. Der Testaufbau funktioniert ab einer Eingangsspannung Ue = 1V problemlos. Wird die Spannung zurück geregelt bricht die Schwingung bei ca. 0,4V ab.
Wie an der Tabelle zu sehen ist, ist der Wirkungsgrad WG ohne Kern sehr schlecht. Die Frequenz erhöht sich auf über 800kHz. Bei diesen hohen Frequenzen ist auch mit höheren Umschaltverlusten im Transistor zu rechnen was ebenfalls den Wirkungsgrad drückt.

Testtrafo: Ferritkern RM6,
primär 20 Wdg. sekundär 300Wdg.
Ohne C3 und C6


Ist die Ein-Aus-Automatik zu empfindlich oder schaltet der Wandler ohne Last in Abständen immer wieder kurz ein, kann als Abhilfe der Widerstand Rbe eingefügt werden. Der Wert ist durch Versuch zu ermitteln und liegt zwischen 10k - 100k.
Das Pulsieren kann durch den  unvermeidlichen Leckstrom von Elko C2 ausgelöst werden, oder auch durch hochohmige Widerstände wenn der Wandler in einem Gerät eingebaut ist (z.B. als künstliche Anodenbatterie in einem Radio)

Am Bild ist Rbe mit 47k gewählt. Der Wandler startet bei einer Last von ca. 200kOhm.


Soll die lastabhängige Ein-Aus-Automatik deaktiviert werden muss der Widerstand Rbc eingefügt werden. Der günstigste Wert muss durch Versuch ermittelt werden, er liegt zwischen 47k bis 1M. Die Tabelle zeigt das Verhalten des Wandlers bei unterschiedlichen Eingangsspannungen und sehr geringen Lasten mit und ohne Rbc. wird der Widerstand Rbc zu hoch gewählt, kann es bei kleinen Lasten zu pulsierendem Betrieb kommen.

Die Abmessungen des fertigen Wandlers mit RM6 - Schalenkern betragen 40 x 18 x 39mm.
Die Zahlen auf der Vorderseite 10 = Primärwindungszahl, 200 = Sekundärwindungszahl.
Die Rückseite des Wandlers Nr.18 zeigt die Testspannungen:
Ue = 4V, Ua = 75V
Berechnung der Ausgangsspannung Ua:
Ua : Ue = 75 : 4 = 18,75 als Übersetzungsfaktor Üf.
Wenn dieser Faktor mit der gewünschten Eingangsspannung Ue multipliziert wird ergibt dies die Ausgangsspannung Ua.
Beispiel: Ue = 3V * 18,75 = ca. 56V Ua, Ue = 8V * 18,75 = ca. 150V Ua
oder Ue = 5V * 18,75 = ca. 93V, gespeist durch eine Powerbank beliebiger Grösse.


Das Bild zeigt die Verwendung von unterschiedlichen Wandlertrafos, wobei das Kühlblech an deren Grösse angepasst wird.
Bauteilliste:
Print 39 x 16mm
T1 pnp Transistor BD138, BD140 o. ä.
D1 schnelle Diode UF4006 o.ä.
C1 Elko 470µF/25V
C2 Elko 4,7µF/400V
Tr Ferrittrafo je nach Bedarf oder RM6 ohne Luftspalt
C3 - C6 je nach Bedarf, C4 und C6 für 400V!
4 Stk. Lötösen und Kühlblech


Wandlerschaltung ohne und mit C3. Mit C3 sinkt die Ausgangsspannung Ua etwas ab, jedoch der Wirkungsgrad WG kann durch einen günstigen Wert von C3, der durch Versuch ermittelt wird, beträchlich gesteigert werden. Zum ermitteln von C3 verwende ich einen Drehkondensator 0 - 500pF.

Fertiger DC-Wandler geprüft, Werte laut Liste ............... Preis: 8€
Fertiger DC-Wandler geprüft, Prototypen laut Anfrage... Preis: ab 5€
10 Stück Print 39 x 16mm unbestückt.............................. Preis: 4€


Rabatte hier nicht gültig!
Kein Versand unter 20€ Warenwert
aktualisiert am 22.03.2020