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Netzgeräte-Grundlagen
Abb. 2.2: Rückansicht des HM8143
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3 Netzgeräte-
Grundlagen
3.1 Lineare Netzteile
Linear geregelte Netzteile besitzen den Vorzug einer sehr
konstanten Ausgangsspannung, selbst bei starken Netz-
und Lastschwankungen. Die verbleibende Restwelligkeit
liegt bei guten Geräten im Bereich von 1 mV
eff
und weniger
und ist weitgehend vernachlässigbar. Lineare Netzgeräte
erzeugen wesentlich kleinere elektromagnetische Interfe-
renzen als getaktete Netzgeräte.
Der konventionelle Netztransformator dient zur galvani-
schen Trennung von Primärkreis (Netzspannung) und Se-
kundärkreis (Ausgangsspannung). Der nachfolgende
Gleichrichter erzeugt eine ungeregelte Gleichspannung.
Kondensatoren vor und nach dem Stellglied dienen als
Energiespeicher und Puffer. Als Stellglied wird meist ein
Längstransistor verwendet. Eine hochpräzise Referenzspan-
nung wird analog mit der Ausgangsspannung verglichen.
Diese analoge Regelstrecke ist sehr schnell und gestattet
kurze Ausregelzeiten bei Änderung der Ausgangsgrößen.
3.2 Getaktete Netzteile
SNT (Schaltnetzteile), auch SMP (switch mode powersup-
ply) genannt, besitzen einen höheren Wirkungsgrad als
lineargeregelte Netzteile. Das Stellglied (Transistor) des li-
Wechsel-
spannung
Netz
Trans-
formator
Gleich-
richter
Stellglied
analoger Regler
Aus-
gang
Referenzspannung
REF
Gleich-
span-
nung
GND
C1
OPVA
C2
B1
TR1
Abb. 3.1: Linare Schaltung
nearen Netzteiles wird durch einen Schalter (Schalttran-
sistor) ersetzt. Die gleichgerichtete Spannung wird ent-
sprechend der benötigten Ausgangsleistung des Netztei-
les „zerhackt“. Die Größe der Ausgangsspannung und die
übertragene Leistung lässt sich durch die Einschaltdauer
des Schalttransistors regeln. Prinzipiell werden zwei Arten
von getakteten Netzteilen unterschieden:
a) Primär getaktete Schaltnetzteile, deren Netzeingangs-
spannung gleichgerichtet wird. Infolge der höheren Span-
nung wird nur eine kleine Eingangskapazität benötigt. Die
im Kondensator gespeicherte Energie ist proportional zum
Quadrat der Eingangsspannung, gemäß der Formel:
E = ½ x C x U²
b) Sekundär getaktete Schaltnetzteile erhalten ihre Ein-
gangsspannung für den Schaltregler von einem Netztrans-
formator. Diese wird gleichgerichtet und mit entsprechend
größeren Kapazitäten gesiebt.
Beiden Arten gemeinsam ist der im Vergleich zum Längs-
regler umfangreichere Schaltungsaufwand und der bes-
Wechsel-
spannung
Netz-
Gleichrichter
HF-
Transformator
Gleich-
richter
Filter
Ausgang
Potentialtrennung
Gleich-
span-
nung
GND
Schalt-
transistor
Abschirmband
OPVA
OC
B
Regler
GND
Abb. 3.2: Primär getaktetes Schaltnetzteil
Wechsel-
spannung
Schalt-
Transistor
Gleich-
richter
Filter
Ausgang
Gleich-
span-
nung
GND
Netz-
Transformator
OPVA
Regler
TR
D
T
GND
Abb. 3.3: Sekundär getaktetes Schaltnetzteil
