4.1 Der Tiefsetzsteller

Die Induktivität ist der Energiespeicher der Schaltung. Der angesteuerte n-MOSFET wirkt als Schalter, die Kapazität dient der Glättung der Ausgangsspannung und der Widerstand stellt die eigentliche Last dar.

tiefsetzsteller

Abbildung 1: Einfaches Ersatzschaltbild eines Tiefsetzstellers

Schnell wurde allerdings deutlich, dass dieser Aufbau unzureichend ist. In der Realität schaltet man nämlich keine ohmsche Last an den Ausgang, sondern einen unbekannten, höchstwahrscheinlich dynamischen Widerstand. Somit kann der Tiefsetzsteller die gewünschten 5V nicht mehr über einen konstanten Tastgrad am n-MOS erzeugen. Die Abwärtswandlung wird also zu einem Regelungsproblem.

Hierfür wurde der generelle Aufbau einer Direct-Duty-Cycle Control gewählt. Zur Regelung wird der Ausgang über einen Regler als Vergleichsspannung zur Pulsweitenmodulation gegeben. Verändert sich nun die Ausgangsspannung, so wird auch der Tastgrad am n-MOS verändert und es wird erneut die gewünschte Ausgangsspannung ausgegeben. Eine solche Regelung ist in Abbildung 2 zu sehen.

Abbildung 2: Der Tiefsetzsteller mit Regelung und Pulsweitenmodulation

Abbildung 2: Der Tiefsetzsteller mit Regelung und Pulsweitenmodulation