Schaltungstechnik

140 3 Grundlegende Funktionsprimitive
densator C1 auf, die negative Halbwelle lädt C2, so dass am Ausgang die doppelte
Spannung verfügbar ist.
Experiment 3.2-4: Spannungsverdoppler – TR-Analyse der Spannungsverdopplerschaltung.
Bild 3.2-8 zeigt das Ergebnis der TR-Analyse einer Spannungsverdopplerschaltung
nach Bild 3.2-7b). Der Spitzenwert der Eingangsspannung U 1 beträgt 20V.
Der Kondensator C1 lädt sich auf U DC auf, so dass an der Kathode der Diode D1
die Eingangsspannung plus dem Spitzenwert der Eingangsspannung anliegt. Mit
der Diode D2 erfolgt eine Gleichrichtung dieses zeitlichen Momentanwerts. Man
erhält nahezu den doppelten Spitzenwert als DC-Ausgangsspannung. Wie bei der
Einweggleichrichtung wird der ideale Spitzenwert nicht erreicht, es ergibt sich ein
Spannungsverlust. Die Spannungsverluste sind um so höher, je größer der Laststrom
ist.
40V
30V
20V
10V
0V
-10V
-20V
u D1
u 1
u 2
50ms 150ms 250ms 350ms 450ms
Bild 3.2-8: Ergebnis der TR-Analyse der Spannungsverdopplerschaltung (siehe Bild 3.2-7b)
Spannungsvervielfacherschaltungen: Das Prinzip der Spannungsverdopplung
lässt sich verallgemeinern in Form von Spannungsvervielfacherschaltungen.
Im Bild 3.2-9 dargestellt ist ein Spannungsverdreifacher und ein Spannungsvervierfacher
in unsymmetrischer Ausführung. Selbstverständlich ergeben sich Spannungsverluste
aufgrund der Flussspannung und an den inneren Bahnwiderständen
der Dioden, so dass die ideale Vervielfachung des Spitzenwertes der Eingangsspannung
nicht erreicht wird. Das Ergebnis des nachstehenden Experiments zeigt Bild
3.2-10.
Experiment 3.2-5: Spannungsverdreifacher – TR-Analyse der Spannungsverdreifachungsschaltung