Einstellbare Konstantstromquelle

Eine Konstantstromquelle versorgt einen Stromkreis unabhängig vom elektrischen Widerstand konstant mit Strom. Dieser Strom wird auch als eingeprägter Strom bezeichnet. Konstantstromquellen werden als Wechselstromquelle und Gleichstromquelle umgesetzt. Die meisten Konstantstromquellen sind als Gleichstromquelle konzipiert, die elektronische Schaltungen darstellen.

Konstantstromquellen können mit einem Bipolartransistor realisiert werden. Auch eine Umsetzung als Zweipol über einen Feldeffekttransistor ist möglich. Dieser besteht aus einem selbstleitenden Transistor und einem Widerstand. Diese Konstantstromquelle ist bereits als fertiges Bauteil im Fachhandel erhältlich. Eine Konstantstromquelle kann auch mithilfe eines Operationsverstärkers umgesetzt werden.

Konstantstromquellen als integrierte Schaltung sind zweipolig und auf verschiedene Ströme im Bereich Milliampere ausgelegt. Längsregler-Schaltkreise können ebenfalls auf eine Konstantstromquelle ausgelegt werden. PTAT-Stromquellen liefern den Strom, der sich proportional zur Temperatur ändert.

Die Konstantstromquelle wird immer dann benötigt, wenn der Strom konstant fließen muss – auch bei einer Spannungsänderung. Da sich Widerstände hierzu nicht eignen, wird die Konstantstromquelle in einer der möglichen Bauweisen umgesetzt. Der Strom wird in einer Konstantstromquelle mithilfe einer Last konstant gehalten, wobei Spannungsänderungen ausgeglichen werden. Die verschiedenen Bauweisen für Konstantstromquellen unterscheiden sich anhand ihrer Betriebsspannung und der Präzision. Die Schaltungen reichen von einfachen Modellen wie J-FET bis zu komplex aufgebauten Konstantstromquellen mit Schaltregler oder Linerarregler.

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Schaltung für Netzteile

Schaltnetzteile wandeln die unstabile Eingangsspannung in eine Gleichspannung um. Hierbei wird entweder eine Gleichspannung oder Wechselspannung in eine Gleichspannung mit einem abweichenden Spannungsniveau umgewandelt. Schaltnetzteile unterscheiden sich von herkömmlichen Netzteilen durch ihre Funktionsweise: Sie richten die Netzspannung gleich, erzeugen eine Wechselspannung und richten diese wiederum gleich. Alle Schaltnetzteile sind mit einem Netztransformator ausgestattet.

Schalternetzteile zeichnen sich durch ihren hohen Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Netzteilen aus. Der Wirkungsgrad liegt bis über 90 Prozent. Da auch kleine Gruppen einen ausreichenden Wirkungsgrad bieten, werden Schaltnetzteile immer häufiger in Steckernetzteilen verbaut.

In einem Schaltnetzteil finden folgende Prozesse bei der Spannungsumwandlung statt: Gleichrichtung der Spannung, Glättung, Zerteilen der Gleichspannung und Umwandlung in Wechselspannung, Gleichrichtung und Siebung. Schaltnetzteile haben nicht nur einen hohen Wirkungsgrad, sondern können verschiedene Eingangsspannungen unterschiedlichen Niveaus aufnehmen und umwandeln. Die Netzteile sind daher für verschiedene Netzspannungen geeignet. Sie benötigen wenig Kupfer und zeichnen sich durch einen geringen Stromverbrauch im Stand-By aus. Aufgrund ihrer kompakten Bauweise sind Schaltnetzteile vergleichbar klein und leicht. Sie sind zudem preiswerter erhältlich als herkömmliche Transformatoren. Zu den klassischen Anwendungsgebieten für Schaltnetzteile gehören Computernetzteile und Netzteile von Fernsehern und Monitoren. Sie wandeln auch den Strom für Notebooks und Mobiles um. In der Elektrotechnik ergeben sich weitere Einsatzgebiete wie Diodenlaser und Akkumulatoren.

