Netzteil
Transformator-Netzteile haben keine große Bedeutung mehr. Meist werden heutzutage Schaltznetzteile verwendet. Diese sind kompakter und effizienter. Der Unterschied zwischen Transformatornetzteilen und Schaltnetzteilen ist grundsätzlich die interne Schaltung der Netzteile, welche zu Unterschieden in Leistung, Wirkungsgrad und Gewicht führt.
Transformatornetzteil
Ein Trafonetzteil besteht aus einem Transformator (Eisenkern-Spule), einem Gleichrichter, verschiedenen Bauteilen zur Glättung der Spannung und (optional) einem Linear- bzw. Längs-Spannungsregler. Die Eingangsspannung (z.B. Haussteckdose: 230V/50Hz) wird vom Transformator je nach Anzahl der Wicklungen angehoben oder gesenkt. Die entstandene Wechsel-Spannung wird durch den Gleichrichter gleichgerichtet und kann dann mit Hilfe von Kondensatoren geglättet werden. Da die Eingangsspannung oft schwankt, werden in der Regel Spannungsregler eingesetzt, um die Ausgangsspannung auf einem definierten Wert zu halten.
Es ist zu beachten:
Die Gleichspannung ist um Wurzel aus 2 größer als die sekundäre Wechselspannung.
Beispiel:
12V ~ → 12V * √2 = 16,97V
Das ist bei der Weiterverwendung zu berücksichtigen!
Vorteile von Trafonetzteilen
kostengünstig, da nur wenige und billige Bauteile benötigt werden
einfacher, unkomplizierter Aufbau
verursacht weniger Störungen
Nachteile von Trafonetzteilen
hohes Gewicht durch Eisenkern und Spule (Trafo)
geringer Wirkungsgrad (Wärmeentwicklung)
Hohe Leerlaufspannung (Spielzeug – Trafo)
Hoher Preis
Schaltnetzteile
Schaltnetzteile richten zunächst die Wechselspannung gleich, um diese dann wieder in eine hochfrequente Wechselspannung zu zerhacken. Grund dieses Vorgehens ist, dass die Bauteilgröße bei höheren Frequenzen relativ gering ausfällt und somit weniger Kupfer für gleiche Leistung benötigt wird. Die hochfrequente Wechselspannung wird dann wieder gleichgerichtet und geglättet. Schaltnetzteile sind meist um ein Vielfaches leichter und billiger als Netzteile mit Trafo.
Der größte Unterschied zwischen Trafonetzteilen und Schaltnetzteilen der Aufbau der internen Schaltung. Trafonetzteile werden zunehmend von Schaltnetzteilen ersetzt, da diese einen höheren Wirkungsgrad, eine größere Ausgangsleistung, und weniger Gewicht haben. Zudem werden Schaltnetzteile mittlerweile immer günstiger in der Herstellung.
Vorteile von Schaltnetzteilen
hoher Wirkungsgrad
geringeres Gewicht durch weniger Kupfer
große Toleranz der Eingangsspannung
Kurzschlussfest
Kostengünstig
Nachteile von Schaltnetzteilen
hoher Aufwand für Glättung und Filterung (Störungen durch hohe Frequenz)
oft hörbares Pfeifen (bei billigen Netzteilen)
neigen zum Schwingen bei zu geringer Last