Hallo zusammen,
ich beschäftige mich seit kurzem, ausbildungsbedingt, mit Netzteilen.
Vielleicht möchte ich irgendwann auch mal eins bauen.
Jetzt habe ich festgestellt das es im Grunde zwei verschiedene Arten
gibt. Auf der einen Seite Linearnetzteile und auf der anderen
Schaltnetzteile. Kurzes stöbern im Internet hab mir auch schnell die
Vor- und Nachteile beider Arten aufgezeigt aber ich habe immer noch eine
Frage die sich mir nicht wirklich erschließt.
Wann setzt man welches ein?
Gibt es Anwendungsbereiche in denen das eine oder das andere Besser ist?
In unserer Firma (Mittelständisches Elektronikfirma im Bereich
Kommunikationsübertragung) stehen zum Beispiel fast ausschließlich
Linearnetzteile, also große Schwere mit riesigem Trafo, rum.
Vielen dank für eure Antworten
P.S: Das ist mein erster Post. Seid gnädig mit mir.
P.P.S: Klar kann ich auch in den Abteilungen selber fragen, ich würde
aber gerne auch externe Meinungen lesen.
Bei Schaltnetzteilen hast du ggfs. Reste der Schaltfrequenz auf der
Ausgangsspannung, das kann störend sein, wenn du z.B. Empfindliche
Verstärkerschaltungen baust.
Auch wenn man das nicht immer macht, sondern meistens mit Digitaltechnik
hantiert: Das Lineare Netzteil ist deshalb einfach universeller.
Wirkungsgrad-Vorteil ist üblicherweise egal, außer bei High-Power
Anwendungen, da wird dann irgendwann das Kupfer zu teuer und die Kühlung
zu Aufwendig.
> Seid gnädig mit mir.
Das kannst Du hier vergessen. :D
Wie schon gesagt wurde, Schaltnetzteile haben den viel besseren
Wirkungsgrad, da sie die Spannungsdifferenz nicht verheizen.
Extrembeispiel: CPU mit 1,5V und 100A. Wenn ich die mit einem 12V
Linearregler versorge, verheize ich 1.050W. Ist im wahrsten Sinne des
Wortes uncool ...
Dazu sind Schaltnetzteile leichter, können über einen weiten
Eingangsspannungsbereich eingesetzt werden (z.B. 90-260Vac) und
benötigen weniger Platz.
Lineare Netzteile sind schwerer, größer und heizen manchmal mehr als daß
sie versorgen. Dafür sind sie sehr robust gegenüber Störungen und
liefern die bessere Ausgangsspannung (Ripple und Stabilität bei großen
Lastsprüngen).
Gebildeter Mensch schrieb:> Im Haushalt sind die meisten Netzteile Schlatnetzteile.
Ganz davon abgesehen, daß in Schlat keinen Netzteile produziert werden,
es gibt durchaus Haushalte ohne viel Jubelelektronik in denen ältere
Geräte mit echtem Trafo und Linearregelung die Mehrheit bilden.
Sollche Verallgemeinerungen sind immer ungünstig.
Gebildeter Mensch schrieb:> Im Haushalt sind die meisten Netzteile Schlatnetzteile.
Ja, "gebildete Menschen" haben anscheinend einen dritten Typ
Netzteile entwickelt. :-)
Astro39 schrieb:> In unserer Firma (Mittelständisches Elektronikfirma im Bereich> Kommunikationsübertragung) stehen zum Beispiel fast ausschließlich> Linearnetzteile, also große Schwere mit riesigem Trafo, rum.
Vermutlich als Laborversorgungen?
Denn in den bei euch entwickelten Geräten werden mit Sicherheit jede
Menge Schaltregler verwendet...
Astro39 schrieb:> Gibt es Anwendungsbereiche in denen das eine oder das andere Besser ist?
Schaltnetzteile sind effizienter und daher oft kleiner und leichter und
billiger (weniger Materialeinsatz) herzustellen.
Die Ausgangsspannung von lineargeregelten Netzteilen ist sauberer (keine
Störungen durch die Schaltfrequenz) und es regelt schneller Änderungen
aus (ein Schaltnetzteil braucht dazu immer mehrere Impulse bei
Schaltfrequenz)
Für viele Verbraucher reicht das aber.
Seit dem Anforderungen an den CrestFaktor der Stromaufnahme/PowerFaktor
existieren, den grosse Trafos mit Gleichrichter und Siebelko nicht
erfüllen können, findet man vermehrt Schaltnetzteile (mit PFC), ausser
bei Ausnahmen (Audioverstärker und Labornetzteile werden im Leerlauf
gemessen, bei voller Leistung reissen sie dann die Anforderungen an den
PFC).
Pong L. schrieb:> Was ist damit gemeint?
Sie entnehmen dem Netz keinen sinusförmigen Strom, sondern nur einzelne
Stromspitzen mit 10ms Abstand zum Laden der Pufferelkos...
Astro39 schrieb:> Wann setzt man welches ein?
Generell gibt es einen Trend von linearen Netzteilen hin zu
Schaltnetzteilen. Das hat verschiedene Gruende: Zum einen machen es
moderne Komponenten einfacher, Schaltnetzteile aufzubauen. Zum anderen
achtet man mehr auf Energieeffizienz, als das frueher der Fall war.
