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DC-DC Wandler

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Der DC-DC Wandler, oder auch Gleichstromsteller genannt, ist ein selbstgeführter Stromrichter, der elektrischen Strom unter Verwendung von z.B. Transistoren in eine andere Stromart umwandeln kann. Der DC-DC Wandler hat die Aufgabe, durch periodisches Schalten die Ausgangsspannung zu verändern. Anwendung findet der Gleichstromsteller in der Elektrotechnik auf dem Gebiet der Antriebstechnik. Wissenswert ist in diesem Zusammenhang, dass das Prinzip des Gleichstromstellers mit dem des Gleichspannungsreglers identisch ist und nur das Einsatzgebiet der beiden Wandler variiert.

Der Gleichspannungswandler

Der Gleichspannungswandler ist ebenfalls ein DC-DC Wandler und somit ein selbstgeführter Stromrichter. Die Schaltung soll die Spannung übersetzen und durch periodisches Schalten Spannung oder Strom regeln. Zur Energiespeicherung dient dabei eine Spule oder ein Wandler-Transformator. Es können in diesem Fall aber auch Ladungspumpen zum Einsatz kommen, wenn keine Induktivität zur Verfügung steht oder nur eine geringe Ausgangsleistung erforderlich ist. Diese Ladungspumpen sind eine günstige Alternative zu DC-DC Wandlern.

Anwendung von DC-DC Wandlern

Die DC-DC Wandler oder Gleichspannungswandler werden in Schaltnetzteilen für den Betrieb von elektrischen Verbrauchern verwendet. Diese Verbraucher können Notebooks, PC-Netzteile oder Mobiltelefone sein. Die Schaltnetzteile haben gegenüber linear geregelten Netzteilen einige positive Eigenschaften. Sie verfügen über einen hohen Wirkungsgrad und eine geringe Wärmebildung. In der elektrischen Antriebstechnik kommen Gleichstromsteller bzw. DC-DC Wandler im Bereich des Elektroantriebs zum Einsatz. Beispielsweise wird in Elektrofahrzeugen unter anderem über einen DC-DC Wandler das Bordnetz mit Strom aus der Batterie versorgt.

Wandler, welche galvanisch nicht getrennt sind, können auf Rechnerplatinen als Wandler dienen. Diese werden zur Stabilisierung des Prozossors / CPU zum Einsatz gebracht. Hier geben sie dem Kern die nötige Strom Stabilität. Ein weiteres Beispiel für den Einsatz befindet sich in den 24V Bordnetzen von LKWs, in denen 24V in 12V gewandelt werden. Man nennt Geräte zur Wandlung einer höheren Ausgangsspannung Transverter.

Mehr zum Thema: Leistungselektronik der Uni Stuttgart

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Vorteile von Schaltnetzteilen

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Schaltnetzteile oder Schaltnetzgeräte gehören zu den elektrischen Bauteilen, welche die Netzspannung zunächst gleichrichten, sie dann in eine Wechselspannung umwandeln und anschließend wieder gleichrichten. Schaltnetzteile verfügen zusätzlich über einen hohen Wirkungsgrad.

Besonderheiten von Schaltnetzteilen

Schaltnetzteile haben aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte außerdem den Vorteil, dass sie wesentlich leichter und kompakter sind. Schon bei geringer Leistung verfügen Schaltnetzteile im Gegensatz zu üblichen Netzteilen über einen hohen Wirkungsgrad. Aus diesem Grund werden sie oftmals auch in Steckernetzteilen verbaut. Ein weiterer Vorteil von Schaltnetzteilen gegenüber Netztransformatoren sind ihre geringen Kupferverluste bei Leistungen von weniger als 300 Watt.

Vorteile von Schaltnetzteilen

  • Betrieb unterschiedlicher Netzspannungen ist möglich
  • hoher Wirkungsgrad um 90% erreichbar, trotz gleichzeitig geringer Leistung und Lastwechsel
  • geringere Kupferverluste
  • niedriger Verbrauch im Standby-Modus
  • Günstiger als herkömmliche Transformatoren

Klassifizierung

Die Netzteile können in unterschiedliche Topologien unterteilt werden:

  • Abwärtswandler
  • Aufwärtswandler
  • Eintaktflusswandler
  • Eintraktsperrwandler
  • Inverswandler
  • Ladungspumpe
  • Resonanzwandler
  • SEPIC Wandler
  • Synchronwandler

Schaltnetzteile und ihre Schutzarten

Elektrische Geräte müssen teilweise unter anspruchsvollen Bedingungen ihre Leistung erbringen. Von ihnen wird eine hohe Lebenserwartung erwartet. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden müssen diverse Auflagen erfüllt werden. Hinsichtlich der Eignung müssen entsprechende Schutzarten sogenannte IP Codes (DIN Abk. für International Protection) erfüllt werden. Die Topologie der Schutzarten unterteilt sich in zwei Normen:

  1. Schutzart durch Gehäuse
  2. Schutzarten durch Fremdkörper

Hochwertige Schaltnetzteile können bei der Firma ProConnecting erworben werden. Die Schaltnetzteile verfügen unter anderem über einen hohen Wirkungsgrad, einen Überlastschutz und einen eingebauten Entstörfilter.

