Amateurfunk Know-How - Info-Ecke Bauelemente

Die Ladungspumpe

Was ist das? Was kann man damit so alles machen&xnbsp;und wo findet man Ladungspumpen im praktischen Einsatz?

Zunächst wird man wohl sagen, daß das Wort "Ladungspumpe" auf eine mechanische Vorrichtung hinweist. Aber wie das heute halt so ist, in der modernen Elektronik gibt es immer weniger mechanische Vorrichtungen. Selbst der von uns Funkamateuren so geschätzte Drehkondensator wird immer häufiger durch Kapazitätsdioden ersetzt. Und so hat auch eine Ladungspumpe wenig mit einer Wasserpumpe im PKW gemein.

Der Begriff "Ladungspumpe" bezieht sich auf eine Art von DC-DC-Spannungswandler, der zum Speichern und Übertragen der Energie anstelle von Spulen oder Transformatoren Kondensatoren verwendet. Ladungspumpen enthalten ein Schalt- oder Diodennetzwerk, durch das ein oder mehrere Kondensatoren in einer bestimmten Anordnung und Art und Weise ge- und entladen werden. Der größte Vorteil einer Ladungspumpe liegt darin, daß sie ohne jegliche Spulen auskommt. Dadurch kann man Gleichspannungswandler verschiedener Art preiswert, platzsparend und sehr zuverlässig aufbauen.

Vor allem in der Computertechnik hat man diese Vorteile schon seit längerem erkannt. Hier findet man "Charge Pumps", so der englische Name, recht häufig als Stromquelle für integrierte Schaltungen oder einzelne Bauelemente wie Schnittstellen-IC's. Recht bekannt ist der Baustein MAX232. Dieser Baustein erzeugt mittels einer Ladungspumpe aus +5V die +/- 12V zur Versorgung einer seriellen Schnittstelle.

Bis vor kurzem wurden Ladungspumpenschaltungen nur für die oben genannten Zwecke eingesetzt. Die Technik hat sich, wie überall, auch auf diesem Gebiet mächtig gesteigert. Während man früher aus einer Ladungspumpe nicht wesentlich mehr Strom als 10 Milliampere entnehmen konnte, kommen heute bereits bis zu 500 mA bei einem Wirkungsgrad zwischen 60 % und 80% aus einer solchen Stromquelle. Daher gibt es natürlich auch neue Einsatzgebiete.

So wird zum Beispiel das recht kleine C408 von Standard mit P = 200 mW von 2 Mignonzellen mit nachgeschalteter Ladungspumpe mit Spannung versorgt. Man sieht also, sinkender Energiebedarf sowie Verbesserungen in der Stromversorgungstechnik arbeiten zusammen.

Zum Abschluß aber noch ein kleiner Nachteil der Ladungspumpe:

Sie erzeugt ein besonderes Rauschen und ist daher nicht so ohne weiteres für die Speisung jeglicher Elektronik geeignet. In der Regel sind Maßnahmen zur Verminderung des Rauschens, vor allem in HF-Geräten, erforderlich.


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