Passende Versorgungsspannung mithilfe von DC/DC-Wandler von Murrelektronik

Versorgungsspannung Definition

Die Versorgungsspannung ist die Spannung, mit der ein Stromkreis versorgt wird. Sie wird vom Stromversorger bereitgestellt. Der Stromversorger kann ein öffentliches Netz oder eine Spannungsquelle, wie eine Batterie oder ein Schaltnetzteil sein. In einer Reihenschaltung mehrerer Verbraucher in einem Stromkreis verteilen sich die Eingangsspannungen an den Verbrauchern in Abhängigkeit von ihren Einzelwiderständen. Die Kabel, die die einzelnen Verbraucher mit der Spannungsquelle verbinden, haben ebenfalls einen Widerstand, der zu einem Spannungsabfall führt. Durch den Spannungsabfall im Kabel ist die Eingangsspannung an einem einzelnen Verbraucher geringer als die Versorgungsspannung, die von der Spannungsquelle geliefert wird.

Die Versorgungsspannung, die eine Spannungsquelle bereitstellt, kann für die Anwendung unpassend sein. Wird statt Wechselspannung Gleichspannung benötigt, ist die Versorgungsspannung schwankend, zu hoch oder zu niedrig, kann ein Spannungsregler eingesetzt werden, um die originale in die notwendige Versorgungsspannung für die Anwendung umzuwandeln. Spannungsregler für die Versorgungsspannung sind in vielen Ausführungen erhältlich. Sie liefern, je nach Bauart, eine feste oder einstellbare Spannung.

DC/DC-Wandler liefern passende Versorgungsspannung

Ist die Versorgungsspannung aus dem Spannungsversorger zu hoch oder zu niedrig, kann ein DC/DC-Wandler eingesetzt werden, um die eingehende Versorgungsspannung in eine passende, ausgehende Versorgungsspannung für die Verbraucher umzusetzen.

Was ist ein VCC?

In elektrotechnischen Dokumenten, wie Produktdatenblättern und Schaltplänen, werden für die Versorgungsspannung Abkürzungen verwendet. Üblich ist der Großbuchstabe V (voltage). Zur Unterscheidung werden Indizes verwendet. Beispiele sind B, C, D, E und die Doppelindizes BB, CC, DD und EE. Die Verwendung dieser Indizes hat sich in Elektrotechnik und Elektronik als Sprachgebrauch etabliert. Die Indizes sind von den englischen Bezeichnungen der Anschlüsse eines Transistors abgeleitet. An einem Bipolartransistor entsprechen Base, Emitter und Collector den Abkürzungen B, E und C. Für den Feldeffekttransistor kommen die Abkürzungen G, S und D für Gate, Source und Drain hinzu. Die Indizes werden inzwischen nicht mehr nur für die Kennzeichnung von Transistoranschlüssen eingesetzt. Gebräuchlich ist die Verwendung der Doppelindizes, um die Versorgungsspannung gegen Masse zu kennzeichnen.

VCC wird üblicherweise als positive Versorgungsspannung verstanden. Die umfangreichen Diskussionen in den einschlägigen Fachforen legen eine genaue Prüfung der Bedeutung des Begriffs anhand der technischen Unterlagen, wie Produktdatenblätter, Handbücher und technische Dokumente vom Hersteller, nahe, um Missverständnisse, Fehlfunktionen und Schäden zu vermeiden.

Was ist VDD?

VDD ist eine weitere, gebräuchliche Bezeichnung für eine positive Versorgungsspannung. Der Index D leitet sich von der Anschlussbezeichnung D für Drain von der FET-Technik ab. Auch hier erfordert die sichere Verwendung eine eingehende Prüfung der verfügbaren Unterlagen, um Missverständnisse, Fehler und Schäden zu verhindern.

Was bedeutet eine negative Spannung?

Die negative Spannung ist mit dem Spannungspotenzial zu erklären. Ist die Spannung negativ, liegt das Spannungspotenzial unterhalb von Masse (GND). Negative Spannung kann mit einem Transformator mit zusätzlicher Wicklung oder einer Ladungspumpe erzeugt werden. Die Ladungspumpe besteht aus einem Kondensator und einem Schalter. Der Vorteil eines Transformators liegt in der galvanischen Trennung. Ladungspumpen bieten Kostenvorteile, liefern allerdings nur einen begrenzten Ausgangsstrom.

Es gibt Anwendungen, bei denen eine negative Spannung erforderlich ist. Eine dieser Anwendungen ist das Messen von Signalen bis 0 V. Für die Auswahl der Quelle für die negative Spannung sind die Rauscharmut, die Störungsfreiheit und der Strombedarf als Anforderungen zu berücksichtigen.

Abwärtswandler,Aufwärtswandler und Inverswandler (Buck-Boost Converter) sind weitere Schaltungen aus der Leistungselektronik für die Erzeugung negativer Spannung. Sie kombinieren eine Induktivität, die Ladung aus Kondensatoren und Schalter miteinander. Inverswandler sind im Schaltnetzteil zu finden. Ist eine galvanische Trennung erforderlich, kann ein Sperrwandler eingesetzt werden.