Schaltnetzteile findet man heutzutage überall im Haushalt. Sie haben die Trafonetzteile fast vollständig verdrängt. Denn sie sind kleiner, leichter und billiger, und vor allem wesentlich effizienter. Ein Argument, das gerade in unserer Energiemangel-Zeit eine wichtige Rolle spielt. Auch in der Funkbude.
Es gibt sie in allen möglichen Ausführungen und die Vielfalt ihrer Schaltungen ist so gross wie die Fantasie der Entwicklungs-Ingenieure. Herkömmliche Netzteile mit 50Hz Trafo und Längsregeln sind heutzutage eine Rarität. Sie sind schlicht zu gross und zu schwer und setzen einen Teil der aufgenommen Leistung in Wärme um.
Wer sich intensiv mit dem interessanten Gebiet der Schaltnetzteile auseinandersetzen möchte, dem empfehle ich den Download der beiden Bücher (in deutscher Sprache) AC/DC und DC/DC Books of Knowledge von der Firma RECOM. Der Download ist gratis, braucht aber eine Registration.
Für alle anderen: In einem AC/DC-Netzteil wird die Netzspannung gleichgerichtet (z.B. mit einem Brückengleichrichter) und anschliessend durch einen Siebkondensator (Elko) geglättet. Ein Schalttransistor macht aus dieser DC-Hochspannung dann wieder eine Wechselspannung - kein schöner Sinus sondern eine Rechteckspannung. Dabei arbeitet er (schaltet Ein und Aus) mit einer hohen Frequenz. Denn je höher die Frequenz, desto kleiner wird ein Trafo um diese Wechselspannung anschliessend wieder zu transformieren. Bei einigen 100kHz wird der Trafo - verglichen mit einem 50Hz Trafo gleicher Leistung - zu einem Winzling.
Mit diesem Winzling wird die Spannung dann wieder heruntertransformiert, gleichgerichtet und geglättet und voilà: wir haben unsere 5Volt, um das Handy aufzuladen oder 13.8 Volt, um unser Funkgerät zu betreiben. Damit die Ausgangsspannung schön konstant bleibt, ist ein Regelkreis eingebaut. Das heisst: der Ausgang meldet der Steuerschaltung des Schalttransistors jede Spannungsabweichung und der reagiert mit der Änderung seines Steuersignals (PWM).
So ein Schaltwandler ist eigentlich ein alter Hut: Schon die alten Yeasu und Kenwood Transceiver hatten für den 13.8 Volt-Betrieb, nebst einem 220 V Netzteil, einen Schaltwandler an Bord. Noch wesentlich früher, z.B. in Militärgeräten oder Autoradios mit Röhren wurden sogenannte Zerhacker eingesetzt. Unser Schalttransistor im modernen Netzteil macht ja eigentlich auch nichts anderes: er zerhackt die Gleichspannung.
Ein gutes Schaltnetzteil ist so konstruiert, dass die Schaltfrequenz und ihre Harmonischen keinen Weg nach aussen finden, weder ins Netz noch auf den Niederspannungsanschluss. Es ist auch so konstruiert, dass bei einem Defekt die 230 Volt nicht auf den Ausgang gelangen können. Und es besitzt Elkos, die eine lange Lebensdauer garantieren. Denn diese sind die kritischsten Elemente in der Elektronik und ihre Lebensdauer hängt stark von der Betriebstemperatur ab. Böse Zungen behaupten, dass gewisse Entwickler die Lebensdauer ihrer Produkte bewusst dadurch reduzieren, indem sie Elkos in der Nähe von Hitzequellen installieren und dazu noch eine mindere Qualität einsetzen.
Zu guten Netzteilen gibt es übrigens immer ein Datenblatt, das die Eigenschaften im Detail spezifiziert. Unter anderem die Normen, die eingehalten werden und z.B. auch die MTBF (Mean Time between Failure) als Indiz für die Lebensdauer. Aber auch Angaben über den Wirkungsgrad und die eingebauten Schutzschaltungen etc.
Unter dem Dach in meinem Shack hängen Antennen für 160m bis 70cm nur einige Meter über meinem Kabelsalat: Schaltnetzteile für alles Mögliche und einem Meanwell Schaltnetzteil für die 13.8 Volt Versorgung der Station. Keines dieser Schaltnetzteile trägt wesentlich zu meinem Störpegel bei. Einzig das OWON Oszilloskop auf dem Labortisch macht einen Riesenmais, wenn ich es einschalte. Es wird nur vom Schindler-Aufzug überboten und vom Induktionsherd in der Küche. Doch letztere sind für mich tabu.
Wer ein 13.8 Volt Netzteil für seinen Shack braucht, sollte sich nicht zu einem Linearnetzteil überreden lassen. Sie sind eine aussterbende Spezies. Gewissermassen die Dinosaurier der Elektrotechnik. Bei Schaltnetzteilen sollte ein Knopf für die Frequenzverschiebung (Noise Offset) misstrauisch machen. Dieser Knopf bedeutet, dass es dem Hersteller nicht gelungen ist, das Netzteil ganz störfrei zu machen. Dieser Knopf ist eine Krücke für ein schlecht entstörtes Netzteil und vielleicht auch billiger als der Einbau von Entstör-Komponenten.
Leider ist es heute aus der Mode gekommen, in hochwertige Amateurfunktransceiver ein Netzteil einzubauen. Diese waren aber übrigens allesamt Schaltnetzteile (ausser bei den Röhrengeräten). Und keines davon hat den Funkempfang gestört.
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