Aufbau eines Schaltnetzteils

Schaltnetzteile sind eine Bauform für Netzteile. Man nennt sie auch Schaltnetzteilgerät, SNT oder SMPS. Bei einem Schaltnetzteil handelt es sich um eine elektronische Baugruppe, die eine eingehende Gleich- oder Wechselspannung in eine Gleichspannung abweichenden Niveaus umwandelt. Moderne Schaltnetzteile unterscheiden sich von herkömmlichen Netzteilen anhand ihrer Funktionsweise.

Im Haushalt sind Schaltnetzteile unter Anderem in Form von PC-Netzteilen, Netzteilen von Displays und Monitoren und als elektrischer Trafo für Halogenlampen anzutreffen.

Alle Schaltnetzteile sind nach einem einheitlichen Prinzip aufgebaut. Ihre grundsätzliche Funktionsweise ist die Gleichrichtung der eingehenden Spannung, die anschließende Umwandlung in eine Wechselspannung mit deutlicher höherer Frequenz. Dann erfolgt eine erneute Gleichrichtung. Dabei ist die Eingangsspannung immer unstabil während das Schaltnetzteil eine konstante Ausgangsspannung abgibt. Hierbei handelt es sich um einen geschlossenen Regelkreis. Diese Regelschaltung hat den Vorteil, dass vom Netzteil nur so viel Energie umgewandelt wird wie auch tatsächlich benötigt wird. Im Inneren des Schaltnetzteils befindet sich ein Kern aus Ferrit.

In jedem Netzteil finden folgende Vorgänge bei der Spannungsumwandlung statt: Gleichrichtung der Netzwechselspannung, Glättung der Gleichspannung, Zerteilen der Gleichspannung, Umwandlung der erzeugten Wechselspannung, Gleichrichtung der Wechselspannung und eine abschließende Siebung der Gleichspannung.

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Vorteile von Schaltnetzteilen

Schaltnetzteile werden unter Anderem als Netzteile für Computer und Drucker sowie für Fernsehgeräte verwendet. Man teilt Netzteile in Schaltnetzteile und Trafonetzteile ein. Das Schaltnetzteil unterscheidet sich vom herkömmlichen Netzteil anhand seiner Funktionsweise: Schaltnetzteile richten die Spannung erst gleich, wandeln sie anschließend in eine Wechselspannung höheren Niveaus um und richten sie dann wieder gleich.

Das Schaltnetzteil ist eine elektronische Baugruppe und weist einen deutlich höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Netzteile auf. Ihr Wirkungsgrad liegt sogar bei bis zu 90 Prozent und mehr. Weiterhin lassen sich Schaltnetzteile auf unterschiedlichste Spannungsbereiche auslegen. Sie eignen sich für Netzspannungen zwischen 85 und etwa 255 Volt. Die modernen Schaltnetzteile sind kleiner und leichter als ein vergleichbarer Trafo und können auch kostengünstiger hergestellt werden. Zur Produktion wird nur wenig Kupfer benötigt. Neue Schaltnetzteile zeichnen sich durch einen niedrigen Stromverbrauch im Modus Stand-By aus.

Moderne Schaltnetzteile kommen vor allem als effektive und preisgünstige Lösung zum Einsatz. Im Schaltnetzteil erfolgt zunächst eine Gleichrichtung der Spannung, dann wird die Gleichspannung geglättet. Nach einer Zerteilung der Stromspannung wird die Gleich- und Wechselspannung umgewandelt. Anschließend erfolgt wiederum eine Gleichrichtung der Wechselspannung und eine abschließende Siebung. Im Kern des Netzteils befindet sich ein Transformator mit Kern aus Ferrit.

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Erdung von Schaltnetzteilen

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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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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