Vergleich analoges-und Schaltn < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
Elektronisches Netzteil
Analoges Netzteil und Schaltnetzteil
Aufbau,Eigenschaften,Vergleich
Der Transformator (analoges Netzteil)
Der Transformator (Umspanner) zählt zu den elektrischen Geräten und wird zur Erhöhung oder Herabsetzung elektrischer Spannung von Wechselströmen verwendet.
Aufbau:
Der Transformator besteht im einfachsten Fall aus 2 Spulen, der Primärspule und der Sekundärspule, diese haben jedoch verschiedene Wicklungen:
Die Niederspannungswicklung mit wenigen Windungen starken Drahtes und die Hochspannungs-Wicklung mit vielen Windungen schwachen Drahtes.
Die Wicklungen befinden sich auf Eisenkernen, dies dienen dazu, dass es keine Wirbelströme gibt.
Beide Wicklungen sind gegen den Kern sowie auch gegeneinander isoliert. Die Kerne werden oben und unten durch Joche, gleichfalls aus legierten Blechen, verbunden und magnetisch geschlossen
Alle primärseitigen Größen werden mit dem Index "1" gekennzeichnet.
Alle sekundärseitigen Größen werden mit dem Index "2" gekennzeichnet.
U1 = Primärspannung U2 = Sekundärspannung
N1 = Primärwindungszahl N2 = Sekundärwindungszahl
Funktion:
Bei Anschluß einer Wechselspannung U1 an die Primärwicklung fließt ein Primärstrom I1.
Dadurch wird im Eisenkern ein magnetischer Wechselfluss erzeugt.
Der Eisenkern bündelt die magnetischen Feldlinien und verstärkt den magnetischen Fluss.
Der Magnetfluss durchsetzt auch die Sekundärwicklung. Man spricht auch von "magnetischer Kopplung".
Nach dem Induktionsgesetz wird nun in der Sekundärwicklung eine Spannung U2 induziert.
Bei Belastung der Sekundärseite fließt der Strom I2, der einen magnetischen Gegenfluss erzeugt.
Dieser ist nach der Lenzschen Regel so gerichtet, dass er ursprüngliche Fluss geschwächt wird.
Damit der magnetische Fluss konstant bleibt, steigt der Strom I1 in der Primärwicklung.
Der Teil des magnetischen Flusses, der nur die Primär- oder nur die Sekundärseite durchsetzt, wird als Streufluss bezeichnet.
Anwendung:
Transformatoren (lat.: transformare; umwandeln) werden benötigt,
um Spannungen und Ströme herauf oder herunterzutransformieren.
Transformatoren werden bei der Energieübertragung zwischen Erzeuger (Kraftwerk) und Verbraucher eingesetzt:
Um die Energie wirtschaftlich zu übertragen, müssen die Leitungsverluste niedrig gehalten werden.
Der elektrische Strom ist für diese Verluste verantwortlich.
Daher ist es sinnvoll, die Energie mit niedrigen Stromstärken und höheren Spannungen über längere Strecken zu übertragen.
Am "Verbrauchsort" wird die Spannung wieder heruntertransformiert.
Spannungen von 230V aus dem öffentlichen Versorgungsnetz müssen heruntertransformiert werden,
um Verbraucher mit kleineren Spannungen versorgen zu können (z.B. 12V für eine Halogenlampe).
Transformator im Fernsehapparat
Für die Beschleunigung der Elektronen in der Bildröhre ist eine Spannung im kV-Bereich erforderlich. Zum Hochtransformieren der Netzspannung von 230V wird ein Transformator verwendet.
Schaltnetzteil
Ein Schaltnetzteil oder Schaltnetzgerät ist eine elektronische Schaltung, die eine elektrische Spannung wandelt. Es kann damit z.B. aus der Netzspannung (Wechselspannung) eine Gleichspannung erzeugt werden .
Aufbau
Schaltnetzgeräte liefern konstante Ausgangsspannungen oder -ströme. Die Konstanz der Ausgangsgröße wird durch Steuerung des Energieflusses in das Netzgerät und den angeschlossenen Verbrauchern erreicht - es liegt ein geschlossener Regelkreis vor.
Gleichrichtung der Netzwechselspannung
Glättung der entstehenden Gleichspannung
Zerhacken der Gleichspannung
Transformierung der entstandenen Wechselspannung
Gleichrichtung der Wechselspannung
Siebung der Gleichspannung
Funktion
Zuerst wird die Netzspannung gefiltert. Überspannungen, Oberwellen und andere Netzstörungen sollen gar nicht erst in die weitere Schaltung gelangen.
Danach wird durch Gleichrichtung und Siebung aus der Wechselspannung von 230 V eine Gleichspannung von 350 V gemacht.
