Foto: asklubo.com / Gerd Weichhaus

Gleichspannungsverdoppler mit Verstärker-IC aufbauen

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Letztes Update am 22.10.2014, 14:38
Leider kommt es manchmal vor, dass man eine höhere Versorgungsspannung als die zur Verfügung stehende benötigt. Spannungswandler...

Leider kommt es manchmal vor, dass man eine höhere Versorgungsspannung als die zur Verfügung stehende benötigt. Spannungswandler für Gleichspannungen, die eine höhere Ausgangsspannung als die Eingangsspannung abgeben, lassen sich im Allgemeinen nicht ganz so leicht aufbauen. Die hier vorgestellte Schaltung verwendet ein IC, welches eigentlich zum Verstärken von NF-Signalen gedacht ist. Allerdings lässt sich diese integrierte Schaltung auch zum Verdoppeln einer Gleichspannung zweckentfremden.

Foto: asklubo.com / Gerd Weichhaus
Foto: asklubo.com / Gerd Weichhaus

Das Verstärker-IC TDA2003

  • Beim Verstärker-IC des Typs TDA2003 handelt es sich um einen Mono-Audioverstärker, der häufig in Autoradios eingesetzt wurde bzw. wird (dort in der Regel in zweifacher Ausführung für den Stereobetrieb). Der Verstärker hat eine Ausgangsleistung von rund 10 Watt und ist für eine Betriebsspannung von etwa 8-18 Volt vorgesehen. 
  • In der vorliegenden Schaltung wird das IC aber nicht als Verstärker eingesetzt, sondern als sogenannter astabiler Multivibrator, einer elektronischen Schaltung, die zwei wechselnde elektrische Schaltzustände am Ausgang erzeugt. Es handelt sich also um eine Art elektronischen Schalter, der zwischen Plus und Minus hin- und herschaltet. 
  • In dieser Schaltung werden abwechselnd zwei Elektrolytkondensatoren aufgeladen und danach in Reihe geschaltet, sodass eine Ausgangsspannung zustande kommt, welche fast doppelt so hoch ist wie die Eingangsspannung. Allerdings muss noch erwähnt werden, dass die beiden Dioden D1 und D2 einen Teil dieser Spannung schlucken. Daher ist die Ausgangsspannung auch nicht ganz so hoch wie das Doppelte der Eingangsspannung. 

 

Was Sie für die Schaltung benötigen:

  • Die Schaltung lässt sich relativ einfach mit nur wenigen elektronischen Bauteilen aufbauen. Neben dem IC benötigen Sie nur ein paar Dioden sowie einige Widerstände und (Elektrolyt-) Kondensatoren (siehe Schaltbild). Beachten Sie, dass Sie das IC mit einem Kühlkörper versehen sollten, um dessen Überhitzung zu vermeiden. Weiterhin benötigen Sie:
  • eine kleine Lochrasterplatine
  • Lötkolben und Lötzinn
  • Seitenschneider
  • entsprechende Anschlusskabel für den Eingang und den Ausgang
  • Spannungsmesser

 

Aufbau und Inbetriebnahme der Spannungsverdoppler-Schaltung mit dem TDA2003

  • Der Aufbau dürfte recht einfach und schnell vonstattengehen. Beachten Sie aber unbedingt die Anschlussbelegung des ICs, die im Schaltbild entsprechend dargestellt ist. Lassen Sie am besten hinter dem IC ausreichend Platz für einen passenden Kühlkörper oder setzen Sie das IC an den Rand der Platine.

  • Verdrahten Sie die Bauteile entsprechend nach dem Schaltbild und bringen Sie zum Schluss die Anschlusskabel für den Eingang und den Ausgang an. Im Prinzip benötigen Sie lediglich drei Anschlusskabel, da die Schaltung eine gemeinsame Masse für den Eingang und den Ausgang verwendet. Dadurch lässt sich die externe Verdrahtung einfach und übersichtlich vornehmen.
  • Wenn Sie die Schaltung aufgebaut haben, können Sie an den Eingang eine Spannungsquelle (beispielsweise mit 12 Volt) anschließen. Mit einem Multimeter können Sie feststellen, ob die Ausgangsspannung in der entsprechenden Höhe anliegt (ca. 22,5 Volt, laut Schaltbild). Ist dies der Fall, funktioniert Ihre Schaltung. 
  • Noch ein paar Hinweise zum Schluss: Je nach Stromverbrauch des angeschlossenen Verbrauchers sinkt die Ausgangsspannung der Schaltung etwas weiter ab. Dies lässt sich leider nicht ganz vermeiden. Benötigen Sie an einer Eingangsspannung von 12 Volt beispielsweise eine stabile Ausgangsspannung von 15 Volt, können Sie auch einen integrierten Spannungsregler an den Ausgang der Schaltung anschließen. Statt der verwendeten Dioden 1N4001 können Sie auch sogenannte Shottky-Dioden (beispielsweise SB530) in die Schaltung einsetzen. Diese haben einen geringeren Spannungsabfall als die hier verwendeten Dioden.

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