Was ist ein gepulster Gleichstrom?

Pulsed DC steht in der Elektronik für gepulsten Gleichstrom (PDC). Diese Form des elektrischen Stroms besitzt sowohl Eigenschaften von Wechselstrom (AC) als auch von Gleichstrom (DC). Die gepulste Gleichstromversorgung 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 Wechsel- und Gleichstrom hat, ist er eine völlig andere Einheit. Bei einer herkömmlichen Wechselstromwellenform ist die Spannung variabel, wenn sie entlang der Welle ansteigt und abfällt. 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 den Betrieb vieler moderner Gleichstromgeräte nicht nützlich, bis er mit einem Kondensator geglättet wurde. Beim Glättungsprozess wird der Kondensator auf eine bestimmte Spannung aufgeladen und die Spannung dann als normaler Gleichstrom an die Schaltung abgegeben. Während gepulster Gleichstrom von vielen Motoren und Elektronik ohne Modifikation nicht verwendet werden kann, wird er von anderen Geräten und Prozessen verwendet.

Diese Art von Strom kann für Zwecke des Magnetron-Sputterns und der Plasmaerzeugung verwendet werden. Beim Magnetron-Sputtern wird PDC-Strom am häufigsten bei der Herstellung von Dünnschichtmaterialien eingesetzt. Das mit PDC erzeugte Plasma ist zuverlässiger als das mit normalem Gleichstrom erzeugte, da es nicht durch die Ansammlung von Argongasen vergiftet werden kann. Infolgedessen wird das PDC-Magnetron-Sputtern bei der Herstellung von Dünnschichtmaterialien als dem normalen Gleichstrom überlegen angesehen.

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

Der pulsierende Strom von PDC wurde auch in Schweißgeräten sinnvoll eingesetzt. Im Jahr 2005 begann Barrett Firearms aus Murfreesboro, Tennessee, mit der Verwendung von Wolfram-Inertgas-Schweißgeräten (WIG) mit gepulstem Gleichstrom. Das Unternehmen meldete eine Steigerung der Gesamtproduktivität um 45 % und Energieeinsparungen von bis zu 75 % als Ergebnis der aufgerüsteten Ausrüstung. Darüber hinaus hatte diese Art von Schweißgeräten eine niedrigere Betriebstemperatur, was den Verzugsfaktor reduzierte und durch die Verwendung von PDC-Strom bessere Schweißnähte erzeugte.