Kai S. schrieb:> Generell gibt es einen Trend von linearen Netzteilen hin zu> Schaltnetzteilen.
Ja, speziell bei Festspannungsnetzteilen, insbesondere
"Wandwarzen", werden lineare Netzteile praktisch nicht
mehr angeboten. Der erhöhte Störspannungspegel wird
einfach in Kauf genommen...
Harald Wilhelms schrieb:> Ja, speziell bei Festspannungsnetzteilen, insbesondere> "Wandwarzen", werden lineare Netzteile praktisch nicht> mehr angeboten. Der erhöhte Störspannungspegel wird> einfach in Kauf genommen...
Ausserdem können die kleinen Steckernetzteile als Trafonetzteile die
Richtlinien zu maximalen Leerleufverlusten nicht erfüllen, moderne
Schaltnetzteile schon.
Ein Argument vermisse ich hier noch.
Ein linear aufgebautes Netzteil (Labornetzteil) hat eine Lebensdauer von
locker 30 - 60 Jahren. Oft sogar mehr.
Ein Schaltnetzteil altert viel stärker, speziell die hoch belasteten
Elkos. Die Lebensdauer von knapp dimensionierten
Consumergerätenetzteilen ist oft nur 2-5 Jahre.
Udo Schmitt schrieb:> Ein Argument vermisse ich hier noch.> Ein linear aufgebautes Netzteil (Labornetzteil) hat eine Lebensdauer von> locker 30 - 60 Jahren. Oft sogar mehr.> Ein Schaltnetzteil altert viel stärker, speziell die hoch belasteten> Elkos. Die Lebensdauer von knapp dimensionierten> Consumergerätenetzteilen ist oft nur 2-5 Jahre.
Korrekt. Evtl. wäre noch zu ergänzen, da bisher nicht so deutlich
geschrieben:
ein 50Hz-Trafo-Nt (Linearnetzteil) bietet oft einen besseren EMV-Schutz
für die angeschlossenen Schaltung, da es Störungen aus dem
Versorgungsnetz eher "schluckt". Ein Schaltnetzteil ist da oft weniger
"filternd".
Natürlich kann man mit entsprechendem (Mehr)Aufwand ein SNT ähnlich gut
filternd auslegen. Ganuso wie entsprechend gut ausgelegte SNT auch eine
MTBF von 350000h aufweisen können, was ca. 40 Jahren entspricht.
Harald Wilhelms schrieb:> Ja, speziell bei Festspannungsnetzteilen, insbesondere> "Wandwarzen", werden lineare Netzteile praktisch nicht> mehr angeboten. Der erhöhte Störspannungspegel wird> einfach in Kauf genommen...
... aber natürlich auch die erhebliche Energieeinsparung - gerade bei
diesen (oftmals) 24/7-Netzteilen.
Udo Schmitt schrieb:> Ein Argument vermisse ich hier noch.> Ein linear aufgebautes Netzteil (Labornetzteil) hat eine Lebensdauer von> locker 30 - 60 Jahren. Oft sogar mehr.> Ein Schaltnetzteil altert viel stärker, speziell die hoch belasteten> Elkos. Die Lebensdauer von knapp dimensionierten> Consumergerätenetzteilen ist oft nur 2-5 Jahre.
Wichtiges Argument.
Netzteile von Steuerungseinheiten (natürlich nur mit wenig
Leistungsbedarf) sind bei uns immer noch ganz simpel linear aufgebaut -
mit großzügigst überdimensionierten Bauteilen, teilweise sogar mit
dicken Metallpapierkondensatoren. Die Steuerung wird robuster und
deutlich weniger störempfindlich.
Oftmals sollen die Dinger einfach 20-30 Jahre durchlaufen. Der
schlechtere Wirkungsgrad spielt in der chem. Industrie keine Rolle -
zumal, wenn daneben ein Reaktor mit 100kW Dauerstrich läuft ;-)
Dazu kommt noch, dass man ein lineares Netzteil mit bspw. einem LM317
auch noch in 20 Jahren problemlos und schnell repariert bekommt.
Andrew Taylor schrieb:> Korrekt. Evtl. wäre noch zu ergänzen, da bisher nicht so deutlich> geschrieben:> ein 50Hz-Trafo-Nt (Linearnetzteil) bietet oft einen besseren EMV-Schutz> für die angeschlossenen Schaltung, da es Störungen aus dem> Versorgungsnetz eher "schluckt". Ein Schaltnetzteil ist da oft weniger> "filternd".
Richtig - und das ohne viele weitere Bauteile.
> Natürlich kann man mit entsprechendem (Mehr)Aufwand ein SNT ähnlich gut> filternd auslegen. Ganuso wie entsprechend gut ausgelegte SNT auch eine> MTBF von 350000h aufweisen können, was ca. 40 Jahren entspricht.
Es ist immer eine Frage des Aufwandes und der Komplexität der Baugruppe
Bei einem linearen Netzteil kommt man mit sehr wenigen Bauteilen aus,
die entsprechend hochwertig gewählt werden können
(Ausfallwahrscheinlichkeit).
Ein Vorteil von Schaltnetzteilen ist, dass sie meist einen sehr breiten
Bereich der Eingangsspannung abdecken und der Hersteller nur ein
netzteil bauen/beilegen muss. Bei den vielen verschiedenen
Spannungsnetzen weltweit sicherlich nicht unwichtig.
