Gleichspannungswandler: Wissenswertes über Funktionsweise, Auswahl und Vergleich

In diesem Beitrag erfahren Sie alles Wichtige zu den verschiedenen Arten von DC-DC-Wandlern, also über Gleichspannungswandler.

Sie erfahren mehr über ihre Funktion. Außerdem erhalten Sie wertvolle Einblicke in die Funktionsweise, Sicherheitsmerkmale und die wichtigsten technischen Spezifikationen dieser vielseitigen Schaltungen.

Aber wozu braucht man eigentlich Gleichspannungswandler?

Hier ist ein Beispiel:

Stellen Sie sich vor, Sie sind auf einer langen Autofahrt.

Ihr Handy meldet, dass der Akku fast leer ist.

Und das einzige, was Sie zur Verfügung haben, ist der Zigarettenanzünder mit 12 Volt. Ihr Handy braucht aber nur 5 Volt.

Also brauchen Sie einen Gleichspannungswandler.

Mit einem Gleichspannungswandler wandeln Sie die 12-Volt-Spannung Ihres Autos in die benötigten 5 Volt für Ihr USB-Ladekabel um. Dieser kleine, aber leistungsstarke Wandler sorgt dafür, dass Ihr Smartphone nicht nur sicher aufgeladen wird, sondern auch dafür, dass keine Überlastung oder Beschädigung auftritt.

So können Sie während der Fahrt Musik hören, Ihre Navigation nutzen oder einfach nur in Kontakt mit Freunden bleiben, ohne sich Sorgen um den Akkustand machen zu müssen.

Es gibt verschiedene Arten von Wandlern. Einige sind einfach aufgebaut und erfüllen ihre Grundfunktion, andere haben zusätzliche Sicherheitsfunktionen. Aber am Ende tun sie alle dasselbe: Sie wandeln die Spannung um und schützen Ihr Gerät.

Wollen Sie mehr über die Technik dahinter erfahren? Dann lesen Sie weiter.

Was ist ein Gleichspannungswandler?

Ein Gleichspannungswandler, auch als DC-DC-Wandler bekannt, ist ein elektronisches Gerät, das die Spannung eines Gleichstroms von einem Niveau auf ein anderes umwandelt. Diese Spannungsanpassung benötigt man in vielen Bereichen.

Sei es in der Energieversorgung von Mikrocontrollern, der Stromversorgung von LED-Leuchten oder in mobilen Geräten.

Es gibt verschiedene Arten von Spannungswandlern, die in unterschiedlichen Projekten und Anwendungen eingesetzt werden. Die häufigsten Wandler-Typen sind folgende:

• Step-Up-Wandler oder Aufwärtswandler erhöhen die Eingangsspannung, machen also aus einer niedrigen Spannung eine höhere Ausgangsspannung.
• Step-Down-Wandler oder Abwärtswandler verringern die Eingangsspannung. Sie machen aus einer höheren Eingangsspannung eine niedrigere Ausgangsspannung.
• Buck-Boost-Converter können beides. Sie sind in der Lage, die Eingangsspannung sowohl zu erhöhen als auch zu verringern.

Funktionsweise eines Gleichspannungswandlers

Ein Gleichspannungswandler funktioniert durch die Steuerung der Spannungsanpassung mithilfe von Schaltkreisen und elektronischen Komponenten wie Induktoren, Kondensatoren und Halbleitern. Dabei wird je nach Bauweise die Spannung entweder erhöht (Step-Up) oder verringert (Step-Down).

Regelungstechniken wie die Spannungs- oder Stromregelung (Voltage Mode oder Current Mode) bestimmen, wie genau der Wandler auf Änderungen der Last am Ausgang des Spannungswandlers reagiert.

Hauptarten von DC-DC-Wandlern:

• Step-Up-Wandler (Boost) sind ideal, wenn höhere Spannungen benötigt werden, als diese zur Verfügung stehen. Stellen Sie sich vor, Sie wollen Ihren Laptop im Auto aufladen. Das Ladegerät muss eine Ausgangsspannung von 19 Volt haben, die Bordsteckdose liefert aber nur 12 Volt.
• Step-Down-Wandler (Buck) werden häufig in Ladekabeln für tragbare Geräte verwendet, um beispielsweise 12 Volt auf 5 Volt zu reduzieren. Sie erinnern sich an das Beispiel aus der Einleitung?
• Buck-Boost-Wandler bieten besonders flexible Lösungen für Systeme, bei denen die Eingangsspannung sowohl über als auch unter der gewünschten Ausgangsspannung liegen kann. Das kann zu, Beispiel bei universellen Spannungswandlern der Fall sein, die Spannungen unterhalb oder oberhalb der Eingangsspannung liefern können.