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Platinen Netzteile

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Die Platinen Netzteile sind elektronische Bauteile, die auf Platinen oder Leiterplatten befestigt werden können. Die Platinen Netzteile bestehen in der Regel aus kompletten Bauteilen. Verwendet werden die Platinen vorallem in elektronischen Geräten. Netzteile haben grundsätzlich die Aufgabe, die Netzspannung in die geeignete Betriebsspannung umzuwandeln. Diesen Vorgang nennt man Transformation oder Spannungswandlung. Netzteile werden aus diesem Grund auch als Spannungswandler bezeichnet, welche die vorhandene Spannung aus dem Stromnetz wandeln können.

Platinen für elektronische Bauteile

Platinen oder Leiterplatten bestehen aus einem speziellen Material, das aus faserverstärktem Kunststoff zusammengesetzt ist. Auf der Leiterplatte befinden sich Leiterbahnen aus Kupfer. Die Bauelemente können direkt auf die vorhandenen Lötflächen gelötet werden. Sind die Bauteile größer, werden sie meist durch Verschraubungen auf der Leiterplatte befestigt. Platinen Netzteile lassen sich auf diese Weise einfach auf der Platine montieren. Sogenannte passive Bauteile werden gleich mit der Leiterplatte verbunden. Zum Beispiel können Spulen oder Kontakte direkt in die Kupferschicht eingeprägt werden. Platinen mit integrierten Schaltkreisen nennt man auch „chip on board“ oder „chip in board“.

Platinen Netzteile

Die Platinen Netzteile werden je nach ihrem Einsatzzweck und der zur Verfügung stellenden Ausgangsleistung in unterschiedlichen Baugrößen angeboten. Sie verfügen über einen relativ hohen Wirkungsgrad. Verschiedene, hochwertige Platinen Netzteile können bei der Firma ProConnecting erworben werden.

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Mean Well Netzteile

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Der erfolgreiche Marktführer und Hersteller von Mean Well Netzteilen ist Mean Well Enterprises Co., Ltd. mit Sitz in Taiwan. Das Unternehmen wurde 1982 gegründet und ist seitdem auf dem Gebiet von Schaltnetzteilen weltweit führend. Die hochwertigen Produkte stehen für Qualität und eine zuverlässige Funktionsweise.

Das Unternehmen Mean Well

Der Hersteller von Mean Well Netzteilen wurde 1982 unter seinem heutigen Namen Mean Well Enterprises Co. Ltd. gegründet. Im selben Jahr fertigte das Unternehmen die Apple-II-kompatiblen Schaltnetzteile. Etwa zwei Jahre später folgte ein IBM PC kompatibles Schaltnetzteil und daraufhin ein innovatives Industrie-Schaltnetzteil. Bereits 1991 musste die Firma Mean Well aus Kapazitätsgründen seinen Standort nach Hsin-Chuang wechseln.

Errichtung neuer Produktionsstandorte

Eine weitere Fabrik wurde 1993 in der chinesischen Stadt Guangzhou gegründet. Im darauffolgenden Jahr erhielt das Unternehmen die ISO-9001 Zertifizierung. 1998 wurde der Vertrieb ausgebaut und damit die „Powernex Corp.“ gegründet. Ein Jahr später errichtete das Unternehmen mit „Meanwell USA Inc.“ eine neue Niederlassung im californischen Staat Fremont.

Für eine bleifreie Produktion

Auf eine umweltfreundliche und vorallem bleifreie Produktion von Mean Well Netzteilen setzte das Unternehmen 2004 seinen Schwerpunkt. Mit der „Mean Well Europe BV“ in den Niederlanden folgte 2006 nun eine erste Niederlassung in Europa. Im gleichen Jahr wurde eine weitere Fabrik in der chinesichen Stadt Suzhou errichtet. Bis heute ist das Unternehmen Mean Well mit seinen Produkten sehr erfolgreich und weltweit führend.

Innovative Mean Well Produkte

Der stetige Unternehmenserfolg hat Mean Well zu einem führenden Hersteller von Mean Well Netzteilen gemacht. Die Produkte der Mean Well Enterprises Co. Ltd. stehen für Innovation und Qualität. Außerdem setzt das Unternehmen auf eine umweltfreundliche Produktion ihrer Netzteile. Weitere Produkte sind AC/DC-Schaltnetzteile, DC/AC-Wechselrichter, DC/DC-Wandler und Batterieladegeräte. Mean Well Netzteile sowie andere Produkte von Mean Well können über die Firma ProConnecting bezogen werden.

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