Was ist ein Hochspannungswandler?
Ein Hochspannungswandler ist ein Gerät, das Hochspannungsströme umwandelt, z. B. 200 V und 400 V, die zu den Industriespannungen gehören. Wandler, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, werden AC/DC-Wandler genannt, während Wandler, die Spannung von Gleichstrom in Gleichstrom umwandeln, DC/DC-Wandler genannt werden. Die meisten AC/DC-Wandler verwenden Dioden, z. B. MOSFETs, um Wechselstrom durch Schalten in Gleichstrom umzuwandeln, während DC/DC-Wandler die Spannung variieren, indem sie Widerstände oder andere Komponenten einsetzen, die einen Spannungsabfall verursachen.
Anwendungen von Hochspannungswandlern
Hochspannungswandler werden in vielen Branchen eingesetzt, in denen industrielle Hochspannungsversorgungen verwendet werden. Zu den Anwendungen gehören die Stromversorgung für den Antrieb von Gleichstrom-Industriemotoren, die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom-Industriegeräte und Spannungsabfälle zur Umwandlung des Stroms in den Nennstrom, mit dem die Geräte betrieben werden. Bei der Auswahl eines Hochspannungswandlers ist zu berücksichtigen, ob er für den zu verwendenden Strom und die Spannung geeignet ist sowie seine Größe, Verluste, Isolationsleistung und Sicherheit.
Funktionsweise des Hochspannungswandlers
Die Funktionsweise von Hochspannungswandlern wird für AC/DC und DC/DC getrennt erläutert:
- AC/DC-Hochspannungswandler
Ein AC/DC-Hochspannungswandler besteht aus einer AC-Netzanschlussklemme, einer DC-Netzanschlussklemme, einer MOSFET-Diode, etc. Die Dioden sind im Allgemeinen in einer rautenförmigen Anordnung von vier Stück angeordnet. Die Schaltfunktion der MOSFETs wird genutzt, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Wenn der Wechselstrom das rautenförmige Diodenbündel durchläuft, wird der Strom in positiver Richtung unverändert durchgelassen, während der Strom in negativer Richtung mit umgekehrtem Vorzeichen durchgelassen wird. Auf diese Weise wird der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt. - DC/DC-Hochspannungswandler
Bei DC/DC-Hochspannungswandlern kann ein Widerstand im Wandler, ein Transistor oder ein Transformator angeschlossen sein. Bei Widerständen werden die Widerstände in den Stromkreis geschaltet, um einen Spannungsabfall zu verursachen und so die Spannung zu verringern. Bei einem Transistor wird die Gesamtspannung durch Schalten verringert, indem der Strom wie eine Pulswelle übertragen wird. Transformatoren verursachen einen Spannungsabfall, der von der Anzahl der Spulenwindungen abhängt. Es ist auch möglich, die Spannung in Abhängigkeit von der Anzahl der Spulenwicklungen zu erhöhen.