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Bild 1: Die MTU1-Produktreihe verbessert die Möglichkeit der Ausgangslastregelung<br />
erheblich.<br />
tung. Bei dieser Umsetzung müssen allerdings unweigerlich Kompromisse<br />
getroffen werden, da zwischen Bauteilanzahl und Wirkungsgrad<br />
abzuwägen ist.<br />
Zwischen Bauteilanzahl und Wirkungsgrad entscheiden<br />
Der herkömmliche Ansatz mit minimaler Bauteilanzahl basiert auf<br />
einem so genannten Royer-Sättigungsschaltkreis, einer selbst oszillierenden<br />
Push-Pull-Topologie, in der zwei Bipolartransistoren<br />
gegenphasig die Primärtransformatorwindungen ansteuern und<br />
ihre Basisströme von den gegenüberliegenden Enden einer mittig<br />
angezapften Hilfswicklung beziehen. Das Anlegen einer DC-Eingangsspannung<br />
über einen Start-up-Bias-Schaltkreis schaltet einen<br />
Transistor ein, der solange aktiv bleibt, bis der Transformatorkern<br />
in die Sättigung geht sowie die Transistorverstärkungslimits und<br />
alle Transformator-Wicklungsspannungen zusammenbrechen.<br />
Die Restenergie im Transformator sorgt für eine Umkehrung<br />
der Polarität der Wicklungsspannungen, was den ersten Transistor<br />
abschaltet und den zweiten mit einer Bias-Spannung auf den Aktivzustand<br />
vorbereitet. Dieser sorgt dann für die Sättigung seiner<br />
zugewiesenen Wicklungen. Der Vorgang wiederholt sich, um eine<br />
Schwingung mit einer Frequenz zu erhalten, die proportional zur<br />
Eingangsspannung ist. Dabei entsteht eine reckteckförmige Ausgangsspannung<br />
für die Gleichrichtung.<br />
Dieser grundlegende Schaltkreis hat mehrere Nachteile, allen<br />
voran fehlt die Regelungsmöglichkeit. Die Ausgangsspannung ist<br />
eine Funktion der Eingangsspannung, interner Verluste und dem<br />
Windungsverhältnis des Transformators. Hinzu kommt ein<br />
schlechter Wirkungsgrad durch Halbleiterschalt- und Magnetkernverluste<br />
bei den hohen Frequenzen, die kleine Transformatoren<br />
erfordern. Zu den Variationen dieser Technik zählt eine Ände-<br />
Bild 2: Punktet mit quadratischer Bauform: der MTU1.<br />
HMS<br />
Open-Loop-Technologie auf höherem Niveau:<br />
Mit einem SMD-Stromwandler<br />
• automatische Montage<br />
• spezieller, integrierter LEM-ASIC<br />
• Mikrocontroller oder A/D-Wandler kompatibel,<br />
interne Referenz außen zugänglich oder<br />
extern überschreibbar, unipolare<br />
5-V-Versorgung<br />
• verbesserte Offset- und Verstärkungs-Drift<br />
sowie erhöhte Linearität im Vergleich zur<br />
herkömmlichen Open-Loop-Technologie<br />
• URef IN/OUT am gleichen Anschluss<br />
• 8 mm Luft- und Kriechstrecke + CTI 600<br />
• sehr geringe Einfügungsverluste im Messkreis<br />
• mehrere Strombereiche von 5 bis 20 A eff<br />
www.elektronikjournal.com <strong>elektronikJOURNAL</strong> 02/2011 57<br />
PCIM<br />
Europe 2011<br />
Halle 12-402<br />
Serienreif:<br />
Der SMD-Strommesswandler<br />
von LEM
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