Was ist ein gepulster Gleichstrom?

Pulsed DC steht in der Elektronik für Pulsed Direct Current (PDC). Diese Form des elektrischen Stroms besitzt Eigenschaften sowohl von Wechselstrom (AC) als auch von Gleichstrom (DC). Das gepulste Gleichstromnetzteil liefert einen Strom einer einzigen Polarität mit einer variablen Spannung. Diese gleichgerichtete Wellenform wird entweder mit einem Halbwellen- oder einem Vollwellengleichrichter erzeugt.

Während der PDC-Strom ähnliche Eigenschaften wie AC- und DC-Ströme hat, ist er eine völlig andere Einheit. Bei einer herkömmlichen Wechselstromwellenform ist die Spannung variabel, während sie entlang der Welle nach oben und unten ansteigt. Gepulster Gleichstrom teilt diese Eigenschaft mit Wechselstrom, aber im Gegensatz zu Wechselstrom ändert sich die Polarität des Stroms nicht. Wie herkömmlicher Gleichstrom behält gepulster Gleichstrom eine einzelne positive oder negative Polarität bei.

Gepulster Gleichstrom ist für viele moderne Gleichstromgeräte nicht nützlich, bis er mit einem Kondensator geglättet wurde. Der Glättungsprozess beinhaltet das Aufladen des Kondensators auf eine bestimmte Spannung und die anschließende Abgabe der Spannung an den Stromkreis als regulärer Gleichstrom. Während gepulster Gleichstrom von vielen Motoren und Elektronik nicht ohne Modifikation verwendet werden kann, wird er von anderen Geräten und Prozessen verwendet.

Diese Stromart kann zum Zwecke des Magnetron-Sputterns und der Plasmaerzeugung verwendet werden. Beim Magnetron-Sputtern wird der PDC-Strom am häufigsten bei der Herstellung von Dünnfilmmaterialien angewendet. Das mit PDC erzeugte Plasma ist zuverlässiger als das mit normalem Gleichstrom erzeugte, da es nicht durch die Ansammlung von Argongasen vergiftet werden kann. Als Ergebnis wird das PDC-Magnetron-Sputtern als dem regulären Gleichstrom bei der Herstellung von Dünnfilmmaterialien überlegen angesehen.

Diese Anwendung von gepulstem Gleichstrom hat es für die Fertigungs- und Elektronikindustrie sehr nützlich gemacht. Mit diesem Verfahren hergestellte Dünnschichtmaterialien werden für eine Vielzahl elektronischer Komponenten verwendet. Die Möglichkeit, diese Materialien in kürzerer Zeit zuverlässiger herzustellen, macht den Einsatz von PDC-Strom zu einer kostengünstigen Maßnahme für diese industrielle Anwendung.

Der pulsierende Strom von PDC wird auch in Schweißgeräten gut genutzt. Im Jahr 2005 begann Barrett Firearms aus Murfreesboro, Tennessee, gepulste DC-Wolfram-Inertgas-(WIG)-Schweißgeräte zu verwenden. Das Unternehmen meldete eine Steigerung der Gesamtproduktivität um 45 % und Energieeinsparungen von bis zu 75 % als Folge der verbesserten Ausrüstung. Darüber hinaus hatte diese Art von Schweißgerät eine niedrigere Betriebstemperatur, was den Verwerfungsfaktor reduzierte und durch die Verwendung von PDC-Strom bessere Schweißnähte erzeugte.