Das Ziel dieser Diplomarbeit war ein moglichst kleines, batteriebetriebenes Gerat, welches eine hohe variable Spannung im kV-Bereich erzeugen kann zu entwickeln. Projektpartner war die Eidgenossische Materialprufungs- und Forschungs-Anstalt (EMPA) in Dubendorf, welche damit aktive, verformbare Werkstoffsysteme ansteuern will.

In der Konzeptphase wurden verschiedene vorgegebene Ansatze wie eine Villard-Kaskadenschaltung oder ein Aufwartswandler evaluiert. Zusatzlich mussten auch weitere Realisierungsmoglichkeiten gesucht werden. Dabei hat sich schliesslich eine Kombination aus einem Halbbruckengegentaktwandler sowie einer Kaskadenschaltung durchgesetzt. Der Gegentaktwandler zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass er eine Wechselspannung am Ausgang erzeugt, welche fur die Kaskadenschaltung benotigt wird. Diese besitzt gegenuber allen anderen Konzepten den grossen Vorteil, der relativ einfachen Realisation bei hohen Spannungen.

Bei der Wahl der Bauteile wurde darauf geachtet, keine Exoten zu verwenden. Mit Ausnahme des Transformators, welcher bei Conrad bezogen wurde, konnten alle anderen Komponenten bei Farnell oder Distrelec bestellt werden. Um das gewahlte Wandlungskonzept kennen zu lernen und Verbesserungsvorschlage fur den finalen Aufbau zu sammeln, wurde zuerst ein Testprint aufgebaut, welcher eine maximale Spannung von 3.4kV erreichte. Bis auf einige Kleinigkeiten und dem relativ hohen Wechselspannungsanteil von etwa 3.5%, lief dieser einwandfrei. Basierend auf den Erkenntnissen des ersten Aufbaus, wurde in moglichst kleiner Bauweise ein Prototyp erstellt. Neben der Verlustleistung konnte auch der AC-Anteil auf ungefahr 0.25% reduziert werden. Leider ist das Gerat noch etwas storungsanfallig. Aus Zeitmangel konnte dies nur behelfsmassig behoben werden. Ansonsten lauft das Gerat einwandfrei und erfullt alle geforderten Spezifikationen.