Warum hat das eine Netzteil/ Adapter eine kleine Platine und das andere Netzteil nicht, wozu dient das?
Das obere Netzteil hat nur einen Schutztrafo.
Bei dem unteren Netzteil sind neben den Schutztrafo auch eine kleine Platine mit Elektrolytkondensator und Widerständen? oder so ähnlich .. zu erkennen.
Doch wozu braucht das untere Netzteil diese, wenn das obere diese nicht braucht?
9 Antworten
Das Netzteil oben liefert Wechselspannung, das untere Gleichspannung.
Um den Wechselstrom, der vom Transformator kommt in Gleichstrom umzuwandeln, braucht man einen Gleichrichter. Das sind die 4 Dioden auf der Platine. Der Kondensator dient dazu, die Gleichspannung zu glätten.
Der Unterschied besteht also in der Art des Ausgangsstroms. Wechselstrom braucht nur den Trafo, Gleichstrom braucht noch einen Gleichrichter.
Das Netzteil oben liefert Wechselspannung
Das Teil oben ist kein Netzteil.
Das obere Netzteil gibt Wechselspannung aus, während das untere gleichgerichtet werden muss, weil es Gleichspannung ausgibt. Die vier Dioden bilden wohl eine Wheatstonsche Messbrücke und der Elko glättet die Restwechselspannung (Spitzen).
Die Wheatstone-Brücke ist eine Messschaltung. Die Vollweg-Gleichrichterschaltung mit 4 Dioden heißt Graetz-Brücke.
Wheatstonsche Messbrücke
Nö. Das wäre mit WIderständen als Messschatung. Es sind aber Dioden, die als Brückengleichrichter geschaltet sind... Und es wird keine Restwechselspannung geglättet, sondern die Welligkeit der pulsierenden Gleichspannung ;)...
es sei dir verziehen. Da aber auch Menschen mitlesen, die sich noch nie damit beschäftigt haben, musste ich das schon richtig stellen.
Wechselstrom vs Gleichstrom
Das liegt daran welches Netzteil welche Ausgangsspannung zur Verfügung stellt.
Bei dem einen Trafo wird die 230V Wechselspannung nur in eine kleinere Spannung runter Transformiert. Die Frequenz und die Polarität der Wechselspannung bleibt dabei gleich. Man sagt dazu, dass die Spannung und der Strom der Sekundär und der Primerspule des Transformators in Phase verlaufen.
Was sich aber nicht in Phase ist sind Spannung und Strom der Spulen selbst. Es entsteht aufgrund der Spulen eine sogenannte Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom. Dadurch entstehen Blind, Wirk und Scheinleistung. Die Blindleistung wird dabei in var angegeben also Volt Ampere Reaktiv also Zurückwirkend, denn die Blindleistung verhält sich rückwirkend zum Netz und belastet so das Netz zusätzlich. Die Scheinleistung ist von der Höhe der Blindleistung und dem Phasenverschiebungswinkel Phi abhängig und wird in VA angegeben. Daher wird die Ausgangsleistung von Transformatoren auch nicht in Watt sondern in VA angegeben, weil es sich um die Scheinleistung handelt. 16 Watt ist dabei nicht gleich 16VA denn die Blindleistung belastet das System zusätzlich und muss daher berücksichtigt werden.
Steigt die Wirkleistung bei gleichbleibendem Phasenverschiebungswinkel, so steigt auch die Blindleistung und damit auch die Scheinleistung.
Viele Transformatoren haben daher einen zusätzlichen Kondensator drin, welcher die induktive Blindleistung durch Kapazitive Blindleistung Kompensiert und verkleinert, denn die Wirkleistung ist die Leistung die etwas in unserer Schaltung bewirkt.
Aber im Prinzip braucht ein Trafo nicht viel mehr als einfach nur 2 Spulen und einen Eisenkern um eine hohe Wechselspannung in eine kleinere oder noch höhere Wechselspannung (Je nach dem was man braucht bzw. angegeben ist) zu transformieren.
