Elementare RC- und RL-Glieder

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1 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 Elemenare RC- und RL-Glieder. Der Sromluß durch einen Kondensaor Abb.. veranschaulich einen Kondensaor, der durch Anschalen an eine Spannungsquelle geladen und anschließend durch Anschalen an einen Laswidersand enladen wird. Abb.. Laden und Enladen eines Kondensaors (). Prinzipschalung. R V - zusammengeaßer Vorwidersand ( Summe aller ohmschen Widersände, durch die der Srom I L () ließ); R L - Laswidersand; I L () - Ladesrom; I E (T) - Enladesrom; C () - Spannung über Kondensaor; I C () - Srom durch Kondensaor. Laden Das einache Verbinden des Kondensaors mi einer Spannungsquelle ohne jeglichen weieren Widersand dazwischen ühr zum augenblicklichen Auladen au die Quellenspannung. In der Theorie ließ ein Sromimpuls mi Dauer Null und Ampliude nendlich, der die Ladung C au die Elekroden des Kondensaors ransporier. Im Augenblick des Einschalens wirk der Kondensaor somi als Kurzschluß. Is er vollsändig augeladen, sell er im Grunde nur noch einen oenen Konak dar. Tasächlich gib es aber keinen Widersand Null. Vielmehr wird die maximale Sromsärke durch parasiäre Widersände begrenz (Innenwidersand der Spannungsquelle, Ersazserienwidersand des Kondensaors). Viele Anwendungsschalungen enhalen zudem Widersandsbauelemene im Sromweg. In Abb.. wurden alle diese Widersände im Vorwidersand R V zusammengeaß. ner der Annahme, der ideale Kondensaor sei zunächs ein Kurzschluß, kann der Srom I L () nich weier anseigen als bis au den Höchswer. Danach äll er gemäß R V einer Exponenialunkion bis au Null ab. Gleichzeiig näher sich die Spannung C () über dem Kondensaor der Quellspannung an (Abb..a; Tabelle.).

2 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 Der geladene Kondensaor Wird nach dem Laden der linke Schaler in Abb.. wieder geöne, so is der Kondensaor prakisch ein reisehender Energiespeicher, an dessen Elekroden die Spannung anlieg. Enladen Wird der Kondensaor mi einem Laswidersand verbunden, so ließ die Ladung ab. Da die Spannung C () anlieg, nimm der Enladesrom I E () zunächs seinen Höchswer an. R L Danach äll er zusammen mi der Spannung C () gemäß einer Exponenialunkion bis au Null ab (Abb..b; Tabelle.). Die Zeikonsane Das Produk aus Widersands- und Kapaziäswer enscheide über den Verlau der Exponenialunkionen (vgl. Tabelle.). Es wird deshalb als Zeikonsane τ bezeichne: τ R C Abb.. Srom und Spannung beim Laden und Enladen. Der Srom kann sich nahezu sprungha ändern, die Spannung nich.

3 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 3 Laden Enladen C() τ e C() e τ IL () R e τ I E() R V L e τ τ RV C τ R C (Zeikonsane) L (Zeikonsane) Tabelle. Laden und Enladen eines Kondensaors. Sombegrenzung beim Laden durch Vorwidersand R V, beim Enladen durch Laswidersand R L. Allgemeine Zusammenhänge: Durch den Kondensaor ließ nur dann ein Srom, wenn sich die Ladung änder. Je größer die Kapaziä und die Spannungsänderung, deso größer die Sromsärke. I C dq () C d d d An den Elekroden eines Kondensaors kann nur dann eine Spannung anliegen, wenn er geladen is oder augeladen wird. Der ließende Srom ühr die Ladungsräger zu, die sich im Laue der Zei au den Kondensaorplaen ansammeln. Je größer die Kapaziä, deso mehr Ladungsräger müssen zuließen, um eine besimme Spannung zusande zu bringen. Ein besimmer Zuluß an Ladungsrägern ( Srom) ergib bei geringerer Kapaziä eine höhere Spannung und umgekehr. C () C Id C C

