Funktionsweise von Ladegeräten

Egal ob zum Aufladen von Mobiltelefonen über das Steckernetzteil oder als Ladegerät für Batterien: In fast jedem Haushalt sind ein oder mehrere Ladengeräte vorhanden. Als Ladegerät werden Geräte bezeichnet, die zum Aufladen von Energiespeichern wie Akkus Verwendung finden. Ladegeräte werden normalerweise über die Steckdose oder über einen Zigarettenanzünder bedient. Es gibt zwei verschiedene Gruppen von Ladegeräten: Einfache und intelligente Geräte.

Einfache Ladegeräte laden den Akku mit einer konstanten Spannung bzw. Strom auf. Sie steuern und überwachen den Ladeprozess allerdings nicht. Einfache Ladegeräte beenden den Ladevorgang also nicht, wenn der Speicher vollständig aufgefüllt ist. Bei einfachen Ladegeräten kann es aufgrund der ungesteuerten Entladung zu einer Verringerung der Lebensdauer des Akkus kommen.

Intelligente Ladegeräte zeichnen sich durch eine integrierte Ladeschaltung aus. Diese Ladeschaltung steuert den Ladeprozess. Auch eine Schnellladung ist möglich, ohne dass eine Überladung droht. Möglich ist unter Anderem ein Ladeprozess mithilfe von Stromimpulsen. Ein gutes Beispiel für eine gesteuerte Ladung sind die Starterbatterien in Autos: Sie werden mit dem Laderegler über die Lichtmaschine geladen. Der Laderegler zeigt sich dabei für die Steuerung des Stroms aus der Lichtmaschine verantwortlich.

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Braucht man noch Netzwerkkarten?

Um mit einem lokalen Netzwerk Daten zu tauschen, benötigen Computer eine sogenannte Netzwerkkarte. Diese Netzwerkkarten werden zu den DC-Schaltwandlern gezählt. DC-Schaltwandler werden allerdings nicht als Netzteile bezeichnet. Trotzdem kann man sie aber den eigenständigen Netzteil-Typen zuordnen.

Netzwerkkarten besitzen einen oder mehrere Ethernet-Anschlüsse. Oft ist der Netzwerkanschluss bei modernen Rechnern heute auf der Hauptplatine zu finden. Das bedeutet: Eine separate Netzwerkkarte ist nicht mehr notwendig. Diese sogenannte Onboard-Lösung mit einem Anschluss von durchschnittlich einem GBit auf der Platine ist für standardmäßige Anwendungen völlig ausreichend. Beliebt sind separate Netzwerkkarten aber für anspruchsvolle Arbeitsanwendungen und insbesondere auch bei Gamern.

Integrierte Netzwerkkarten werden meist für Wireless LAN-Verbindungen genutzt. Neben Notebooks haben heute auch Desktop-Rechner eine solche Netzwerkkarte und können ohne LAN-Kabel ins Internet. Die handelsüblichen Netzwerkkarten werden anhand ihrer Bussysteme unterschieden: Zu den bekanntesten Schnittstellen zählen PCI-Express oder PCMCIA. Ist die Netzwerkkarte bereits integriert, spricht man immer von einer Onboard-Lösung. Diese Schnittstellen für LAN bestehen aus dem gleichen Bauteilen wie separate Netzwerkkarten und sind auf der Platine integriert.

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Besonderheiten von Labornetzteilen

Es gibt Netzteile für verschiedene Anwendungsbereiche. In fast jedem Haushalt sind beispielsweise Steckernetzteile (Mobiltelefon) bekannt, bei denen Netzteil und Stecker eine bauliche Einheit bilden. Zu den besonderen Netzteilen für spezielle Anwendungsbereiche gehören Labornetzteile.

Wo werden Labornetzteile verwendet?

Labornetzteile kommen im Prüf- und Servicebereich zum Einsatz. Auch in der Hobbyelektronik arbeitet man mit speziellen Labornetzteilen. Die Labornetzteile können in unterschiedlichen Bauweisen ausgeführt sein. Typisch ist aber eine Regelung, mit der sich mindestens die ausgehende Spannung einstellen lässt.

Die besonderen Merkmale von Labornetzteilen

Labornetzteile haben eine Strombegrenzung. Die meisten Labornetzteile sind mit einer Anzeige ausgestattet, die die eingestellte und abgegebene Spannung sowie das Stromniveau angibt. Die meisten Labornetzteile sind auf Bananenstecker ausgelegt. Die Netzteile arbeiten bei entsprechenden technischen Voraussetzungen auch mit einem Steuerrechner zusammen. Die Ausgänge von Labornetzteilen sind überlastungs-, verpolungs- und kurzschlussfest. Angegeben wird sowohl das Impulsverhalten als auch die Restwelligkeit und Rauschen. Höherwertige Netzteile weisen eine erweiterte Ausstattung auf – sie haben beispielsweise vier Buchsen statt zwei.

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Was ist ein Wirkungsgrad?

In Zusammenhang mit effektiven Netzteilen für beispielsweise PCs wird immer wieder der Wirkungsgrad als Qualitätsmerkmal genannt. Moderne Computernetzteile erreichen einen Wirkungsgrad von deutlich über 80 Prozent.

Allgemein gibt der Wirkungsgrad das Verhältnis von abgegebener und zugeführter Leistung an. Wenn dem Netzteil nun mehr Leistung zugeführt werden muss, als es wieder abgibt, entsteht eine sogenannte Verlustleistung. Der Wirkungsgrad definiert also die Effizienz von Energieumwandlungen oder Energieübertragungen. Der individuelle Wirkungsgrad wird immer in Prozent ausgedrückt. Je höher der Wirkungsgrad, desto effektiver arbeiten Geräte wie Netzteile.

In der Praxis wird kein Wirkungsgrad von 100 Prozent erreicht. Auch Netzteile können also nie sämtliche Energie, die ihnen zugeführt wurde, an das Gerät weitergeben. Zu den Gründen für diese natürliche Verlustleistung zählt vor allem die entstehende thermische Energie.

Optimal wäre natürlich ein Gerät, das einen Wirkungsgrad von mehr als 100 Prozent erreicht – dieses sogenannte Perpetuum Mobile gibt es aber nicht.

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