Programmierbare Netzgeräte im Überblick

Wissenswertes und häufige Fragen (FAQs) rund um Stromquellen, Labornetzteile, Netzgeräte und Labornetzgeräte

DC-Netzgeräte: Kernfunktionen und Anwendungsbereiche

DC-Netzgeräte sind präzise Gleichstromquellen für die Elektronikentwicklung, Validierung und den Einsatz an ATE-Prüfständen. Die DC Stromversorgungen liefern stabile Gleichspannung und -strom im CV/CC-Betrieb (Constant Voltage/Constant Current) und unterstützen Remote-Sense zur Kompensation von Leitungsverlusten. In Labor und Produktion ermöglichen sie reproduzierbare Testprofile, hohe Auflösung und Genauigkeit sowie integrierte Schutzfunktionen (z. B. OVP, OCP, OPP). Als präzise Stromversorgung bieten regelbare Netzteile eine verlässliche Grundlage für Tests an Baugruppen, Sensoren, Aktoren, Power-Modulen sowie in Batterie- und Akku-Szenarien.

AC-Netzgeräte: Vielseitige Stromquellen für professionelle Anwendungen

AC-Netzgeräte erzeugen Wechselspannungen mit variabler Amplitude, Frequenz und Wellenform (Sinus, Rechteck, Verzerrungen). Der erzeugte Wechselstrom eignet sich für Netznachbildung, Dips/Interrupts, Flicker sowie Harmonics-/THD-Tests in Compliance-Szenarien und ergänzt Netzteile in hybriden Prüfständen.

Als eigenständige AC-Stromversorgungen kommen die Labornetzgeräte in der Medizintechnik, in der Telekommunikation/IT, in Haushalts- und Industriegeräten sowie bei Inverter- und Antriebsvorprüfungen zum Einsatz. Sie bieten eine flexible, rückverfolgbare Quelle mit Fernsteuerung (LAN/USB/GPIB) und integrierter Logging-Funktion.

Warum regelbare Stromquellen unverzichtbar sind

Regelbare, programmierbare Netzgeräte (inkl. Labornetzteile) sind entscheidend, wenn präzise Spannungs- und Stromwerte sowie reproduzierbare Sequenzen gefordert sind. Sie ermöglichen Rampen, Puls- und Stufenprofile, Grenzwerte und automatisierte Abläufe via SCPI oder API – unverzichtbar in Forschungslaboren, End-of-Line-Prüfungen und im technischen Service. Das Ergebnis: höhere Prozesssicherheit, schnellere Testdurchläufe und eine auditfähige Dokumentation mit klaren Informationen zu jedem Produkt.

Technische Details programmierbarer Netzgeräte

Programmierbare Labornetzgeräte (DC) und AC-Stromquellen bieten Funktionen wie List-Mode, Sequenz-Editor und Trigger I/O für automatisierte, reproduzierbare Tests. Je nach regelbarem Netzteil unterstützen die Produkte den Mehrkanalbetrieb – bei DC-Geräten über Master/Slave (seriell oder parallel) und bei AC über Leistungs- oder Phasensynchronisierung (1/2/3-Phasen).

Profile regeln bei DC den Spannungs- und Stromverlauf und bei AC die Amplitude, Frequenz, Wellenform und die Phase. Dank dieser unterschiedlichen Arten der Stromversorgung können Bauteil- und Halbleitercharakterisierungen, Power-Integrity-Analysen, Netznachbildungen und Inverter-Tests präzise umgesetzt werden. Remote-Sense, hohe Auflösung und geringes Rauschen – bei AC sind es zusätzlich niedrige THD – bieten dem Anwender des Labornetzgerätes eine zuverlässige Mess- und Wiederholgenauigkeit in anspruchsvollen Testumgebungen. Das gilt auch in Kombination mit regenerativen Quellen & Lasten.

Vorteile von programmierbaren Netzgeräten im Überblick

• Höhere Genauigkeit bei der Anzeige und der Regelung im Vergleich zu Standardnetzteilen
• Schutz gegen Überlast und Kurzschluss (OVP, OCP, OPP) an den Ausgängen
• Der Ausgang kann elektrisch freigeschaltet werden, um während Umschalt- und Rüstvorgängen eine sichere Spannungs- und Stromtrennung von der Last zu gewährleisten.
  
• Einstellbare Grenzwerte für Strom, Leistung und Spannung
• Schnittstellen (LAN, USB, GPIB) zur PC-/ATE-Steuerung inkl. SCPI und Datenexport
• Master-/Slave-Funktion zur Leistungsskalierung durch Serien- oder Parallelschaltung mehrerer Geräte

FAQs

Was ist der Unterschied zwischen einem DC- und einem AC-Netzgerät?

