Wissenswertes und häufige Fragen rund um Stromquellen, Labornetzteile und Labornetzgeräte
Netzteile, die zu den Stromquellen gehören, liefern eine definierte Strom, wie der Name schon sagt – das Gegenteil davon sind elektronische Lasten oder Senken, die Strom verbrauchen.
Im Gegensatz zu einem normalen Netzteil weist ein Labornetzteil bestimmte Eigenschaften auf, die es auszeichnen. Vereinfacht ausgedrückt bietet ein Labornetzteil gegenüber einfacheren Netzteilen mehr Einstellungsmöglichkeiten und ermöglicht einen flexibleren Einsatzbereich.
In der Regel können die Ausgangspannung sowie die Strombegrenzung eingestellt werden. Darüber hinaus verfügen sie über analoge oder digitale Anzeigen für die Ausgangsspannung und den Strom. Zusätzlich haben sie eine Anzeige für die eingestellten Strom- und Spannungswerte.
Vorteile von Labornetzteilen
In der Regel zeichnet sich ein hochwertiges Labornetzgerät durch folgende Funktionen aus:
- Höhere Genauigkeit der Anzeigen gegenüber üblichen Netzgeräten
- Der Ausgang bzw. die Ausgänge sind normalerweise gegen Überlastungen und Kurzschlüsse gesichert
- Sie verfügen über einen abschaltbaren Ausgang
- Grenzwerte für Strom, Leistung und Spannung können eingestellt werden
- Spannungs- und Stromverläufe können programmiert werden
- Eine Schnittstelle, mit der eine Steuerung über den PC ermöglicht wird
- Eine Master-/Slave-Funktion mithilfe derer mehrere Geräte in Reihe oder parallel geschalten werden können.
Wo kommt ein Labornetzteil zum Einsatz?
Labornetzgeräte kommen in der Regel in der Elektronikentwicklung oder im Prüf- und Servicebereich zum Einsatz. Aber auch unter ambitionierten Hobbyelektronikern findet das Labornetzgerät häufig Verwendung.
Wir unterscheiden in die Kategorien 0-100 V für geringere Leistungsfähigkeit in Laboren, bis 1000 V für mittlere Anwendungen, gefolgt von höchst leistungsfähigen Geräten bis 1 kV für den Einsatz z.B. in der Elektronikentwicklung.
Was versteht man unter einem regelbaren Netzteil?
Einstellbare bzw. regelbare Netzteile bieten die Möglichkeit, die Ausgangsspannung über einen Spannungsregler individuell einzustellen. In der Regel beläuft sich dies auf 0-30V, aber auch andere max. Ausgangsspannungen sind mit diversen regelbaren Netzgeräten möglich.
Handelt es sich bei Labornetzteilen um ein regelbares Netzteil?
Labornetzteile verfügen immer über eine Regelung, sind also grundsätzlich als regelbare Netzteile anzusprechen. Regelbar ist für gewöhnlich die Ausgangsspannung (z. B. 0 – 30 Volt), zumeist aber auch der Ausgangsstrom.
Stromregelung bei Labornetzteilen
Hochwertige Labornetzteile zeichnen sich für gewöhnlich dadurch aus, dass sie neben einer Spannungsregelung auch über eine Stromregelung (z. B. 0 – 5 A) verfügen.
Worin liegt der Unterschied zwischen Schaltnetzteilen und Linearnetzteilen?
Worin besteht der Unterschied zwischen einem Linearnetzteil, auch Trafonetzteil genannt, und einem Schaltnetzteil? Jeder dieser Netzteil-Typen bietet Vor- und Nachteile, die ihn für den jeweiligen Einsatzzweck praktikabel werden lassen.
Das Linearnetzteil
Das Linearnetzteil ist technisch einfacher aufgebaut. Zunächst wird die Wechselspannung über einen Trafo auf einen kleineren Wert heruntergespannt. Im Anschluss wird die Wechselspannung in Gleichspannung umgewandelt und die Energie gepuffert. Die Spannung kann zu guter Letzt noch bei einem Soll-Wert stabilisiert werden.
Die Vorteile eines Linearnetzteiles liegen im einfachen Aufbau und der schnellen und genauen Regelung der Ausgangsspannung. Außerdem sind kaum Entstörungsmaßnahmen notwendig.
Die Nachteile liegen in der Größe des Netzteiles selbst und in der Größe des verbauten Trafos. Dies führt dazu, dass sie unhandlich und schwer sind und über einen sehr hohen Energieverbrauch verfügen.
Das Schaltnetzteil
Das komplizierter aufgebaute Schaltnetzteil speichert nach dem Gleichrichten der Wechselspannung diese in einem Kondensator. Danach versorgt ein elektronischer Schalter einen kleinen Trafo pulsartig mit Strom. Dies führt dazu, dass aus der 3
Gleichspannung wieder Wechselspannung wird, die in einem Trafo wiederrum transformiert wird. Über Kondensatoren wird die Spannung gesiebt und stabilisiert.
Die Vorteile beim Schaltnetzteil liegen darin, dass es bei gleicher Energie eine kompaktere Bauweise zulässt und damit über weniger Gewicht verfügt. Zugleich sind sie in punkto Energieverbrauch effektiver und sparsamer. Nachteilig sind die komplexere Schaltungstechnik und die höhere Empfindlichkeit gegenüber hochfrequenten Einstreuungen. Kleinere Unregelmäßigkeiten machen sich schnell als Störung am Ausgang bemerkbar.
Netzgerät, Netzteil und Co.
Begriffe wie Netzteil und Netzgerät werden oft durcheinandergeworfen, meist synonym verwendet, was hier und da zu Verwirrung führen kann. Von einem Netzteil spricht man bei einfachen „Stecknetzteilen“, wie sie etwa einem bestimmten elektronischen Gerät beiliegen. Dies liefert in der Regel nur eine bestimmte Ausgangsspannung (etwa 6V oder 12V) und einen Ausgangsstrom. Von einem Netzgerät sprich man hingegen, wenn es sich um aufwendigere Geräte handelt, bei denen beispielsweise die Spannung einstellbar ist.
Häufig wird der englische Begriff „Power Supply“, kurz PS, auch hierzulande verwendet. Dieser ist ganz einfach mit Netzteil zu übersetzen.