Mit einer Transistorschaltstufe wird aus der Gleichspannung eine Wechselspannung zwischen 35 und 500 kHz erzeugt. Mit dieser hohen Frequenz können kleine Transformatoren hohe Leistungen übertragen.
Diese Transformatoren haben mehrere Sekundärwicklungen. So können unterschiedliche Spannungen erzeugt werden. Eine spezielle Schaltung sorgt dafür, dass die Spannungen immer konstant bleiben. Dieser geschlossene Regelkreis sorgt auch dafür, dass das Netzteil immer die geforderten Ströme liefern kann. Die können unterschiedlich groß sein. Denn ein Computer zieht nicht immer gleich viel Strom. Die Regelungsschaltung ist darauf eingerichtet. Damit die Regelung funktioniert muss sie mit einer Grundlast arbeiten. Das ist auch der Grund, warum Schaltnetzteile mit einem Verbraucher belastet werden müssen, damit sei beim Einschalten funktionieren. Ist die Last nicht vorhanden, dann kommt es zu Spannungsüberschlägen. Das Netzteil wird dadurch zerstört. Deshalb darf ein Schaltnetzteil nie ohne Verbraucher eingeschaltet werden.
Anwendung
Schaltnetzteile werden wegen der hohen erreichbaren Leistungsdichte vor allem in industriellen Anwendungen eingesetzt.
elektronischen Kleingeräten - wie Computern, Ladegeräten oder Beleuchtungssystemen mit Halogenlampen - zu finden.
Vergleich zwischen analogem- und Schaltnetzteil
Generel ist der größte Unterschied , das das analoge mit Netzfrequenz arbeitet und das Schaltznetzteil nicht
Schaltnetzteile sind kompakter und leichter im Aufbau, sie haben keinen schweren Eisenkern in sich.
Beim Anschluss an das 230V-Netz haben übrigens beide einen
Trafo drin. Der Trafo im Schaltnetzteil ist allerdings prinzipbedingt wesentlich kleiner.
Ausserdem sind Schaltnetzteile praktisch immer geregelt und diese Regelung arbeitet besonders verlustarm, was die Energiebilanz verbessert.
beim SNT wird die 50Hz-Netzspannung erst gleichgerichtet um sie dann mit
» einer wesentlich höheren Frequenz wieder zu "zerhacken". Das hat den
» Vorteil, daß der nachfolgende Trafo bei gleicher Leistung viel kleiner
» gebaut werden kann.
» Je höher die Frequenz umso besser die Übertragungseigenschaften im Kern
» des Trafos. Physikalische Grenzen durch Wicklungswiderstände und
» Kernmaterial sind natürlich vorhanden.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:22 So 20.05.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi und herzlich ![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]")
zunächst eine Info: In den Aufgabenbereich solltest du auch nur Aufgaben hereinschreiben, ansonsten das Feld einfach frei lassen, ansonsten würden wir uns auch über ein Hallo freuen=)
Was sollen wir mit diesem Text machen?
Sollen wir uns den durchlesen und dir sagen, ob er okay ist, oder warum hast du diesen hier gepostet?
Lieben Gruß,
Kroni
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:33 So 20.05.2007 | | Autor: | Dennis123 |
HAllo
Ja es wäre super wenn ihr euch das Referat durchlesen würdet da ich nicht so der HEld in E-Tchnik bin und nicht weiß ob mein Referat richtig ist.
ALso nicht das ich meiner Klasse irgendwelchen Müll erzähle...
Hoffe so ist es verständlicher!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 15:05 Mo 21.05.2007 | | Autor: | Mr.Peanut |
Hi ein paar dinge die mir aufgefallen sind:
Transformator:
- Der Ferritkern dient nicht zur verhinderung von Wirbelströmen sondern zur Bündelung der Feldlienen (hast du auch später geschrieben). Zur Minimierung von Wirbelströmen werden die Kerne meist aus mehreren gegeneinander isolierten lagen Transformatorblechs gefertigt.
Schaltnetzteil:
-Netzfilter dient nicht dazu das Gerät vor Oberwellen zu schützen sondern die vom Schaltnetzeil, durch den nicht Sinusförmigen Stromfluss, im Versorgunsnetz erzeugten Oberwellen gering zu halten.
>Beim Anschluss an das 230V-Netz haben übrigens beide einen
>Trafo drin. Der Trafo im Schaltnetzteil ist allerdings prinzipbedingt wesentlich kleiner.
Schaltnetzteil hat immer Travo drin.
Manche Vormulierungen sind viellicht nicht 100% richtig aber man versteht was gemeint ist.
|
|
|
|
