Definition: Das machen Schaltnetzteile aus

Schaltnetzteil ATX Tower

Foto: Die Innenansicht Schaltnetzteil von einem ATX Tower | (CC BY-SA 3.0 Alan Liefting

Schaltnetzteile, auch Schaltnetzgräte genannt (von engl. switched-mode power supply) sind eine elektronische Baugruppe, die dafür benutzt wird unstabilisierte Eingangsspannung (zum Beispiel eine Wechsel- oder Gleichspannung) in Gleichspannung eines anderen bestimmten Niveaus umzuwandeln. Schaltnetzteile weisen einen hohen Wirkungsgrad auf, im Vergleich zu einem Spannungsregler etwa. Doch wie funktionieren eigentlich die Schaltnetzteile? Was sind die Unterschiede und Vor- bzw. Nachteile im Vergleich zu einem herkömlichen Netzteil?

Die Spannung wird bei einem herkömlichen Netzteil bekanntlich erst heruntertransformiert, dann wird sie gleichgerichtet und zum Schluss wird die pulsierende Spannung geglättet – und zwar durch Kondensatoren.

Doch wie sieht das Ganze bei einem Schaltnetzteil aus?

Wegen der hohen Leistungsdichte, werden Schaltnetzteile hauptsächlich deswegen eingesetzt, um Material und Masse zu sparen. Schaltnetzteile haben auch bei kleiner Leistung einen hohen Wirkungsgrad und sind daher immer öfter auch in Steckernetzteilen zu finden. Dank geringen Kupferverlusten im Leistungsbereich können sie leicht und kompakt aufgebaut werden – viel leichter als herkömmliche, linear geregelte Netzteile, die konventionell einen schweren Trafo mit Eisenkern beinhalten und so im Linearregler zusätzliche Verluste verursachen. Vorteile sind eindeutig, denn es ist ein hoher Wirkungsgrad möglich und zwar auch bei wechselnden Lasten und bei kleiner Nennleistung. Ein deutlich geringerer Kupfer- und Standby-Verbrauch sind ebenfalls nennenswert.

Vor- & Nachteile von Schaltnetzteilen

Weitere Vorteile sind zum Beispiel, dass die Schaltnetzteile wesentlich preiswerter im Gegensatz zu einem konventionellen Trafo sind. Nicht zuletzt haben sie ein geringes Volumen und Gewicht, da die sekundärseitigen Siebkondensatoren und die Transformatoren viel kleiner sind. Doch müsste man schon von Nachteilen sprechen wären da auch ein paar Sachen wo Zweifel auftauchen. Schaltnetzteile sind nämlich oft elektromagnetische Störquellen, da ihr Schaltbetrieb mit hohen Frequenzen arbeitet. Schaltnetzteile können auch eine Verzerrung der Versorgungsspannung bewirken, die aufgrund des Ladevorgangs bzw. der Verformung des Netzstroms geschieht.

Verwendung von Schaltnetzteilen

Doch wie dem auch sei, finden die Schaltnetzteile eine immer weitere Verwendung. Diese werden als Computernetzteile produziert und werden in Monitoren, Druckern und Fernsehgeräten, DVD-Playern, Sat-Receivern und anderen Geräten der Unterhaltungselektronik eingesetzt. Ideal sind sie auch für Steckernetzteile und dienen so als Stromversorgung von Geräten geringer Leistung (z.B. Laptops oder Ladegeräte für Mobiltelefone).

Schaltnetzteile werden auch als elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen eingesetzt. Wesentliche Vorteile sind aber, dass sie im Verhältnis zur Leistung sehr günstig sind, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Dank dem geringeren Kupfer- und Eisenverbrauch und einer möglichen Massenanfertigung wurde die alte Unterhaltungselektronik der konventionellen Technik fast vollständig verdrängt. Da die heutigen Schaltnetzteile auch um ein vielfaches leichter sind, sind auch die Transportkosten deutlich geringer. Zudem können die Schaltnetzteile auch an verschiedenen Netzspannungen (100-250V) betrieben werden.

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