Flusswandler-Rechner

Ein Flusswandler ist eine isolierte DC-DC-Topologie, die bei eingeschaltetem Hauptschalter Energie von der Primär- auf die Sekundärseite überträgt. Anders als ein Sperrwandler speichert er nicht absichtlich die gesamte Zyklusenergie im Transformatorkern. Ausgangsgleichrichter und Drossel glätten die Sekundärimpulse zu einer geregelten Gleichspannung. Der Rechner schätzt den idealen Tastgrad aus Eingangsspannung, gewünschter Ausgangsspannung und Primär-Sekundär-Windungsverhältnis. Er berechnet außerdem Ausgangsleistung, benötigte Eingangsleistung, mittleren Eingangsstrom und Schaltperiode. Verwendet wird: Ausgangsspannung gleich Tastgrad mal Eingangsspannung geteilt durch Windungsverhältnis. Umgestellt ist der Tastgrad Ausgangsspannung mal Windungsverhältnis geteilt durch Eingangsspannung. Das Verhältnis muss daher Primärwindungen geteilt durch Sekundärwindungen sein. Über hundert Prozent sind nicht realisierbar; praktische Eintakt-Flusswandler mit einem Schalter benötigen meist deutlich mehr Entmagnetisierungsreserve. Halbleiterspannungsabfälle, Wicklungswiderstand, Streuinduktivität, Totzeit und Reglergrenzen verringern die verfügbare Ausgangsspannung zusätzlich. Die Ausgangsleistung ist Ausgangsspannung mal Ausgangsstrom. Die geschätzte Eingangsleistung teilt diesen Wert durch den dezimalen Wirkungsgrad; 0.85 bedeutet 85 Prozent. Mittlerer Eingangsstrom ist Eingangsleistung geteilt durch Eingangsspannung. Das sind stationäre Mittelwerte für die erste Leistungsstufenabschätzung, keine Spitzenströme von Schalter oder Wicklung. Spitzen hängen von Magnetisierungsstrom, Ausgangsdrosselrippel, Transformator, Schaltübergängen und Stromleitungsart ab. Die Schaltperiode ist der Kehrwert der Frequenz und wird in Mikrosekunden angezeigt. Nutzen Sie das Ergebnis vor der Auswahl von Regler, Transformator, Rücksetznetzwerk, Gleichrichtern und Ausgangsfilter als erste Entwurfsprüfung. Der Tastgrad muss im gesamten Eingangsbereich die Regler- und Kernrücksetzgrenzen einhalten. Wählen Sie Bauteile für ungünstigste Spannung, Strom, Temperatur und transiente Belastung, nicht nur Nennmittelwerte. Der reale Wirkungsgrad variiert mit Last und Frequenz; bei Serienentwürfen sollten gemessene Verluste oder detaillierte Modelle die einzelne Annahme ersetzen. Isolationsabstände, Wärmeauslegung, EMV, Regelkreisstabilität und Fehlerschutz erfordern eigene Analysen.