Eingangs- und Ausgangsspannungen

Die Auswahl eines Gleichspannungswandlers hängt maßgeblich von den benötigten Ein- und Ausgangsspannungen ab. Verstellbare Wandler bieten Flexibilität und sind ideal, wenn die Ausgangsspannung an verschiedene Anforderungen angepasst werden muss. Fixe Wandler sind kompakter und benötigen weniger Bauteile, was sie platzsparender macht.

Regler-ICs und deren Bedeutung

Verschiedene Regler-ICs steuern die Spannungstransformation in einem Gleichspannungswandler. Sie bieten diverse Funktionen und Schutzmechanismen. Bekannte Regler-ICs sind:

• LM2596: Häufig in Step-Down-Wandlern verwendet, mit einem Ausgangsstrom in Höhe von 3 Ampere und einem Wirkungsgrad von 73 Prozent.
• XL6009: Vielseitiger Step-Up- und Inverswandler mit einem Ausgangsstrom in Höhe von 4 Ampere und einem Wirkungsgrad von 92 Prozent.
• MT3608: Sehr effizienter Step-Up-Wandler mit einer maximalen Stromstärke von 4 Ampere und einem Wirkungsgrad von 97 Prozent.

Wie Sie sehen können, haben diese Spannungswandler einen sehr hohen Wirkungsgrad. Es wird nur relativ wenig Leistung in Wärme umgewandelt.

Was ist die Dropout-Spannung?

Die Dropout-Spannung ist der minimale Spannungsunterschied, den ein Abwärtswandler benötigt, um richtig zu arbeiten. Ist die Eingangsspannung zu nah an der Ausgangsspannung, wird der Wandler ineffizient oder funktioniert nicht mehr.

Dazu ein Beispiel: Bei einer Ausgangsspannung von 12 Volt und einer Dropout-Spannung von 0,6 Volt muss die Eingangsspannung mindestens 12,6 Volt betragen.

Stromstärke und Kühlung

Neben der Spannung ist auch die Stromstärke wichtig, die der Gleichspannungswandler maximal liefern kann. Die Wahl des Wandlers hängt davon ab, wie viel Strom das angeschlossene Gerät benötigt. Hier sind Beispiele:

• Ein Arduino Nano benötigt etwa 30 mA.
• Ein Raspberry Pi verbraucht etwa 500 mA.
• Ein kleiner 24-Volt-Gleichstrommotor kann zwischen 1 Ampere und 2 Ampere benötigen.

Bei höheren Stromstärken ist auch die Kühlung des Wandlers wichtig. Passive Kühlung über Kühlrippen ist in vielen Fällen ausreichend. Nur bei hohen Temperaturen oder extremen Stromstärken benötigen die Spannungswandler eine aktive Kühlung mit Lüftern.

Regelung der Ausgangsspannung

Es gibt im Wesentlichen zwei verschiedene Methoden zur Regelung einer Ausgangsspannung.

Spannungsregelung (Voltage Mode)

Hierbei vergleicht der Regler die gemessene Ausgangsspannung mit der gewünschten Sollspannung. Basierend auf diesem Vergleich wird das sogenannte Tastverhältnis angepasst, also das Verhältnis, in dem der elektronische Schalter zwischen offenem und geschlossenem Zustand wechselt. Mehr dazu können Sie weiter unten nachlesen, wenn es um die Funktion der Gleichspannungswandler geht.

Stromregelung (Current Mode)

Bei der Stromregelung wird zusätzlich zur Ausgangsspannung auch der Ausgangsstrom überwacht. Diese Methode ermöglicht es einem DC-DC-Wandler, viel schneller auf Änderungen im Leistungsbedarf zu reagieren. Mehr zur Strombegrenzung, also zum maximalen Ausgangsstrom, finden Sie im nächsten Abschnitt.