4 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 4 Abb..3 Der Spannungsverlau beim Laden und Enladen. Laden Der Kondensaor is enladen (u C 0). Wird die die Reihenschalung von Widersand R und Kondensaor C mi der Spannungsquelle verbunden, so wird die Spannung u C über dem Kondensaor nach einer Exponenialunkion anseigen (ers schnell, dann immer langsamer). In der Theorie wird der Endwer (u C ) ers bei 4 erreich (also nie). Typische Zeipunke beim Laden: nach der Zei τ is der Kondensaor au 63 % der Ausgangsspannung augeladen (0,63 ), nach der Zei τ is der Kondensaor au 86 % der Ausgangsspannung augeladen (0,86 ), nach der Zei 4 τ is der Kondensaor au 98 % der Ausgangsspannung augeladen (0,98 ), nach der Zei 7 τ weich die Spannung über dem Kondensaor weniger als 00 ppm von ab. Die Tangene im Punk 0 schneide die 00 %-Linie im Absand τ. Enladen () Der Kondensaor is (prakisch) voll geladen (u C ). Er wird über den Widersand R enladen. Die Spannung u C über dem Kondensaor wird nach einer Exponenialunkion aballen (ers schnell, dann immer langsamer). In der Theorie wird der Endwer (u C 0) ers bei 4 erreich (also nie). Typische Zeipunke beim Enladen: nach der Zei τ is der Kondensaor au 37 % der Ausgangsspannung enladen (0,37 ), nach der Zei τ is der Kondensaor au 4 % der Ausgangsspannung enladen (0,4 ), nach der Zei 4 τ is der Kondensaor au % der Ausgangsspannung enladen (0,0 ), nach der Zei 7 τ weich die Spannung über dem Kondensaor weniger als 00 ppm von 0 V ab. Die Tangene im Punk 0 schneide die Nullinie im Absand τ.

5 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 5. Zum Verhalen einacher RC-Glieder Wir berachen einache Reihenschalungen aus Widersand und Kondensaor (RC-Glieder), die mi Spannungssprüngen und mi Impulsen beauschlag werden (Abb..). Abb.. Zum Verhalen einacher C-Glieder. Ganz rechs: Impulsormen, die sich bei verschiedenen Verhälnissen von Zeikonsane τ und Impulsbreie b ergeben. Jeweils oben: τ : groß (τ >> b), jeweils unen: τ : klein (τ < b). Das Verhalen häng oensichlich von der Reihenolge der Zusammenschalung ab: a) Die Ausgangsspannung wird über dem Kondensaor abgenommen. Der Spannungsverlau ensprich Abb... Aus einem Spannungssprung wird ein allmähliches Anseigen bzw. Aballen. Is der Impuls viel länger als die Zeikonsane (), so wird er nahezu unverälsch weiergegeben (Tiepaßverhalen breie Impulse werden durchgelassen, schmale nich). Seine Flanken werden dabei gemäß Abb.. verorm ( verschlien). Is der Impuls kürzer als die Zeikonsane (), so ha der Kondensaor nich genug Zei zum vollsändigen Laden bzw. Enladen, so daß der Ausgangsimpuls gar nich mehr bis zum vollen Spannungspegel hochlauen kann (). Eine Folge kurzer Impulse ühr dazu, daß sich eine Ausgangsspannung im Sinne eines Mielweres einsell (inegrierende oder gläende Wirkung (Siebwirkung)). b) Die Ausgangsspannung wird über dem Widersand abgenommen. Da der Kondensaor anänglich ungeladen is, wirk er zunächs als näherungsweiser Kurzschluß. Der ließende Srom bewirk einen Spannungssprung über dem Widersand. Dann läd sich der Kondensaor mehr und mehr au. Demensprechend verminder sich die Spannung über dem Widersand. Is der Impuls kürzer als die Zeikonsane (3), so wird der Kondensaor so schnell umgeladen, daß er gar keine Zei ha, irgend ewas zu verändern. Der Impuls wird also nahezu unverälsch weiergegeben (Hochpaßverhalen schmale Impulse werden durchgelassen, breie nich). Is der Impuls viel länger als die Zeikonsane (4), so ühren beide Flanken zu Nadeln am Ausgang (dierenzierende Wirkung).

