Die richtige Stromversorgung auswählen

Stromversorgung von MTM POWER

Um Energie zwischen elektrischen Netzen mit unterschiedlichen Eigenschaften und Geräten mit unterschiedlichen Lastanforderungen umzuwandeln, gibt es vier Arten von Stromversorgungen.

AC/DC-Netzteile: Diese werden für die meisten alltäglichen Geräte, wie z. B. Ladegeräte für Mobiltelefone, eingesetzt. Das Netzteil wandelt den Netzwechselstrom in Gleichstrom um und passt die Spannung an den Bedarf des Geräts an.

DC/DC-Netzteile: Diese werden in den meisten elektronischen Geräten, wie z. B. Computern, verwendet. Sie modifizieren die Eingangsspannung und können gegebenenfalls die Wellenform verändern.

AC/AC-Netzteile: Diese werden in sehr spezifischen Anwendungen eingesetzt, wie z. B. in bestimmten Audioverstärkern. Sie ermöglichen die Absenkung der Netzspannung.

Laborstromversorgungen: Diese werden auch als Tischnetzteile bezeichnet und gehören zu den am häufigsten verwendeten Prüf- und Messinstrumenten. Sie bieten die Möglichkeit, verschiedene elektrische Stromparameter zu verändern, um elektrische Geräte zu testen.

Stromversorgungen können je nach ihrem Funktionsprinzip in zwei Kategorien unterteilt werden:

• Linearnetzteile
• Schaltnetzteile

Linearstromversorgung von COMELIT

Linearnetzteile

Diese Art der Stromversorgung liefert eine oder mehrere konstante, stabilisierte Gleichspannungen, unabhängig von Netzspannungsschwankungen.

Eine lineare Stromversorgung besteht aus einem Transformator, einem Gleichrichter, einem Filter und einem Regler (bzw. einer Steuerschaltung).

Der Transformator senkt das Niveau der Netzspannung, der Gleichrichter wandelt die Wechselspannung in Gleichspannung um, der Filter speichert die Energie, um die am Ausgang des Gleichrichters erhaltene Spannung konstanter und linearer zu machen, und der Regler stabilisiert und regelt die Ausgangsspannung.

Ein lineares Netzteil kann zwischen einigen wenigen bis zu mehreren hundert Watt liefern.

• Anwendungen: Diese Art der Stromversorgung ist für Audiogeräte geeignet. Auch Labornetzgeräte sind meist linear.

• Vorteile: Sie sind einfach zu installieren, bieten eine gute Stabilität und haben eine gute Wärmebeständigkeit.

• Nachteile: Aufgrund hoher Energieverluste haben sie einen geringen Wirkungsgrad. Darüber hinaus sind lineare Netzteile sperrig und relativ schwer.

Schaltnetzteil von JVL

Schaltnetzteile

Bei dieser Art von Stromversorgung erfolgt die Regelung durch die Leistungselektronik, z. B. durch Transistoren, die für das Schalten zuständig sind. Im Gegensatz zu linearen Quellen übertragen bestimmte Schaltnetzteile die Leistung sofort.

Schaltnetzteile haben sich seit den 1980er Jahren stark weiterentwickelt, um die Nachteile linearer Netzteile, nämlich ihr hohes Gewicht und den geringen Wirkungsgrad, zu überwinden.

• Anwendungen: Diese Art der Stromversorgung eignet sich für gängige elektronische Geräte wie Computer, Fernsehgeräte, Ladegeräte für Mobiltelefone usw.

• Vorteile: Schaltnetzteile haben einen sehr hohen Wirkungsgrad. Da sie mit einem viel kleineren Transformator arbeiten, sind sie leichter und kompakter als lineare Quellen.

• Nachteile: Sie erzeugen Rauschen (Oberwellen) und eine erhebliche Restwelligkeit.

Die Aufgabe eines Netzteils besteht darin, eine stabile Spannung zu liefern, unabhängig von der Höhe des Eingangsstroms. Diese Funktion wird von den verschiedenen Komponenten des Netzteils erfüllt: dem Filter, dem Stabilisator und dem Regler.

Filter

Der Filter wandelt die Ausgangsspannung des Gleichrichters in eine möglichst lineare Gleichspannung um. Er besteht aus einem Kondensator mit einer allgemein hohen Kapazität in der Größenordnung von einigen Mikrofarad (µF).

Stabilisator

Der Stabilisator garantiert einen festen Wert für die Ausgangsspannung, auch wenn die Eingangsspannung schwankt. Eine Struktur, die aus einer Zenerdiode in Verbindung mit einem Transistor besteht, absorbiert Ladungsschwankungen.

Regler

Der Regler hält die Ausgangsspannung ebenfalls auf einem bestimmten Wert, aber im Gegensatz zum Stabilisator passt er sein Verhalten an Änderungen der Versorgungsspannung an. Wenn beispielsweise die Ausgangsspannung abfällt, ändert der Regler seine Parameter, um diesen Abfall zu kompensieren.

Es ist wichtig, dass Sie Ihre elektrischen Geräte schützen:

• Wärmeableitung gewährleisten;
• Überspannungsschutz installieren.

Im Falle einer Überhitzung oder eines Blitzeinschlages in das Stromnetz kann die gesamte Elektroinstallation beschädigt werden und es besteht Brandgefahr. Aus Sicherheitsgründen muss die maximale Leistung, die zur Versorgung des Geräts erforderlich ist, sorgfältig berechnet werden. Es müssen zudem Sicherungen und Schutzschalter enthalten sein, um die elektrische Anlage und die daran angeschlossenen Geräte zu schützen.