Das Andere Netzteil hat noch ein bisschen mehr, denn seine Aufgabe ist nicht nur die Wechselspannung runter zu transformieren sondern die Spannung gleichzurichten, zu glätten und gegebenenfalls zu Stabilisieren. Dafür ist Elektronik nötig.
Zum einen erfüllt ein Kondensator die Aufgabe Die Induktive Blindleistung zu kompensieren und zum Anderen ist ein sogenannter Brückengleichrichter bestehend aus 4 Dioden verbaut um Die Wechselspannung samt der positiven und negativen Halbwelle in eine pulsierende Gleichspannung umzuwandeln. Das Verhalten der Halbwellen bleibt gleich sie werden eben nur gleichgerichtet, sodass wir einen + und einen - Pol erhalten. Das ist allerdings nicht schön und einige Geräte wollen da gar nicht mit arbeiten und brauchen daher eine möglichst konstante Spannung. Da sich die Höhe der pulsierenden Gleichspannung jedoch periodisch ändert ist die Spannung für solche Geräte nicht geeignet.
Durch Kondensatoren kann man die Spannung etwas glätten. Je höher die Kapazität des Glettungskondensators, desto glatter wird die Spannung sodass wir eine nahezu konstante Spannung erhalten. 100% Konstant ist diese allerdings leider nicht. Vor allem verändert sich die Spannung bei Belastung ebenfalls, da die Spannung bei Belastung zusammenkippt, je nach Innenwiderstand des Netzteils. Außerdem kommt es auch im Netz immer mal wider zu Schwankungen, die nicht unbedingt toll sind, denn die Spannung kann auch mal höher sein. Geräte die relativ träge sind stört das vielleicht nicht ganz so sehr aber gerade Elektronik die mit momentan Werten arbeiten können auch von der kleinsten Änderung schon kaputt gehen. Änderungen die einen kritischen Punkt erreichen auch wenn sie nur Millisekunden andauern.
In so einem Fall muss eine Spannungsstabilisierung her, die die Spannung auf einen bestimmten Wert nahezu konstant hält. Die billigste Form der Spannungsstabilisierung ist eine sogenannte Zenerdiode. Hierbei wird die Zenerdiode mit einem Widerstand in Reihe geschaltet. Anders wie eine Normale Diode wird die Zenerdiode in Sperrrichtung betrieben. Eine 5V Zenerdiode hat die Eigenschaft seinen Widerstand immer so anzupassen, dass an ihm immer nahezu konstant 5V abfallen. Der Vorwiderstand übernimmt dabei den Rest der Spannung und verhindert gleichzeitig eine Überlastung der Zenerdiode.
Ein Verbraucher welcher Parallel zur Zenerdiode angeschlossen ist, hat dabei die gleiche Spannung, die auch an der Zenerdiode anliegt.
Das funktioniert sehr gut und die Spannung ist ziemlich Stabil. Diese Spannung kann sogar zum Laden eines Handys z.b. verwendet werden. Allerdings ist diese Art der Spannungsstabilisierung nicht für hohe Lasten gedacht, weshalb sich das Laden eines Handys darüber recht schwierig gestaltet. Eine einfache Lösung kann hier ein Transistor sein. Die Basis des Transistors wird dabei parallel zur Zenerdiode angeklemmt somit entspricht die Basis Emitter Spannung der Diode und es liegen 5V am Ausgang an. der Collector wird vor dem Widerstand angeschlossen, sodass der Strom der durch die Basis zum Emitter fließt durch den Collector verstärkt werden kann. Je nachdem wie groß der Verstärkungsfaktor des Transistors ist, kann dann die Stromstärke verstärkt werden und das Handy kann geladen werden.
Nun muss man davon ausgehen, dass nicht immer alles gut gehen kann, sollte z.b. die Zenerdiode kaputt gehen, würde die gesamte Spannung am Ausgang anliegen, was unter Umständen das Gerät zerstören kann, welches am Netzteil angeschlossen ist. Eine einfache Schmelzsicherung reicht zum Überlastungsschutz nicht mehr aus, da diese viel zu träge ist. Wir brauchen also ein Bauteil, welcher sofort auf Veränderungen reagiert. Die einfachste form des Überspannungsschutzes bietet hier ein Varistor.