6 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 6 Das Laden und Enladen des Kondensaors vollzieh sich ses gemäß der jeweiligen Exponenialunkion. Folgen die eingangsseiigen Spannungsänderungen so schnell aueinander, daß sich der Kondensaor nich mehr voll au- oder enladen kann, so ergib sich die Ausgangsspannung aus der Aneinanderreihung der ensprechenden Funkionsabschnie (Abb..). Abb.. Spannungsänderungen am Kondensaor. Anwendungsbeispiel: Impulsrennung im Fernsehempänger (Abb..3. Zeilensynchronimpulse (HSYNC) haben eine Impulsolgerequenz von 5,65 khz (Zeilendauer 64 µs) und eine Breie von (nominell) 56 ns. Bildsynchronimpulse (VSYNC) haben bei gleicher Impulsolgerequenz eine Breie von (nominell) 58,4 µs. Der eigenliche Bildwechselimpuls beseh aus 5 Haupimpulsen im Absand von 64 µs. a) Wirkung des Dierenzierglieds: jede Impulslanke ühr zu einer Nadel. Nadeln der jeweils unnüzen Polariä können miels Diode kurzgeschlossen werden. b) Wirkung des Inegrierglieds: schmale Impulse ühren zu kleine Wellen (der Kondensaor wird kurze Zei augeladen und ha dann wieder Gelegenhei, sich zu enladen. Die breien Haupimpulse hingegen laden den Kondensaor sowei au, daß ein Schwellwer überschrien wird. Das lös den Bildrücklau aus.

7 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 7 Abb..3 Impulsrennung im Fernsehempänger. 3. Der Tiepaß (Grundlagen) Der einachse Tiepaß is nichs anderes als ein Inegrierglied (Abb. 3.). Hier ineressier aber nich die Impulsverormung, sondern das Durchleien von Sinusschwingungen. Viele Schalungen können näherungsweise als einache Tiepässe angesehen werden. Abb. 3. Der einachse Tiepaß.

8 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 8 Der Überragungsakor Der Überragungsakor A is als Verhälnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung deinier. A A < Abschwächung; A > Versärkung. Der RC-Tiepaß kann nur abschwächend wirken. Die Grenzrequenz Die Grenzrequenz g is deinier als jene Frequenz, bei der der Blindwidersand ( X C ) πc gleich dem Gleichsromwidersand (R) is. Der Tiepaß als Spannungseiler: πc R ; π RC g X ZC Dami wird der Überragungsakor: XC Z πc Z C R + π πc Die Grenzrequenz is gegeben, wenn R X C : R πc πc + C π πc

9 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 9 πc ( πc) 0707,... Dieses Verhälnis ensprich einer Abschwächung um 3 db. Deshalb heiß die Grenzrequenz auch -Grenzrequenz : π RC m zu besimmen, welche Ausgangsspannung bei jeder beliebigen Frequenz abgegeben wird, sezen wir ür R den Wer ein, der sich gemäß der 3-dB-Grenzrequenz ergib: R π C Dami wird πc + C π π C 3 db Ausrechnung der Wurzel: + 4π C 4π C 4π C + 3 db db C 6π ( ) πc 4π + 3 db 3 db C C + π πc +

10 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 0 Abb. 3. Der Frequenzgang des einachen Tiepasses. Hier mi linear geeilen Skalen. msellung nach Das Problem: Welche -Grenzrequenz muß der Tiepaß mindesens auweisen, dami bei einer besimmen Signalrequenz der Ampliudenehler einen besimmen Prozenwer nich überseig? Ausgangsormel: + Diese Formel is nach umzusellen. Wir sezen zunächs / V und x. V x ; ; ; + x V Vx x + V x ( V ) x V V V V V Ampliudenehler [%] 00 msellung nach Das Problem: Wie hoch dar die Signalrequenz höchsens sein, wenn bei gegebener - Grenzrequenz ein besimmer Ampliudenehler nich überschrien werden soll? Wir sezen zunächs / V und x. V x + ; Vx + V ; Vx V ; x V V

11 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 V V V Ampliudenehler [%] 00 Maximale Signalrequenz Ampliudenehler 9% 0,5 0% 0,4 % 0,04 0,0% Abb. 3.3 Graphische Darsellung des Ampliudenehlers. -Grenzrequenz 0 MHz. Die Eigenansiegszei Ein Tiepaß anwore au eine ideale Sprungunkion (Ansiegszei Null) mi einer Funkion, die eine besimme Ansiegszei auweis (Eigenansiegszei).