Sicherheitsmechanismen und Features der Gleichspannungswandler

Moderne Gleichspannungswandler bieten eine Vielzahl an Schutzfunktionen, die nicht nur den Wandler, sondern auch angeschlossene Geräte schützen. Zu den wichtigsten Schutzfunktionen gehören diese hier:

• Die Strombegrenzung (Current Limit) ist die Begrenzung des maximalen Ausgangsstroms, um Kurzschlüsse und Überhitzung des Spannungswandlers zu vermeiden. Dazu senkt die Spannungswandler-Schaltung die Ausgangsspannung ab, sobald der maximale Strom am Ausgang erreicht wird. Bei einem Kurzschluss geht sie auf bis zu 0 Volt herunter, dies führt zu einer hohen Verlustleistung und im ungünstigen Fall zu einer Überhitzung und thermischen Abschaltung des Wandlers. Die Strombegrenzung dient auch dazu, um die am Spannungswandler angeschlossenen Geräte zu schützen.
• Der Thermal Shutdown, also die Abschaltung bei Überhitzung ist wichtig, um Schäden an der Spannungswandler-Schaltung zu verhindern. Sie wird aktiv bei einer Überlastung oder einem Kurzschluss.
• Dann gibt es noch die Over Voltage Protection (ein Überspannungsschutz). Dadurch wird verhindert, dass zu hohe Eingangsspannungen den Wandler beschädigen.
• Der Unterspannungsschutz (Undervoltage Lockout) schaltet den Wandler ab, wenn die Eingangsspannung zu stark abfällt, um eine Tiefentladung der Akkus zu verhindern, sofern der Spannungswandler mit Akkus oder Batterien betrieben wird.

Der richtige Gleichspannungswandler für Ihr Projekt

Bei der Auswahl eines Gleichspannungswandlers für Ihr Projekt gibt es mehrere Aspekte zu beachten.

1. Zunächst geht es um die Art. Je nach Bedarf wählen Sie einen Step-Up-, Step-Down- oder Buck-Boost-Converter aus.
2. Dann sollten Sie die Eingangsspannung und den minimalen Spannungsunterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung beachten und sicherstellen, dass der Wandler die gewünschten Spannungswerte liefern kann.
3. Der Wandler muss genügend Strom für das angeschlossene Gerät liefern können.
4. Gibt es besondere Anforderungen wie Soft-Start, hohe Effizienz oder Sicherheitsfunktionen? Achten Sie darauf, dass der entsprechende Gleichspannungswandler diese bietet.

Zur grundlegenden Funktion der Gleichspannungswandler oder DC-DC-Wandler

Gehen wir nun auf die Funktion der Gleichspannungswandler etwas näher ein. Wie Sie schon wissen, gibt es drei grundlegende Arten: Step-Up, Step-Down und Buck-Boost. Fangen wir mit dem Step-Up-Wandler an.

Step-Up-Spannungswandler

Das Bild zeigt die Grundschaltung eines Step-Up-Wandlers. Damit möchte ich Ihnen die Funktion dieser Schaltung näherbringen. Es gibt zwei Schaltzustände:

Zustand 1: Der Schalter S ist geschlossen. Sobald an der Spule eine Spannung anliegt, fließt ein Strom durch sie, es baut sich ein Magnetfeld auf, und Energie wird in diesem Magnetfeld gespeichert.

Zustand 2: Der Schalter S ist geöffnet (wie auch im Schaltbild dargestellt). Die Spule funktioniert nun wie eine Art Energiespeicher. Das Magnetfeld baut sich ab, dadurch wird in der Spule eine Spannung induziert. Die Spannung an der Spule steigt nun schnell an, bis sie höher ist als die Spannung am Kondensator. Die Diode lässt jetzt den Strom zum Kondensator weiterfließen, der sich jetzt weiter auflädt. Währenddessen gibt das Magnetfeld die gespeicherte Energie ab, bis es vollständig abgebaut ist, und die Stromstärke sinkt. Der auf die Schaltung abgestimmte Kondensator sorgt dafür, dass die Ausgangsspannung möglichst stabil bleibt.

Natürlich ist in der Schaltung nicht wirklich ein Schalter eingebaut, der manuell betätigt wird. Die Schaltfunktion übernimmt eine elektronische Schaltung, meist in Form eines ICs und einem Transistor (MOSFET), der die Spule ansteuert. Die Schaltvorgänge können mehrere hundert oder tausend Male in der Sekunde erfolgen, wodurch sich zusammen mit der Kapazität des Kondensators eine annähernd konstante Ausgangsspannung in Form einer Gleichspannung ergibt.

Die Spannungsimpulse aus der Spule laden dabei den Kondensator ständig nach, und zwar auf ein Spannungsniveau, das über der Eingangsspannung liegt.