Programmierbare DC-Netzgeräte liefern Gleichspannung und -strom – ideal für Baugruppen- und Batterietests mit konstanter Spannung. AC-Netzgeräte erzeugen Wechselspannung mit einstellbarer Frequenz, Amplitude und Wellenform. Diese regelbaren Netzteile sind hervorragend geeignet für Netznachbildung und normgerechte Tests.

Wo werden Labornetzteile eingesetzt?

Labornetzgeräte sind in der Elektrotechnik unverzichtbar – etwa bei der Elektronikentwicklung, in Prüf- und Servicebereichen sowie an ATE-Prüfständen. Zunehmend finden sie auch Anwendung in fortgeschrittenen DIY- und Hobbyprojekten, die programmierbare Profile und Logging-Funktionen erfordern. Die Spannungsbereiche reichen von 0–100 V im Labor bis zu mehreren Kilovolt in leistungsstarken Entwicklungsumgebungen.

Was versteht man unter einem regelbaren Netzgerät?

Ein regelbares und programmierbares Netzgerät erlaubt die individuelle Vorgabe von Ausgangsspannung und Ausgangsstrom. Die Bandbreite der Regelbereiche ist modellabhängig. Entscheidend sind feine Auflösung, hohe Stabilität und präzise Grenzwertführung für Forschungs- und Testzwecke.

Sind Labornetzgeräte regelbare Netzgeräte?

Ja. Labornetzgeräte erlauben per Definition die Regelung von Spannung und meist auch Strom. Sie verfügen über Schutz- und Limitfunktionen, Remote-Sense-Anschlüsse und gängige Schnittstellen zur Automatisierung.

Wie unterscheiden sich Linear- und Schaltnetzteile (Trafonetzteile)?

Schaltnetzgerät – Funktionsweise

Die Netzspannung wird zunächst gleichgerichtet. Ein Hochfrequenz-Schaltregler erzeugt ein entsprechendes Signal, das über einen HF-Transformator weiterverarbeitet wird. Auf der Sekundärseite sorgen Gleichrichtung und Regelung für eine stabile DC-Versorgung – kompakt und effizient.

Schaltnetzgerät – Stärken

• Hoher Wirkungsgrad, geringer Energieverbrauch
• Kompakte Bauweise dank HF-Transformator (z. B. 1U-Designs)
• Große Eingangsbereiche, hohe Leistungsdichte

Schaltnetzgerät – Grenzen

• Höhere Schaltungskomplexität (Regelkreis, Layout, Treiber)
• Potenzielle Restwelligkeit und Schaltspitzen – EMV-Anforderungen
• Anfälligkeit gegenüber Netztransienten, Spannungsspitzen, Burst-Ereignissen

Typische Anwendungen: Leistungsstarke Testsysteme, industrielle Stromversorgungen, breit einstellbare Power-Systeme mit speziellen Effizienzanforderungen sowie vielfältige Einsatzgebiete in der Elektrotechnik.

Linearnetzgerät – Funktionsweise

Ein Transformator senkt die Netzspannung auf das gewünschte Niveau. Danach erfolgt die Gleichrichtung und Glättung mittels Kondensatoren. Eine Regelung passt die Ausgangsspannung kontinuierlich an. Das Resultat: eine sehr stabile und besonders rauscharme DC-Versorgung.

Linearnetzgerät – Stärken

• Geringes Rauschen und exzellente Restwelligkeitsunterdrückung
• Schnelles, kontinuierliches Regelverhalten
• Robuster Aufbau – ideal für empfindliche Analoganwendungen

Linearnetzgerät – Grenzen

• Groß und schwer durch Netztransformator
• Geringerer Wirkungsgrad unter Last – Wärmeentwicklung
• Eingeschränkte Dropout-/Einstellbereiche bei hohen Strömen

Mögliche Anwendungen: Präzisions-Analogumgebungen, Audio-Messtechnik, Referenz- und Sensorversorgungen – überall dort, wo Rauscharmut entscheidend ist.

Praxis-Hinweis

• Für maximale Signaltreue (μV-/nV-Bereich, Low-Noise-Analogtechnik) ist meist das Linearnetzgerät die erste Wahl.
• Wo Leistungsdichte, Effizienz und Weitbereich gefragt sind, überzeugt das Schaltnetzgerät.
• In Laboren sind häufig hybride Stromversorgungen im Einsatz: Das Schaltnetzteil liefert die Hauptspannung, nachgeschaltete lineare Regler sorgen für besonders rauscharme Versorgung.

Fazit

Programmierbare Labornetzgeräte vereinen präzise Regelung, Schutzmechanismen und Automatisierung. Sie beschleunigen Prüfprozesse, erhöhen die Reproduzierbarkeit und senken die Gesamtkosten (Total Cost of Test) – von der Forschung bis zur Serienproduktion.

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