12 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 Abb. 3.4 Frequenzgang und Ansiegszei. a) Ein idealer Impuls am Eingang eines idealen Tiepasses ühr zu Überschwingern am Ausgang. Die mahemaische Behandlung ergib sogar ausgangsseiige Schwingungen vor der Impulslanke eine physikalische nmöglichkei, die sich daraus erklär, daß hier zwei Idealisierungen ( Grenzübergänge) zusammenallen. Es is ersichlich, daß auch der ideale Tiepaß au eine ideale Flanke (Ansiegszei 0) mi einer Flanke anwore, die eine endliche Ansiegszei (Eigenansiegszei re ) ha. b) Ein realer Frequenzgang mi weigehender Annäherung an das ideale Tiepaßverhalen. Auch diese Auslegung ühr zu Überschwingern. c) Frequenzgang mi lacherem Aball. Je nachdem, wie die Kurve im einzelnen aussieh, gib es enweder nur ein geringes Überschwingen oder gar keines. Bei zu lachem Aball wird aber die Eigenansiegszei zu groß. Eigenansiegszei und 3-dB-Grenzrequenz: r 035,

13 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/ Der Sromluß durch eine Spule Abb. 4. veranschaulich eine Indukiviä L in einem umschalbaren Sromkreis. Durch ensprechendes mschalen kann veranlaß werden, daß die Indukiviä von Srom durchlossen und daß dieser Sromluß wieder gerenn wird. Abb. 4. zeig die charakerisischen Spannungsund Sromverläue. Abb. 4. Eine Indukiviä in einem umschalbaren Sromkreis. a) Schalung. b) Polung der Spulenspannung bei geschlossenem Sromkreis. Die Spule is Verbraucher (Las). c) Polung der Spulenspannung beim Önen oder Kurzschließen. Die Spule wird jez zur Spannungsquelle. - Sromkreis gerenn; - Sromkreis geschlossen; 3 - Indukiviä über Widersand R kurzgeschlossen. I L () - Sromluß durch Indukiviä; L () - Spannung über Indukiviä; R - zusammengeaßer Vorwidersand ( Summe aller ohmschen Widersände, durch die der Srom I L () ließ). Einschalen Die Indukiviä is sromlos (I L () 0). In Abb. 4. bringen wir den Schaler in Sellung, verbinden also die Reihenschalung von Widersand R und Indukiviä L mi der Spannungsquelle. Der einsezende Sromluß bewirk eine magneische Durchluung und somi einen magneischen Fluß im Magnekreis der Spule. Das Ensehen dieses magneischen Flusses, also die Flußänderung von Null au einen besimmen Wer, verursach eine Indukionsspannung (Selbsindukion). Die Indukiviä wirk als zusäzliche Spannungsquelle, die genau so gepol is wie die eigenliche Spannungsquelle. Die Indukionsspannung will gleichsam den Sromansieg verhindern. Die Spannung über der Indukiviiä L () spring zunächs au einen Maximalwer Emax ). Da die rsache der Indukionsspannung eine Sromänderung is, kann sie nich sändig anliegen. Die Spannung L () äll gemäß einer Exponenialunkion ab, der Srom seig demensprechend an. Änder sich der Srom nich mehr, wird die Spannung au Null zurückgehen (Abb. 4.a, Tabelle 4.). Der saionäre Wer des Sromes I ergib sich aus Quellenspannung und Widersand R zu I. R : Im ersen Momen gib es gar keinen Sromluß und dami auch keinen Spannungsabaall über dem Widersand R. Die Spannung über der Indukiviä ensprich deshalb der Quellspannung.

14 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 4 Ausschalen (). Kurzschließen Die Indukiviä wird von Gleichsrom durchlossen. m den Sromluß abzusellen, bringen wir in Abb. 4. den Schaler in Sellung 3, bilden also aus Widersand R und Spule L einen geschlossenen Sromkreis. Die Sromänderung ühr zu einer Indukionsspannung, die den Sromluß weier aurech erhalen will. Die Indukiviä wirk somi als Spannungsquelle, die so gepol is, daß der Srom in der bisherigen Richung weierließ. Die Spannung über der Indukiviiä L () spring zunächs au einen Maximalwer Amax ) (Abschalspannungsspize). Da die rsache der Indukionsspannung eine Sromänderung is, kann diese Spannung nich sändig anliegen. Spannung und Srom allen gemäß einer Exponenialunkion ab (Abb. 4.b, Tabelle 4.). Beide Were sind dann au Null abgeklungen, wenn die in der Spule gespeichere Energie im Widersand R in Wärme umgesez wurde. Die Zeikonsane Der Quoien des Widersands- und des Indukiviäswers enscheide über den Verlau der Exponenialunkionen. Er wird deshalb als Zeikonsane τ bezeichne: τ L R Hierbei seh R ür den Gesamwer des im Spulensromweg liegenden ohmschen Widersands. Der Widersandswer R ergib sich als Summe aus dem Gleichsromwidersand R DC der Spule und dem Widersandswer R V weierer vorgeschaleer Bauelemene: R R + R DC V Abb. 4. Srom und Spannung beim Ein- und Ausschalen. Die Spannung kann sich nahezu sprungha ändern, der Srom nich. : Im ersen Momen ließ der bisherige (saionäre) Srom I /R weier. Über dem Widersand R ergib sich somi ein Spannungsaball I R. Da die Spule als Spannungsquelle wirk, muß die Quellspannung Amax den gleichen Berag haben. Das umgekehre Vorzeichen olg aus der beibehalenen Sromrichung (vgl. Abb. 4.c).