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IP67 – Power Supply

Netzteile sind auch unter ihrer englischen Begriffsbezeichnung Power Supplies bekannt und können als Baugruppen sowie als eigenständige Geräte Spannung umwandeln. Das Netzteil kommt für Handys und andere Geräte immer dann zum Einsatz, wenn eine andere Spannung als die Netzspannung aus der Steckdose benötigt wird. Das Netzteil wandelt die Spannung in die benötigte Gerätespannung um. Netzteile werden in verschiedene Schutzarten wie die IP67 Power Supplies unterteilt.

Die Schutzklasse von Netzteilen gibt an, für welche Umgebungs- und Arbeitsbedingungen das Gerät geeignet ist. Die Schutzart wird dabei immer mit den Buchstaben IP angegeben. Dieser Schutzartbezeichnung folgen dann die DIN-Ziffern für den Berührungs- und Wasserschutz des Netzteils. Ein Netzteil der Klasse IP67 ist so gegen das Eindringen von Staub und anderen Teilchen geschützt und überlebt auch ein kurzes Eintauchen in das Wasser. Die Schutzart IP54 ist typisch für Industrieanlagen, in Schaltschränken werden hingegen Komponenten der Klasse IP20 verbaut.

Professionelle Netzteile sind im Fachhandel in verschiedenen Klassen wie der IP65 erhältlich. Das Netzteil muss dabei immer den herrschenden Umgebungsbedingungen entsprechen und gegen das mögliche Eindringen von Dreck sowie gegen Spritzwasser gerüstet sein. Die Bedeutung der verschiedenen Schutzarten fällt besonders beim Wasserschutz markant aus: Netzteile der Schutzart 1 sind nur gegen Tropfwasser geschützt während verwandte Geräte der Klasse 8 dauerhaft im Wasser ihre Funktion verrichten.  

Hier finden Sie IP67 Power Supplies.

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IP67 + IP64 Power Supplies

Netzteile wandeln den Strom aus der Steckdose in die vom zugehörigen Gerät benötigte Spannung um. Die Netzteile sind als eigenständiges Gerät und integrierte Baugruppen erhältlich, die direkt im Gerät verbaut sind.

Ungeregelte Netzteile sind kostengünstig erhältlich, können aber keine konstante Ausgangsspannung zur Verfügung stellen. Geregelte Netzteile hingegen stellen immer eine Gleichspannung bereit. Zu den geregelten Netzteilen in einfacher Bauweise gehören lineare Netzteile. Schalternetzteile hingegen machen höhere Frequenzen als die aus der Steckdose zur Verfügung gestellte Netzfrequenz möglich. Im Haushalt sind Steckernetzteile am weitesten verbreitet, die zum Aufladen von Mobiltelefonen oder kleinen Elektrogeräten genutzt werden.

Netzteile sind heute im Fachhandel in sehr großer Auswahl für alle Anwendungszwecke erhältlich. IP-Netzteile entsprechen hierbei internationalen Normen: IP steht für International Protection, also die Internationale Schutzklasse. Die Schutzklassen werden jeweils über die IP-Normen definiert, die den Ansprüchen bestimmter Arbeitsumgebungen entsprechen. Die IP-Nummer des Geräts gibt mit der ersten Ziffer den Schutzgrad gegen das Eindringen von Staub und mit der zweiten Ziffer gegen das Eindringen von Wasser an. Für IP67 Power Supplies bedeutet dies, dass sie staubdicht und wasserdicht (bei kurzem Eintauchen in das Wasser) sind. IP64 Power Supplies sind ebenfalls staubdicht, jedoch nur gegen Spritzwasser geschützt. Anhand dieser Schutzklassen können die Netzteile für verschiedene Arbeitsumgebungen klassifiziert werden.

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