Schaltung: Ein-Transistor-Spannungswandler
24. Dezember 2024
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Sind Sie neugierig, wie eine solarbetriebene Lampe eine LED mit nur einer einzigen 1,2V-Zelle funktioniert? In ein Ausgabe aus den jahr 2012, stellte Elektor eine clevere Ein-Transistor-Spannungswandlerschaltung von Burkhard Kainka vor. Das wollen wir genauer ergründen.
Der kompakte Aufbau arbeitet mit einer Schaltfrequenz von etwa 500 kHz und verbraucht bei 1,4 V nur 11 mA, während er die LED mit beeindruckender Helligkeit speist - und das selbst dann noch, wenn die Zellenspannung auf 0,8 V abfällt: Eine Spule und ein Kondensator bilden einen Serienschwingkreis, der durch den Kollektor des Transistors gespeist wird. Während der Transistor abwechselnd leitet und sperrt, speichert die Spule Energie und gibt sie wieder ab. Wenn der Transistor abschaltet, erhöht die gespeicherte Energie der Spule die Kollektorspannung auf etwa das Doppelte der Zellenspannung.
Mit einem Oszilloskop können Sie eine 3Vpp-Schwingung an der LED und überraschende 35Vpp am Resonanzkondensator beobachten. Die Phasenverschiebungen unserer Schaltung - dank der Resonanz und der Miller-Kapazität des Transistors - sorgen für eine gleichmäßige Funktion.
Diese Schaltung ist aber nicht nur für LEDs geeignet. Fügen Sie ein paar Dioden und Kondensatoren hinzu, und es wird ein bipolarer Spannungswandler. Mit ±4,5 V bei 0,2 mA ist er perfekt für Operationsverstärker mit geringem Stromverbrauch geeignet. Das einfache und effiziente Design von Burkhard Kainka zeigt die Schönheit der minimalistischen Elektroniktechnik.
Anmerkung der Redaktion: Der Artikel wurde erstmals in einer Ausgabe von ElektorMag 2012 veröffentlicht. Einige der Komponenten, Produkte und/oder Links sind möglicherweise nicht mehr verfügbar. Dennoch sind wir der Meinung, dass der lehrreiche Inhalt nach wie vor wertvoll ist und Sie dazu inspirieren wird, eigene Projekte zu starten!
Übersetzung: Holger Neumann
Der kompakte Aufbau arbeitet mit einer Schaltfrequenz von etwa 500 kHz und verbraucht bei 1,4 V nur 11 mA, während er die LED mit beeindruckender Helligkeit speist - und das selbst dann noch, wenn die Zellenspannung auf 0,8 V abfällt: Eine Spule und ein Kondensator bilden einen Serienschwingkreis, der durch den Kollektor des Transistors gespeist wird. Während der Transistor abwechselnd leitet und sperrt, speichert die Spule Energie und gibt sie wieder ab. Wenn der Transistor abschaltet, erhöht die gespeicherte Energie der Spule die Kollektorspannung auf etwa das Doppelte der Zellenspannung.
Mit einem Oszilloskop können Sie eine 3Vpp-Schwingung an der LED und überraschende 35Vpp am Resonanzkondensator beobachten. Die Phasenverschiebungen unserer Schaltung - dank der Resonanz und der Miller-Kapazität des Transistors - sorgen für eine gleichmäßige Funktion.
Diese Schaltung ist aber nicht nur für LEDs geeignet. Fügen Sie ein paar Dioden und Kondensatoren hinzu, und es wird ein bipolarer Spannungswandler. Mit ±4,5 V bei 0,2 mA ist er perfekt für Operationsverstärker mit geringem Stromverbrauch geeignet. Das einfache und effiziente Design von Burkhard Kainka zeigt die Schönheit der minimalistischen Elektroniktechnik.
Das Original-Spannungswandler-Projekt
Der Artikel „Ein-Transistor-Spannungswandler“ erschien in Elektor Juli/August 2012. Sie können den Artikel innerhalb von zwei Wochen nach der Veröffentlichung dieses Artikels kostenlos herunterladen. Viel Spaß!Anmerkung der Redaktion: Der Artikel wurde erstmals in einer Ausgabe von ElektorMag 2012 veröffentlicht. Einige der Komponenten, Produkte und/oder Links sind möglicherweise nicht mehr verfügbar. Dennoch sind wir der Meinung, dass der lehrreiche Inhalt nach wie vor wertvoll ist und Sie dazu inspirieren wird, eigene Projekte zu starten!
Übersetzung: Holger Neumann
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Diskussion (2 Kommentare)