15 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 5 I L Einschalen () e L τ () e R τ Ausschalen () e I L L () R e τ τ Tabelle 4. Ein- und Ausschalen einer Indukiviä. Srombegrenzung durch Vor- bzw. Laswidersand R Ausschalen (). Trennen m den Sromluß abzusellen, bringen wir in Abb. 4. den Schaler von Sellung wieder in Sellung. Die Spule häng also gleichsam in der Lu. In der Theorie bewirk die unendlich schnelle Sromänderung eine unendlich hohe und unendlich kurze Abschal-Spannungsspize. In der Praxis enseh eine sehr hohe Spannungsspize (bis zu mehreren kv). Hierbei wird die in der Spule gespeichere Energie so umgesez, wie dies die jeweilige Schalungsanordnung zuläß (Funkenüberschlag, Durchbruch im Leisungsbauelemen o. dergl.). Die Höhe der Spannungsspize häng von der gespeicheren Energie und von der Sromänderung ab. Die maximale Ampliude Amax ergib sich aus dem Indukionsgesez: Amax ( o Ausschalzei der Schalsue.) I I L L o Abb. 4.3 Der Sromverlau beim Ein- und Ausschalen. Einschalen Die Spule is sromlos (i L 0). Wird die Reihenschalung von Widersand R und Indukiviä L mi der Spannungsquelle verbunden, so wird der durch die Spule ließende Srom i L nach einer Exponenialunkion anseigen (ers schnell, dann immer langsamer). In der Theorie wird der Endwer (i L I /R) ers bei 4 erreich (also nie).

16 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 6 Typische Zeipunke beim Einschalen: nach der Zei τ ließen 63 % des Dauersromes durch die Spule (0,63 /R), nach der Zei τ ließen 86 % des Dauersromes durch die Spule (0,86 /R), nach der Zei 4 τ ließen 98 % des Dauersromes durch die Spule (0,98 /R),, nach der Zei 7 τ weich der Srom weniger als 00 ppm vom Dauersrom /R ab. Die Tangene im Punk 0 schneide die 00%-Linie im Absand τ. Ausschalen () Die Spule wird von Gleichsrom durchlossen (i L /R). m den Sromluß abzusellen, wird aus Widersand R und Spule L ein geschlossener Sromkreis gebilde. Die Sromänderung ühr zu einer Indukionsspannung, die ihrerseis einen Sromluß bewirk. Der die Spule durchließende Srom i L wird nach einer Exponenialunkion aballen (ers schnell, dann immer langsamer). In der Theorie wird der Endwer (u C 0) ers bei 4 erreich (also nie). Typische Zeipunke beim Ausschalen: nach der Zei τ is der Srom au 37 % des Dauergleichsroms abgeklungen (0,37 /R), nach der Zei τ is der Srom au 4 % des Dauergleichsroms abgeklungen (0,3 /R), nach der Zei 4 τ is Srom au % des Dauergleichsroms abgeklungen (0, /R), nach der Zei 7 τ weich der Srom als 00 ppm von 0 A ab. Die Tangene im Punk 0 schneide die Nullinie im Absand τ. Ausschalen () Der Sromluß wird unerbrochen. Die Spule häng also gleichsam in der Lu. In der Theorie bewirk die unendlich schnelle Sromänderung eine unendlich hohe und unendlich kurze Spannungsspize (Abschal-Indukionsspannung). In der Praxis enseh eine sehr hohe Spannungsspize (bis hin zu einigen kv), die im Laue der Zei abkling, und zwar nach eine Exponenialunkion gemäß Abb. 4.b, wobei sich die Zeikonsane aus der Indukiviä und aus den parasiären Widersänden ergib. Die Höhe der Spannungsspize häng von der gespeicheren Energie und von der Geschwindigkei der Sromänderung ab. Die Spannung über der Spule Wenn wir einen Impuls au eine Spule geben, so verhäl sich diese zunächs wie ein sehr hoher Widersand und wird dann allmählich zum (näherungsweisen) Kurzschluß (es wirk dann nur der Leiungswidersand der Drahwicklung). Wenn wir eine sromdurchlossene Spule abschalen, so bedeue das wiederum eine Sromänderung. Diese ühr zu einer Indukionsspannung, die gleiche Polariä ha wie die ursprünglich anliegende Spannung; es enseh eine Abschalspannungsspize. Die Abschalspannungsspize unerdrücken Es gib verschiedene Schalungsmaßnahmen (RC-Glieder, Varisoren, Dioden usw.). Hierbei bevorzug man das Prinzip des Kurzschließens oder Ableiens. Die Schalmiel wirken so, daß beim Abschalen der Sromweg nich unerbrochen, sondern noch eine gewisse Zei geschlossen gehalen wird, so daß die in der Indukiviä gespeichere Energie abließen kann (Freilauschalung; Freewheel Circui). Im Prinzip kann vgl. Abb. 4. die Ampliude der

