DC-DC-, AC-DC- und DC-AC-Wandler: Buck, Boost, Flyback | Lernvideo Elektrotechnik 10

Wie kommt man von 230 V Wechselspannung auf 0,8 V für einen Prozessor – fast ohne Verlust? Mit Schaltern, Spulen und Kondensatoren im Takt. Vom Linearregler mit 42 % Wirkungsgrad zum getakteten Wandler mit 95 %: Wir leiten aus dem Induktionsgesetz das Volt-Sekunden-Gleichgewicht und aus dem Gauß'schen Gesetz das Ladungsgleichgewicht ab und berechnen damit den Tiefsetzsteller (12 V auf 5 V), den Hochsetzsteller, den invertierenden Wandler und den Sperrwandler im 65-W-Ladegerät. Dazu der Schaltkondensator-Wandler und sein Umladeverlust, warum die Energie einer Drossel im Luftspalt sitzt, was schnelles Schalten an Überschwingen und Verschiebungsstrom kostet und wie die Regelung erst analog (Fehlerverstärker, Sägezahn, Komparator) und dann digital (ADC, Differenzengleichung, digitaler PWM) funktioniert. Am Netz: Brückengleichrichter, warum der 50-Hz-Trafo so schwer war, Leistungsfaktorkorrektur und weiches Schalten im Resonanzwandler. Der umgekehrte Weg: H-Brücke, Sinus-PWM, Solarwechselrichter mit Zwischenkreis und Drehstrom für den Motor. Im Elektro-Lkw kommen alle Wandlerarten zusammen. Am Ende ordnen wir alles den vier Maxwell-Gleichungen zu. Kapitel 0:00 Einstieg: Warum wandeln? 1:00 Linearregler gegen Schalter 2:01 Spule, Kondensator und zwei Bilanzen 2:57 Der Tiefsetzsteller (Buck) 4:18 Hochsetzsteller, invertierender Wandler, Buck-Boost 5:28 Schaltkondensator-Wandler 6:28 Kern und Luftspalt 7:30 Schaltfrequenz, Baugröße und Störungen 8:40 Analog geregelt 9:49 Digital geregelt 11:06 Gleichrichten am Netz 12:15 Der Sperrwandler im USB-C-Ladegerät 13:36 Leistungsfaktorkorrektur und Resonanzwandler 14:36 Der Wechselrichter und die Solaranlage 15:45 Drehstrom und Elektro-Lkw 16:45 Maxwell in jedem Wandler Vorher: Video 9 · MOSFET-Verstärkerschaltungen Alle Videos der Reihe „Lernvideo Elektrotechnik“: 1 Maxwell-Gleichungen · 2 Gradient, Divergenz und Rotation · 3 Energieübertragung · 4 Was fließt im Kabel? · 5 Impedanzen und Reaktanzen · 6 Diode und Transistor · 7 Halbleiterschalter · 8 Reihen- und Parallelschaltung · 9 MOSFET-Verstärkerschaltungen · 10 Wandler: DC-DC, AC-DC, DC-AC Niveau: Grundstudium Elektrotechnik und Physik (1. bis 3. Semester). Sprecherstimme und einzelne Bildbausteine sind mit KI erzeugt. #Elektrotechnik #Leistungselektronik #Schaltnetzteil