Inverter

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Als Inverter bezeichnet man in der Technik verschiedene Schaltungen bzw. Geräte, die eine Inversion, also eine Umkehrung oder Umwandlung vornehmen.

Inhaltsverzeichnis 1 Digitaltechnik 2 Energietechnik 3 Funktechnik 4 Bildverstärker

[Bearbeiten] Digitaltechnik

In der Digitaltechnik ist ein Inverter ein elektronisches Schaltelement zur Ausführung der NOT-Funktion, das das Eingangssignal invertiert: 0 am Eingang liefert 1 am Ausgang, 1 am Eingang liefert 0 am Ausgang. Damit entspricht der Inverter der Negation in der Booleschen Algebra. In Analogtechnik entspricht das einer Phasenverschiebung eines Sinussignals um 180°.

Die einfachste Schaltung für einen Inverter stellt ein Transistor in Emitterschaltung dar.

Inverter werden für verschiedene Einsatzbereiche benötigt. Zum einen werden häufig zwei Inverter als Signalverstärker hintereinandergeschaltet. In der CMOS-Technik sind alle Ergebnisse invertiert, so dass in der kleinsten Bauart mit 4 Transistoren nur NAND-Gatter und NOR-Gatter entstehen und man für UND- bzw. ODER-Gatter einen Inverter dahinter schalten muss.

Zwei hintereinandergeschaltete Inverter wurden auch manchmal als Sicherung verwendet um ein teureres Bauteil zu schützen, da Inverter sehr preiswert in der Herstellung sind und sich somit quasi als „Sollbruchstelle“ gut eignen.

Einfache Ausführung eines Inverters (Transistor in Emitterschaltung)

Inverter in CMOS-Technik

[Bearbeiten] Energietechnik

In der Energietechnik bezeichnet man als Inverter einen Wechselrichter, der Gleichstrom in ein- oder mehrphasigen Wechselstrom umwandeln kann. Im Gegensatz zum Umformer geschieht dies ohne mechanische Zwischenenergie.

Anwendung findet der Inverter zum Beispiel in modernen Frequenzumrichtern zum Betrieb von Drehstrom-Asynchronmaschinen und Drehstrom-Synchronmaschinen, in Schweißstromquellen, in Wechselrichtern zum Einspeisen von Solarstrom ins allgemeine Stromnetz oder in unterbrechungsfreien Stromversorgungen zur Umwandlung der Akku-Gleichspannung in Wechselspannung.

Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Inverter für Kaltkathodenleuchten (CCFL), die häufig für Modding im PC und als Hintergrundbeleuchtung für TFT-Flachbildschirme (engl. Display Inverter oder Backlight Inverter) verwendet werden, sowie für batterie- oder akkubetriebene Leuchtstofflampen. Diese kleinen Inverter wandeln Gleichspannungen in höhere Wechselspannungen mit einer relativ hohen Frequenz um, z. B. um 400 Hertz für Elektrolumineszenz-Folien oder in einem Bereich von 30 bis 100 kHz für CCFL-Röhren. Das nebenstehende Bild zeigt eine Gegentaktstufe mit anschließendem Resonanztransformator Cr/Lr, die aus 12 V Gleichspannung etwa 700 V Wechselspannung für die Leuchtröhre herstellt.

Invertertechnik wird auch im Klimaanlagen- bzw. im Wärmepumpenbau zur Drehzahlregelung der Verdichter und Ventilatoren eingesetzt.

[Bearbeiten] Funktechnik

In der Funktechnik bezeichnet man ein Sprachumwandlungsgerät zur Wahrung des Fernsprechgeheimnisses auf Funkverbindungen als Inverter.

[Bearbeiten] Bildverstärker

Ein spezieller Bildverstärker, bei dem das Ausgangsbild „auf dem Kopf“ steht (elektronenoptische Abbildung analog einer optischen Abbildung mit einer Linse), heißt wegen dieser Bildumkehrung ebenfalls Inverter.