Netzteile: Die verschiedenen Bauformen

Zu den bekanntesten Netzteilen gehören Steckernetzteile. Das Steckernetzteil bildet eine bauliche Einheit mit dem integrierten Netzstecker und eignet sich für Leistungen bis zu 50 Watt. Im Haushalt finden Steckernetzteile unter Anderem als Ladegeräte mit USB-Anschluss Verwendung.

Bei Schaltnetzteilen handelt es sich in der Regel um Steckernetzteile. Sie zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und wandeln unstabile Spannungen in eine Spannung anderen Niveaus um. Verwendung findet das Steckernetzteil unter anderem als Netzteil für Computer und Fernseher.

Trafonetzteile werden heute mehrheitlich von der Gruppe der Schaltnetzteile abgelöst. Sie haben nur einen niedrigen Wirkungsgrad von unter 50 Prozent und werden meist ohne Spannungsregler gebaut. Trafonetzteile bestehen unter anderem aus einem Transformator, einen Gleichrichter und Siebkondensator.

Man kann Netzteile weiterhin in eigenständige Geräte und Einbau-Netzteile gliedern. Zu den eigenständigen Netzteilen gehören beispielsweise Netzteile für Notebooks. Einbau-Netzteile werden als Baugruppen ausgeführt und finden für Geräte Verwendung, die mehrere Spannungen benötigen. Hierzu zählen Drucker und Fernseher. Eine Sondergruppe stellen Labornetzteile dar, die in der Regel nur in Testumgebungen eingesetzt werden.

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Die verschiedenen Netzteile-Typen

Fast jedermann kennt Netzteile aus dem Haushalt: Sowohl Mobiltelefone als auch Drucker und Notebooks werden über ein Netzteil aufgeladen. Grundsätzlich unterteilt man Netzteile dabei in Schaltnetzteile und Trafonetzteile, wobei erstere heute fast ausschließlich eingesetzt werden.

Zu den bekanntesten Schaltnetzteilen gehören Steckernetzteile, bei denen der Netzstecker gleich integriert ist. Diesen Typen findet man zum Beispiel bei Aufladegeräten für Mobiltelefone. Moderne Schaltnetzteile sind weitaus kleiner und leichter im Vergleich mit Trafonetzteilen und zeichnen sich zudem durch einen deutlich erhöhten Wirkungsgrad aus.

Trafonetzteile werden heute hingegen nur noch für besondere Anwendungsgebiete eingesetzt. Sie stellen eine insgesamt einfache Konstruktion aus Transformator, Kondensator und Gleichrichter dar. Trafonetzteile enthalten einen Kern aus Eisen und erreichen einen Wirkungsgrad von bis zu 50 Prozent. Sie lassen sich aber vergleichbar kostengünstig produzieren.

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Galvanische Trennung – was ist das genau?

Unter einer galvanischen Trennung versteht man die Trennung von zwei Gegenständen, die jeweils leitfähig sind. Dabei handelt es sich meistens um Metallplatten oder auch um Stromkreise. Wird ein Stromkreis getrennt, kann  der Strom nicht mehr fließen, weil es keine leitfähige Verbindung mehr gibt. Ihren Namen hat die galvanische Trennung dabei übrigens von dem italienischen Arzt Luigi Galvani.

Eine galvanische Trennung kann mithilfe von verschiedenen Bauteilen wie einem Kondensator realisiert werden. Zu den bekanntesten Methoden für eine galvanische Trennung gehören die sogenannten Transformatoren, die nicht nur die Spannung an das benötigte Niveau anpassen, sondern auch die Trennung zum Stromnetz schaffen.

Eine galvanische Trennung von leitfähigen Objekten ist aus verschiedenen Gründen notwendig. Zum einen aus Gründen der Sicherheit bei Medizingeräten, Netzteilen oder Ladegeräten. Weiterhin zum Zwecke der Messtechnik, wobei die Messgeräte bewusst vom Stromkreis abgekoppelt werden. Galvanische Trennungen beugen elektromagnetischen Störungen vor.

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Wie funktionieren eigentlich Akkus?

Vom Handy-Akku bis zur Batterie für die Fernbedienung hat bestimmt jeder schon einmal einen Akku in der Hand gehabt. Bei einem Akku oder Akkumulator handelt es sich um einen Speicher für elektrische Energie auf Basis einer galvanischen Zelle. Zu den bekanntesten und meistverwendeten Akkus gehören Batterien, wobei Batterien aber umgangssprachlich eher als allgemeine Bezeichnung verwendet werden.

Zu den Grundprinzipien von Akkus gehört die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie während des Aufladeprozesses. Schließt man nun einen Verbraucher an, der mit Energie verworgt werden muss, erfolgt wiederum eine Umwandlung der chemischen Energie in elektrische Energie. Dieses Prinzip kennzeichnet allgemein galvanische Zellen. Je höher die Energiedichte eines Akkus, desto besser die Speicherkapazität. Akkus mit hoher Energiedichte sind jedoch in der Regel teurer und weisen eine beschränkte Lebensdauer auf.

Der Akku-Typ richtet sich nach der Materialqualität – zum Beispiel Lithium-Ionen-Akku.

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