Der Varistor kann in dem Beispiel parallel zum Ausgang geschaltet werden. Bei dem Varistor handelt es sich im Grunde um einen Spannungsabhängigen Widerstand. Ist die Spannung unter dem kritischen Wert bleibt der Varistor zunächst hochohmig und es fließt durch ihn kein Strom. steigt die Spannung allerdings auf einen kritischen Wert an, wird der Varistor schlagartig niederohmig und wirkt wie ein Kurzschluss. und es fließt ein hoher Strom durch den Varistor, was eine Schmelzsicherung zum auslösen bringen kann. Varistoren haben die Eigenschaft kurzzeitig hohe Ströme zu leiten bevor sich kaputt gehen. Daher sind die Bauteile für den Überspannungsschutz sehr beliebt.
Das ist wirklich eine sehr einfache Form wie ein Handyladegerät funktionieren könnte, wird in der Praxis so allerdings nicht hergestellt. Die Aufgabe der Spannungsstabilisierung übernimmt in Modernen Schaltungen keine Zenerdiode mehr und auch die Stromverstärkung übernimmt kein einfacher Transistor. Stattdessen werden integrierte Schaltungen verwendet sogenannte ICs die diese Aufgaben übernehmen. Das macht man vor allem aus Platzgründen. Außerdem sind ICs heutzutage zusätzlich abgesichert, sind also Kurzschlussfest und gegen Überhitzung geschützt.
Wer Lust hat, kann sich ein Handyladegerät so selbst zusammen bauen. Ich persönlich Empfehle dabei den IC zu verwenden. Zusammengebaut habe ich die variante mit der Zenerdiode und dem Transistor. Funktioniert wunderbar auch das Laden funktioniert, ich denke jedoch, dass der als Festspannungsregler zuverlässiger ist. Betreiben tu ich damit bis heute eine kleine 5V LED Lampe.
die kleine platine ist ein gleichrichter. die vier schwarzen kleinen rosinen mit den zwei drähten dran sind dioden, eine art stromventile. sie lassen den strom nur in einer richtung durch. so machen sie aus wechselstrom gleichstrom.
die große trommel ist ein kondensator. er soll nur dann strom liefern, wenn gerade aus dem netzteil keiner kommt, weil da ja immernoch die wellentäler sind...
lg, Anna
weißt du was für Dioden das genau sind, es gibt ja verschiedene Arten, welche nimmt man hierfür?
das hier dürften einfache silizium dioden sein, 1 N irgendwas... gleichrichter gibts aber auch in allen mögliochen leistungsbereichen als fertiges bauteil.
google einfach mal nach "brückengleichrichter"
lg, Anna
Der Kondensator (in diesem Fall ein Elko) ist eher dafür gedacht die Gleichspannung zu glätten. Er filtert evtl. vorhandene Restanteile der zugeführten Wechselspannung weg indem er sie gegen Masse kurzschließt bzw. puffert. (Die gespeicherte Energie (was allerdings nur ein paar Microfarad sind) kann er dann wieder abgeben. Der Beweis ist wenn man das Netzteil (mit Elko) vom Stromnetz trennt und sie Niederspannungsseite kurzschließt. Ich muss allerdings darauf hinweisen dass der Elko dabei Schaden nehmen kann, also aufplatzen kann oder evtl. Explodiert, beides gibt aber nur einen mehr oder weniger lauten Knall von sich und er verteilt sein Elektrolyt in der Umgebung...!) In etwa das gleiche tut er auch mit z.B. Südspitzen, wirkt also zusätzlich als Entstörkondensator.
nein, das verwechselst die mit einer Graetz-Brückenschaltung der 4 Dioden.
Eine Messbrücke ist aus 4 Widerständen aufgebaut, einer davon regelbar.
Je 2 Widerstände bilden dabei einen Spannungsteiler.
Wenn die "im Gleichgewicht" (durch das Verändern des regelbaren Widerstands) kann man an beiden Spannungsteilern die gleiche Spannung messen, macht man aber nicht, man misst die Differenz und die ist dann Null.