17 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 7 Abschalspannungsspize nich größer sein als die Spulenspannung 3). Allerdings kling auch das Magneeld vergleichsweise langsam ab, so daß beispielsweise ein angezogener Anker nur verzöger losgelassen wird. Is diese Verzögerung nich ragbar, bleib manchmal nur der Ausweg, den Sromkreis asächlich abrup zu rennen und Leisungsbauelemene einzusezen, die die dann ensehende hohe Abschalspannungsspize aushalen. Die Polariä der Indukionsspannung Wenn eine Indukionsspannung enseh, wird die Spule zur Spannungsquelle. Beim Einschalen soll der Sromluß verhinder werden. Die Indukionsspannung is also genauso gepol wie die angelege Spannung (so daß sich die Spannungsdierenz verringer). Beim Ausschalen soll der Sromluß aurech erhalen werden. Der Srom muß also am gleichen Ende herausließen wie bisher. Dami dreh sich die Polung um (Abb. 4.3; vgl. auch Abb. 4.c): a) Wird der Sromweg am negaiven Ende geschale (also dor, wo im eingeschaleen Zusand der Srom herausließ), so enseh eine posiive Spannungsspize. b) Wird der Sromweg am posiiven Ende geschale (also dor, wo im eingeschaleen Zusand der Srom hineinließ), so enseh eine negaive Spannungsspize. Abb. 4.4 Zur Polariä der Abschalspannungsspize. a) Schalsue an Masse (Low Side Drive), b) Schalsue an Beriebsspannung B (High Side Drive). Wenn die Spule beim Einschalen dem Sromansieg engegenwirk wieso komm es dann, daß Transormaoren und Elekromooren ür exrem hohe Einschalsröme geradezu berüchig sind? Weil es hier Fälle geben kann, in denen keine dem Sromansieg engegenwirkende Indukionsspannung wirksam wird. Dann is die Spule zeiweise wirklich nur ein Drah, und der Srom wird lediglich durch den (vergleichsweise geringen) ohmschen Widersand (Leiungswidersand) begrenz.typische Beriebsälle: 3: Augrund der Verzögerungszeien im Sromweg (z. B. Durchlaßverzögerung der Freilaudiode) können sich anänglich höhere Spizenwere ergeben.

18 ANGEWANDTE ELEKTRONIK EINFÜHRNG WS 09/0 8 Einschalen bei Nulldurchgang der Wechselspanung. Bei Spannung Null kann auch kein Srom ließen, olglich gib es zunächs kein I /, also auch keine Indukionsspannung. Im weieren Verlau änder sich die Spannung nich sprungha, sondern allmählich (Sinuskurve). Aus einer langsamen zeilichen Änderung ( I / klein) ergib sich aber auch nur eine geringe Indukionsspannung. Beim Einschalen eines Elekromoors dreh sich zunächs nichs. Folglich gib es anänglich auch keine Gegenindukionsspannung (Gegen-EMK).

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