Der Kondensator dient also dazu, die Ausgangsspannung zu glätten, um eine möglichst konstante Gleichspannung am Ausgang der Schaltung zu erhalten.

Die Diode in dieser Schaltung sorgt dafür, dass sich der Kondensator nicht entladen kann, solange der Schalter geschlossen ist beziehungsweise der Schalttransistor des Gleichspannungswandlers durchschaltet.

In der integrierten Schaltung (im Regler-IC für den Spannungswandler) ist meist eine Spannungsreglung enthalten. Diese Spannungsreglung erfolgt über eine Feedback-Leitung, die mit dem Spannungswandler-Ausgang verbunden ist und während der Spannungsreglung die Ist-Ausgangsspannung mit der Sollspannung vergleicht. Die Anpassung der Ausgangsspannung an den Sollwert erfolgt dabei zum Beispiel über ein PWM-Signal.

Mehr zur Pulsweitenmodulation (PWM) können Sie weiter unten nachlesen.

Step-Down-Spannungswandler

Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Lampe, die Sie mit einem Schalter ein- und ausschalten können.

Schalten Sie die Lampe nun an und aus, haben Sie zwei Schaltzustände: Strom an und Strom aus. Das entspricht einem Rechecksignal wie in der folgenden Abbildung.

Kommt nun ein Kondensator dazu, der am Ausgang der Schaltung geschaltet wird, also parallel zum Verbraucher, so speichert dieser Energie zwischen, sodass er während der Ausschaltphasen Energie abgeben kann.

Erfolgen dabei die Schaltvorgänge sehr schnell, zum Beispiel mehrere hundert Male in der Sekunde, so erhalten wir eine Ausgangsspannung, die abhängig von der Höhe der Stromaufnahme des Verbrauchers (in unserem Beispiel eine Lampe) irgendwo zwischen null Volt und der Eingangspannung liegt.

Je nachdem, wie lange die Einschaltphasen wären, könnte man die Höhe der Ausgangsspannung und damit die Helligkeit der Lampe beeinflussen.

Das ist schon die prinzipielle Funktionsweise des Abwärtswandlers oder Step-Down-Spannungswandlers. In der Schaltung oben finden Sie aber noch ein paar weitere Bauteile: die Spule und die Diode. Auf diese gehe ich jetzt ein.

Wenn ein Kondensator direkt an eine Spannungsquelle angeschlossen und der Strom eingeschaltet wird, fließt für kurze Zeit ein sehr hoher Strom, der Ladestrom für den Kondensator.

Um diesem hohen Stromfluss entgegenzuwirken, wird die Spule in Reihe zwischen Spannungsquelle und Kondensator geschaltet.

Diese Kombination aus Spule und Kondensator wird auch als LC-Tiefpassfilter bezeichnet.

Die Spule wirkt dem Stromfluss durch den Kondensator während des Aufladens entgegen, indem sie ein Magnetfeld aufbaut, das eine Spannung erzeugt, die sich dem ansteigenden Strom entgegensetzt.

Dies ist aufgrund der Induktivität der Spule möglich: Wenn der Strom durch die Spule zunimmt, erzeugt die Spule eine Gegenkraft, die den Stromanstieg verlangsamt. Dadurch fließt nicht sofort der volle Strom in den Kondensator, sondern der Strom steigt allmählich an, während die Spule das Magnetfeld aufbaut und Energie speichert. So wird der schnelle Stromanstieg gedämpft.

Die Diode sorgt dafür, dass die Spule auch nach dem Öffnen des Schalters den Stromfluss aufrechterhalten kann. Das Magnetfeld der Spule baut sich ab. Die in ihr gespeicherte Energie wird nun in den Kondensator und die Last geleitet, was den Stromfluss aufrechterhält.

Wie es schon angedeutet wurde, beeinflusst das zeitliche Verhältnis von geschlossenem und geöffnetem Zustand des Schalters (in der Spannungswandler-Schaltung handelt es sich auch wieder um einen Schalttransistor) die Höhe der Ausgangsspannung des Wandlers.

Auch hier erfolgt eine Spannungsregelung mithilfe einer Feedback-Leitung, die vom Ausgang der Schaltung zum Steuer-IC führt. Das sieht dann etwa so aus wie in der folgenden Darstellung, die das veranschaulichen soll.

