Labor-Stromversorgungen

Was ist ein Netzteil?

Ein Netzteil ist das Rückgrat jedes elektronischen Systems und ein Netzteil ist die Stromquelle, die das System mit Strom versorgt. Die Wahl der richtigen Stromversorgung kann den entscheidenden Unterschied zwischen einem Gerät, das optimal arbeitet, und einem Gerät, das möglicherweise inkonsistente Ergebnisse liefert, ausmachen.

Neben Wechselstrom (AC)-Gleichstrom (DC)-Netzteilen sind auch Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler erhältlich. Wenn in Ihrem System bereits Gleichstrom verfügbar ist, ist ein Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler möglicherweise die bessere Wahl als Wechselstrom.

Wie unten erläutert: Gleichstromversorgungen sind entweder ungeregelt oder geregelt. Es gibt verschiedene Optionen für geregelte Stromversorgungen, darunter lineare, schaltende und batteriebetriebene.
Das Netzteil bezieht Wechselstrom aus der Steckdose, wandelt ihn in ungeregelten Gleichstrom um und nutzt einen Eingangstransformator, um die Spannung herabzusetzen, normalerweise auf die von der Last benötigte Spannung. Aus Sicherheitsgründen trennt der Transformator auch die Ausgangsleistung vom Netzeingang.

Sobald die Spannung gleichgerichtet ist, gibt es immer noch Schwankungen in der Wellenform – der Zeit zwischen Spitzen –, die geglättet werden müssen. Die gleichgerichtete Wechselspannung wird dann mit Kondensatoren gefiltert bzw. „geglättet“.

Kondensatoren sind meist sehr groß und bilden einen Energiespeicher, der bei Abfall der gleichgerichteten Spannung an die Last angelegt wird. Die Energie vom Eingang wird bei der steigenden Flanke im Kondensator gespeichert und bei Spannungsabfall abgeführt. Dadurch wird der Spannungsabfall deutlich reduziert und die Spannung geglättet. Die Erhöhung der Speicherkapazität eines Kondensators führt in der Regel zu einer qualitativ hochwertigeren Stromversorgung.
Leistungsvergleich
Es gibt zwei Arten von Wechselstrom: ungeregelt und geregelt. Ein ungeregeltes Netzteil ist die grundlegendste Art der Stromversorgung und kann einer Last keine stabile Spannung liefern, während ein geregeltes Netzteil viele verschiedene Designoptionen bieten kann und hat.

Linearwandler sind am wenigsten komplex, erzeugen aber auch die meiste Wärme, während Schaltwandler komplexer und kühler sind, aber mehr Lärm erzeugen. Bei der Batterie handelt es sich in der Regel um einen Schaltwandler. Jedes hat Vor- und Nachteile, aber welche davon verwendet werden soll, hängt weitgehend von der Art der Anwendung und den Bedingungen ab, unter denen sie ausgeführt wird.

Wie wähle ich die ausgewählte Leistung aus?

Bei der Auswahl eines Netzteils sind mehrere Anforderungen zu berücksichtigen.
Leistungsanforderungen der Last oder des Stromkreises, einschließlich Spannungsstrom
Sicherheitsfunktionen wie Spannungs- und Strombegrenzung zum Schutz der Last.
körperliche Größe und Effizienz. , Störfestigkeit des Systems. , Aktuelle Überlastwarnung
Unter Berücksichtigung der oben genannten Faktoren muss das Netzteil unterhalb seines maximalen Nennausgangsstroms betrieben werden. Lasten, die mehr Strom verbrauchen, als für den Adapter ausgelegt ist, können zu inkonsistenten Ergebnissen oder zu Geräteausfällen führen. Eine Überlastung des Konverters kann zu einer Überhitzung und schließlich zu einem Ausfall führen, was einen Brand verursachen oder die Last selbst beschädigen kann.
wichtige Spezifikationen
Obwohl alle Netzteilspezifikationen wertvoll sind, sind einige wichtiger als andere. Einige Spezifikationen, die Sie beachten sollten, sind:
Ausgangsstrom: Der maximale Strom, der der Last zugeführt werden kann.

Lastregelung: Bei der Lastregelung handelt es sich um die Fähigkeit eines Reglers, seinen Ausgang bei Schwankungen des Laststroms aufrechtzuerhalten, der normalerweise in Millivolt (mV) oder der maximalen Ausgangsspannung gemessen wird.
Rauschen und Welligkeit: Rauschen ist jede zusätzliche und unerwünschte elektrische Störung, und Welligkeit ist eine kleine Spannungsänderung, wenn Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird. Diese werden in der Regel zu einer Messung zusammengefasst. Bei einem Schaltnetzteil wird die Messung als Spitze-zu-Spitze-Wert angegeben und zeigt das Ausmaß der durch das Schalten erzeugten Rauschspitzen an.
Überspannungsschutz: Manchmal kann die Ausgangsspannung ihren Nennwert überschreiten und die Last beschädigen. Ein Überspannungsschutz ist eine Schaltung, die die Stromversorgung abschaltet, wenn ein Spannungsgrenzwert überschritten wird.

Überlastschutz: Der Überlastschutz ist eine Sicherheitsmaßnahme zur Vermeidung von Schäden im Falle eines Kurzschlusses oder Überstroms. Wie ein Schutzschalter in einem Haus unterbricht der Überlastschutz den Strom, bevor er die Last beschädigen kann.