Simulation und Analyse des Hochsetzstellers unter Verwendung des Simulationsprogramms LTspice®

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Studienarbeit aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1, 7, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (Elektro- und Informationstechnik), Veranstaltung: ELT43, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel dieser Arbeit ist es die grundlegende Funktionsweise eines Hochsetzstellers zu hinterfragen. Außerdem sollen mithilfe des Simulationsprogramms LTspice® Versuche durchgeführt und dokumentiert werden, um die Funktionalität der Schaltung unter verschiedenen Bedingungen genauer zu analysieren und eine praxistaugliche Version herauszuarbeiten. Zu Beginn werden die Grundbegriffe wie Spannungsquelle, ohmscher Widerstand, Kondensator, Spule, Diode und Bipolartransistor, sowie das Simulationsprogramm LTspice® erklärt. Zur Erreichung des Zieles setzt sich die Arbeit mit den Grundlagen des Hochsetzstellers, sowie seine Übertragungscharakteristik unter verschiedenen Ansteuerungs-Bedingungen auseinander. In der heutigen Zeit ist es beinahe unerlässlich, ohne Netzteile auszukommen. Überall sind sie zu finden, beispielsweise in LED-Leuchten, Handy-Ladegeräten, etc. Dabei gibt es verschiedene Arten von Netzteilen, welche sich in mehreren Aspekten voneinander unterscheiden. Unter einem Netzteil versteht man ein Gerät, welches eine elektrische Spannung wandelt. Als Wandlung gelten sowohl Spannungserhöhung/-minderung, als auch die Umwandlung von Wechsel- zu Gleichspannung und umgekehrt. Die zwei bekanntesten und verbreitetsten Netzteilarten sind das Trafo- und Schaltnetzteil. Diese zwei Arten unterscheiden sich hauptsächlich in der Komplexität, dem Gewicht, den Störeigenschaften und des Wirkungsgrades. Gerade bei Anforderungen an leichtgewichtige, energiesparende und kostengünstige Netzteile, überwiegt der Nutzen des Schaltnetzteiles. In dieser Arbeit soll sich jedoch lediglich mit dem Hochsetzsteller, einer Unterkategorie des Schaltnetzteiles, befasst werden, welcher eine Gleichspannung in eine höhere Gleichspannung wandelt. Die anderen Netzteilarten werden bewusst ausgeklammert, da dies den Rahmen der Arbeit überschreiten würde.