Inverswandler (Buck-Boost Converter)

Ein Inverswandler kann eine positive Eingangsspannung in eine negative Ausgangsspannung umwandeln. Er benötigt dazu nur eine Gleichspannungsquelle, die konstanten Strom liefert.

Auch der Inverswandler besitzt einen elektronischen Schalter (im Schaltbild oben als einfacher Schalter dargestellt), der extrem schnell (mehrere tausend Male in einer Sekunde) ein- und ausgeschaltet werden kann.

Hier ist die Funktionsweise vom Buck-Boost Converter, wie dieser Gleichspannungswandler auch genannt wird.

Wenn der Schalter eingeschaltet ist, fließt ein Strom durch eine Spule. Diese Spule baut ein Magnetfeld auf und speichert Energie, ähnlich wie ein Gummiband, das gespannt wird.

Wird der Schalter nun ausgeschaltet, baut sich das Magnetfeld in der Spule ab, dadurch entsteht eine elektrische Spannung. Die elektrische Energie, von der Spule erzeugt wird, muss jetzt abgeleitet werden.

Dieser Strom fließt über die Diode, die den Strom nur in einer Richtung fließen lässt, zum Kondensator.

Der Kondensator wird nun aufgeladen, aber mit einer genau entgegengesetzten Polarität als die der Eingangsspannung. Sie erhalten also an dessen Ausgang eine negative Spannung.

So funktioniert der Inverswandler. Er verwandelt eine positive Spannung in eine negative Spannung und ist in vielen elektrischen Geräten nützlich.

Die Ein- und Ausschaltphasen des Stromes

Der Strom wird von einem IC gesteuert, und zwar mithilfe von unterschiedlichen Ein- und Ausschaltzeiten oder mit unterschiedlichen Frequenzen. Je nachdem, welche Art von Steuerung verwendet wird, unterscheidet man zwischen der Pulsweitenmodulation (PWM) und der Pulsfrequenzmodulation. Und darum geht es in diesem Abschnitt.

PWM (Pulsweitenmodulation)

Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Lichtschalter, den Sie ganz schnell (mehrere hundert Male in der Sekunde) ein- und ausschalten können. Je länger der Schalter pro Schaltvorgang eingeschaltet bleibt, desto heller leuchtet die Lampe. Je kürzer er an ist, desto dunkler wird das Licht.

Genau so funktioniert die Pulsweitenmodulation (PWM). Die Elektronik schaltet blitzschnell zwischen „ein“ und „aus“. Wie lange der Schalter ein- und ausgeschaltet bleibt, bestimmt, wie viel Energie fließt. Auf diese Weise können Sie die Leistung steuern, ohne die Spannung ständig anzupassen. Da der Strom entweder ganz an oder ganz aus ist, arbeitet das System sehr effizient.

PFM (Pulsfrequenzmodulation)

Bei der Pulsfrequenzmodulation (PFM) funktioniert es ein wenig anders. Hier wird nicht die Zeit verändert, wie lange der Schalter an ist, sondern wie oft er in der Sekunde ein- und ausgeschaltet wird. Die Amplitude des modulierten Signals ist konstant. Stattdessen wird die Frequenz des modulierten Signals durch die Amplitude des Informationssignals gesteuert.

Je höher der Ausschlag des Informationssignals in den positiven oder negativen Bereich, desto mehr erhöht sich die Frequenz (die Anzahl der Impulse pro Taktzyklus). Je geringer der Ausschlag des Informationssignals ist, desto gerinder die Frequenz des modulierten Signals.

Auswahl des richtigen Gleichspannungswandlers

Die Wahl des geeigneten Gleichspannungswandlers hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zunächst ist die erforderliche Spannung, die von der Quelle und dem angeschlossenen Gerät benötigt wird, wichtig.

Für einfache Anwendungen wie die Stromversorgung von Mikrocontrollern reicht oft ein Step-Down-Wandler aus. Komplexere Systeme können einen Buck-Boost-Wandler benötigen, der die Spannung sowohl erhöhen als auch reduzieren kann.

Neben der Ausgangsspannung spielt auch der Wirkungsgrad eine zentrale Rolle, besonders in batteriebetriebenen Geräten, bei denen jede eingesparte Energie die Betriebszeit verlängert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Art der Last. Für Geräte mit empfindlichen Elektronikkomponenten, wie etwa Mikroprozessoren, sind Wandler mit hoher Regelgenauigkeit und Schutzmechanismen unverzichtbar.

Weitere Arten von Gleichspannungswandlern

Neben den verbreiteten Step-Up- und Step-Down-Wandlern gibt es weitere Bauformen.

