Spänningsomvandlare

En spänningsomvandlare behövs alltid när en elektrisk spänning ska omvandlas till en annan spänning. Inom amatörradion kan det till exempel gälla att ta fram $\qty{5}{\volt}$ till en mikrokontroller ur en matning på $\qty{13,8}{\volt}$, eller att försörja en bärbar dator med $\qty{19}{\volt}$ ur ett $\qty{12}{\volt}$-batteri. Sådana kopplingar kallas DC/DC-omvandlare. Om spänningen höjs talar man om en step-up-omvandlare (uppväxlare, boost), om den sänks om en step-down-omvandlare (nedväxlare, buck).

Vid varje spänningsomvandling uppstår förluster. Därför är den avgivna effekten alltid mindre än den tillförda effekten. Förhållandet mellan uteffekt och ineffekt kallas verkningsgrad $\eta$:

$$ \eta = \frac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}} $$

Man måste använda effektformeln $P = U \cdot I$ för att beräkna in- och uteffekten. Därefter kan verkningsgraden bestämmas.

Den här alternativtexten har inte granskats ännu.

Kort beskrivning: En orange digitalmultimeter ligger bredvid ett litet elektronikkort med grön LED-display; multimetern visar 7.19 V, kortet 24.1.

Detaljerad beskrivning: Till vänster dominerar en sliten, orange digital handmultimeter med stor grå LCD som visar ”7.19”, med ett litet ”V” till höger. Därunder finns flera grå gummiknappar med texter som ”MAX”, ”REL” och ”AUTO”, en svart rund hFE-sockel samt en vridomkopplare med skalor för DCV, Ω, CAP och FREQ. Till höger ligger ett litet grönt kretskort med bestyckade komponenter: två silverfärgade elektrolytkondensatorer med texten ”35V”, en svart rektangulär induktor, flera IC-kretsar och motstånd samt två blå skruvklämmor. På kortet lyser en tresiffrig grön 7-segmentsdisplay med ”24.1”. En gul och en blå kabel är anslutna till en av klämmorna och leder åt vänster ut ur bilden. Bakgrunden är en vit, matt yta.
Figur HAREC-10.7.1: Nedväxlande (buck) och uppväxlande (boost) omvandlare. Här inställd som uppväxlande spänningsomvandlare från $\qty{7,2}{\volt}$ till $\qty{24}{\volt}$

Denna buck-boost-omvandlare kan ställas in från $\qty{0,5}{\volt}$ till $\qty{25}{\volt}$ på utgången. Maximal effekt är $\qty{25}{\watt}$. Eftersom verkningsgraden är mycket hög klarar sig switchtransistorerna utan kylfläns. Driftläget nedväxlare (step down = buck mode) eller uppväxlare (step up = boost mode) kan aktiveras med den högra miniatyrbrytaren.


Fortsätt till nästa avsnitt: Likriktare I