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Hintergrundwissen Memory-Effekt

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Als Memory-Effekt wird die Verringerung der Kapazität von Akkus während der Nutzungsdauer bezeichnet. Dieser Effekt betraf Akkus und Batterien aus Nickel und Cadmium. Heute sind moderne Nickel-Cadmium-Akkus aber nicht mehr von Memory-Effekten betroffen. Auch diese modernen Akkus verlieren mit der Zeit an Kapazität, die jedoch aus Gründen wie Alterung und Erhitzung auftritt. Auch die Tiefentladung, also die Nutzung eines Akkus bis zur völligen Stromentnahme, kann zu einer Kapazitätenverringerung von Akkus führen und sollte daher vermieden werden.

Der Memory-Effekt äußert sich immer mit einem Abfall der Spannung. Der Akku hat sich den benötigten Energiebedarf anscheinend mit der Zeit gemerkt und stellt nur die durchschnittlich verbrauchte Energiemenge anstelle seiner vollständigen Kapazitäten zur Verfügung. Damit sinkt die Kapazität des Akkus dauerhaft. Der Memory-Effekt wurde in den 60er Jahren entdeckt und ist vermutlich auf folgende zwei Ursachen zurück zu führen: Kristallbildung und Umkristallisation.

Eine Kristallbildung ist beim dritten Aufladen von Nickel-Cadmium-Akkus zu beobachten. Wird der Akku nun zukünftig nicht vollständig aufgeladen, bilden sich weitere, größere Kristalle. Die Spannung bricht ein. Weiterhin kann eine Umkristallisation für den Kapazitätsverlust oder Memory-Effekt verantwortlich sein. Dies betrifft allerdings nur veraltete Ladetechniken, die den tatsächlichen Füllstand der Batterie außer acht lassen. Beim Aufladen des Akkus kann es somit zu einer Überladung kommen. Die Kapazität lässt dann wiederum dauerhaft nach.

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Reihenklemmen

Einsatzgebiete von Reihenklemmen

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Klemmen kommen in der Elektrotechnik als Verbindungsglied für Drähte oder Leitungen zum Einsatz. Wenn die Klemme befestigt ist, wird ein dauerhafter und sicherer Kontakt zwischen zwei Leitungen hergestellt. Die meisten Klemmen werden mit Schrauben oder Federn fixiert. Zu den bekanntesten Klemmen-Typen gehören Erdklemmen (PE-Klemmen) für Schutzleiter, Print- und PCB-Klemmen für Leiterplatten und Reihenklemmen für den Einsatz auf Tragschienen. Zu diesen Tragschienen, die aus Metall besteht und zur Befestigung von Relais oder eben Reihenklemmen dient, gehört die Hutschiene.

Reihenklemmen müssen verschiedenen Normen entsprechen. Sie sind mit Schraubanschluss, Federkraftanschluss und mit Schnellanschlusstechnik für die zügige Montage erhältlich. Die Schnellanschlusstechnik spart im Schnitt über die Hälfte der Zeit, die ansonsten für die Montage der Reihenklemmen notwendig ist.

In der Praxis kommen Reihenklemmen meist für die Befestigung von Betriebsmitteln auf einer Hutschiene zum Einsatz. Die Hutschiene besteht aus Metall und zeichnet sich durch eine U-Form aus. Dank dieser Ausformung können die Einbaugeräte auf der Tragschiene mithilfe des Klemmmechanismus befestigt werden. Hutschienen und Reihenklemmen sind in Verteilekästen, Schaltschränken oder auch in Anschlusskästen zu finden. Die Hutschienenmontage ist preisgünstig – mit modernen Reihenklemmen wie der Schnellanschlusstechnik kann die Montagezeit nochmals verkürzt werden. Damit ist ein schneller und vor allem kostengünstiger Austausch von elektrischen Betriebsmitteln wie Relais oder Zeitschaltuhren in Verteilerkästen möglich.

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Netzteile

Erdung von Schaltnetzteilen

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Schaltnetzteile wandeln eine Gleich- oder Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Dabei wird der unstabilisierte Eingangsstrom in eine konstante Ausgangsspannung neuen Niveaus umgewandelt. Moderne Netzteile zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Zu den bekanntesten Schaltnetzteilen, die in vielen Haushalten anzutreffen sind, gehören Computernetzteile und Netzteile von Fernsehern.

Im Spannungsnetzteil erfolgt zunächst eine Gleichrichtung der Spannung, dann eine Umwandlung in Wechselspannung. Zum Schluss wird die Spannung wieder gleichgerichtet und ausgegeben. Mit dieser Funktionsweise unterscheiden sich Spannungsnetzteile von herkömmlichen Netzteilen, die unter Anderem für Mobiltelefone Verwendung finden.

Zu den Vorteilen moderner Schaltnetzteile gehört ihr erhöhter Wirkungsgrad von in der Regel über 90 Prozent. Es gibt Schalternetzteile für verschiedene Netzspannungen. Sie verbrauchen selbst nur wenig Strom und zeichnen sich durch ein niedriges Gewicht aus. Eine deutlich kostenintensivere Alternative für ein Spannungsnetzteil ist der Trafo. Moderne Spannungsnetzteile sind komplexer aufgebaut als herkömmliche Netzteile.

Schalternetzteile kommen unter Anderem als Computernetzteile zum Einsatz, weil sie kostengünstig arbeiten und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Sie sind recht komplex aufgebaut, da der Strom immer erst gleichgerichtet, dann in eine Wechselspannung von hoher Frequenz umgewandelt und anschließend wieder gleichgerichtet wird. Bei einem Schaltnetzteil handelt es sich um eine Regelschaltung, die eine fast verlustfreie Spannungsumwandlung möglich macht.

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Netzteile

Qualitätsmerkmale von medizinischen Netzteilen

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Medizinische Netzteile kommen in Arztpraxen oder Kliniken zum Einsatz. Die Netzteile werden beispielsweise zum Betrieb von EKG-Geräten und vergleichbaren Gerätschaften aus der Medizintechnik verwendet.

Alle medizinischen Netzteile benötigen eine Zulassung und müssen die gültige Norm erfüllen. Die Qualitätsmerkmale von medizinischen Netzteilen umfassen vor allem den Schutz des Patienten, der an das Gerät angeschlossen wird. Insbesondere Ableitungsströme müssen hierbei vermieden werden. Diese Ableitungsströme werden durch medizinische Netzteile stark eingegrenzt und können somit nicht mehr über leitende Bau- oder Geräteteile auf den Patienten übergehen. Zu den weiteren Qualitätsmerkmalen medizinischer Netzteile gehören Eigenschaften wie eine Überstromerkennung und ein Überspannungsschutz. Da die Entwicklung und das anschließende Zulassungsverfahren sehr zeit- und kostenintensiv sind, werden medizinische Netzteile vergleichbar teuer angeboten.

Bei den meisten Netzteilen, die in der Medizin im Einsatz sind, handelt es sich um AC/DC Schalternetzteile. Bei einer kleinen Zahl medizinischer Geräte wie dem EKG werden aber aufgrund der sensiblen Signale lineare Netzteile verbaut. Neben den klassischen Einbaunetzteilen gibt es medizinische Netzteile auch als Steckernetzteil für die externe Versorgung. Optisch unterscheiden sich Netzteile aus der Medizintechnik übrigens nicht von herkömmlichen Modellen.

Im Fachhandel werden medizinische Netzteile von etwa sieben bis über eintausend Watt angeboten. Alle Netzteile für die Medizin müssen den Normen EN60601-1 oder UL2601-1 entsprechen

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