Ein Beispiel ist die Ladungspumpe, die Spannung über die Umladung von Kondensatoren anpasst. Diese Technik ist platzsparend, kommt ohne Spulen aus und ist vor allem für Anwendungen mit niedrigen Stromstärken geeignet. Mit ihr lässt sich eine Spannungsverdoppelung, Vervielfachung oder Invertierung (Wechsel der Polarität) umsetzen.

Eine Schaltung mit dem NE555, die eine annähernde Spannungsverdopplung erreicht, ist im verlinkten Beitrag zu finden.

Ein weiterer Typ ist der Synchronwandler, der durch den Einsatz eines gesteuerten Schalters anstelle einer Diode eine höhere Effizienz erreicht. Dies reduziert Leistungsverluste, besonders bei niedrigen Ausgangsspannungen.

Auch der Auf-Abwärtswandler (Sperrwandler, englisch Fly-Back Converter) ist erwähnenswert. Er wandelt Gleichspannungen um und sorgt dafür, dass elektrische Energie zwischen zwei galvanisch getrennten Schaltungen übertragen wird.

Dabei wird Energie in einem Transformator gespeichert und in schnellen Zyklen von der Eingangs- auf die Ausgangsseite übertragen. Sperrwandler kommen häufig in kleinen Schaltnetzteilen, wie etwa in Stand-by-Versorgungen von Geräten oder zur Erzeugung von Hochspannung in Blitzgeräten, zum Einsatz.

Im dem verlinkten Beitrag finden Sie eine Schaltung zum Erzeugen einer Hochspannung und zum Betreiben einer Leuchtstofflampe an 12 Volt Gleichspannung.

Die Bauelemente im Gleichspannungswandler

Die Hauptbauelemente eines Gleichspannungswandlers sind die Spule (Induktivität, in ein paar Spannungswandler-Schaltungen nicht vorhanden), der Schalter (in der Regel ein Transistor), die Diode und der Kondensator.

Diese Bauelemente arbeiten zusammen, um die Eingangsspannung in eine stabile Ausgangsspannung zu verwandeln.

• Die Spule speichert während des Schaltvorgangs Energie und gibt sie während der Ausschaltphasen ab.
• Der Transistor (oft in der integrierten Schaltung zur Steuerung des Gleichspannungswandlers enthalten) fungiert als Schalter, der den Energiefluss steuert.
• Der Kondensator glättet die Spannung, um ein möglichst konstantes Ausgangssignal zu erhalten.

Je nach Wandler-Typ können weitere Komponenten wie Transformatoren oder komplexe Steuerungsschaltkreise hinzukommen, um die gewünschte Spannungsregelung zu erhalten.

Andere Arten von Spannungswandlern und Abgrenzung zu Netzteilen

Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler) dienen, wie der name schon sagt, ausschließlich zum Umwandeln von Gleichspannungen. Aber es gibt auch andere Arten von Spannungswandlern, die Wechselspannungen (AC) verarbeiten.

AC-DC-Wandler, auch als Netzteile bekannt, wandeln Netzspannungen in eine oder mehrere stabile Gleichspannungen um. Diese Art von Wandlern ist in vielen alltäglichen Geräten zu finden, beispielsweise in Laptop-Netzteilen oder Handy-Ladegeräten.

Im Gegensatz zu reinen Gleichspannungswandlern benötigen Netzteile zusätzliche Komponenten wie Transformatoren und Gleichrichter, um die Netzwechselspannung (typischerweise 230 Volt) in eine meist wesentlich geringere Wechselspannung umzuwandeln, die dann gleichgerichtet und bei Bedarf elektronisch geregelt wird.

Die Unterscheidung zwischen Gleichspannungswandlern und Netzteilen liegt in der Art der zu verarbeitenden Spannungen und der notwendigen zusätzlichen Bauteile.

Netzteile sind oft etwas komplexer aufgebaut, da sie sowohl AC- als auch DC-Komponenten beinhalten, während DC-DC-Wandler nur mit Gleichspannung arbeiten.

Mehr zum Thema Step-Up-Wandler finden Sie im verlinkten Beitrag.

Wollen Sie mehr über Step-Down-Wandler erfahren? Sehen Sie sich den hier verlinkten Beitrag an.

Interessieren Sie sich für Defekte an Schaltnetzteilen, dann schauen Sie sich diesen Beitrag an.