Ein Spannungswandler ist ein elektrisches Gerät, das dazu verwendet wird, eine Eingangsspannung in eine andere, höhere oder niedrigere Ausgangsspannung umzuwandeln. Spannungswandler werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z.B. in Stromversorgungen, Schaltnetzteilen, Ladegeräten, Wechselrichtern und in der Messtechnik.
In Anwendungen mit hohen Spannungen kommen Spannungswandler in Form von Spannungstransformatoren zum Einsatz. Diese bestehen aus einer Primärwicklung und einer oder mehreren Sekundärwicklungen. Die Eingangsspannung wird an die Primärwicklung angelegt, und die Ausgangsspannung wird an den Sekundärwicklungen abgegriffen. Durch die unterschiedliche Anzahl der Windungen in den Wicklungen und ihre Positionen auf dem Transformator wird die Ausgangsspannung in Bezug auf die Eingangsspannung skaliert.
Arten
- Induktive Spannungswandler: Induktive Spannungswandler bestehen aus einem Eisenkern und zwei oder mehreren Wicklungen, die um den Kern gewickelt sind. Wenn eine Spannung an eine der Wicklungen angelegt wird, entsteht ein Magnetfeld, das durch den Kern läuft und eine Spannung in den anderen Wicklungen induziert. Diese Art von Spannungswandlern ist in der Regel für höhere Spannungen und Ströme ausgelegt.
- Kapazitive Spannungswandler: Kapazitive Spannungswandler bestehen aus zwei Metallplatten, die durch ein Dielektrikum (eine Isolatorschicht) getrennt sind. Wenn eine Spannung an den Platten anliegt, entsteht ein elektrisches Feld zwischen den Platten, das eine Spannung in einem angeschlossenen Messkreis induziert. Diese Art von Spannungswandlern ist in der Regel für niedrigere Spannungen und Ströme ausgelegt.
- Kombinierte Spannungswandler: Kombinierte Spannungswandler nutzen sowohl induktive als auch kapazitive Technologien und können eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit bieten.
- Elektronische Spannungswandler: Elektronische Spannungswandler verwenden eine Kombination aus Halbleitern, Transformatoren und Messgeräten, um die Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung umzuwandeln. Diese Art von Spannungswandlern ist in der Regel für Anwendungen mit niedrigeren Spannungen und Strömen geeignet.
- Optische Spannungswandler: Optische Spannungswandler nutzen optische Sensoren, um eine Spannung in eine optische Signalumwandeln und dann in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Diese Art von Spannungswandlern ist in der Regel für Anwendungen mit sehr hohen Spannungen und Strömen ausgelegt.
Kenngrößen
- Die Nennspannung gibt die maximale Eingangsspannung an, die der Spannungswandler verarbeiten kann.
- Die Nennleistung beschreibt die maximale Ausgangsleistung, die der Spannungswandler liefern kann.
- Die Genauigkeitsklasse beschreibt die maximale Abweichung der gemessenen Spannung von der tatsächlichen Spannung und ist wichtig für Anwendungen, die eine präzise Spannungsmessung erfordern.
- Die Betriebsfrequenz gibt an, in welchem Frequenzbereich der Spannungswandler betrieben werden kann.
Hersteller
- Siemens AG
- ABB AG
- Trench Germany GmbH
- MR Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
- Arteche Group
- Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR)
- Nissin Electric Europe GmbH
- RITZ Instrument Transformers GmbH
- Pfiffner Messwandler AG
- Ismet GmbH & Co. KG