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Ratgeber

Wissenswertes zu Labornetzteilen und Labornetzgeräten 

Mit einem Labornetzteil oder Labornetzgerät ist es möglich, die Ausgangsspannung variabel zu regulieren, weswegen die Geräte in den Bereichen Entwicklung, Wartung und Forschung flexibel einsetzbar sind. Was der Unterschied zwischen Netzteil und Netzgerät ist und worauf Sie beim Kauf achten sollten, erfahren Sie in unserem Ratgeber.



Der Unterschied zwischen Labornetzteilen und Labornetzgeräten

Die Hauptaufgabe eines konventionellen Netzteils und eines Labornetzgerätes ist identisch:
Sie versorgen ein angeschlossenes elektrisches Gerät mit Strom.
Mit dem Begriff Netzteil oder Power Supply ist häufig ein Steckernetzteil oder die Stromversorgung eines Computers gemeint. Ein solches Netzteil liefert in der Regel genau die Spannung, die ein elektrisches Gerät, wie etwa ein Notebook, zum Betrieb benötigt. Dagegen lassen sich mit einem Labornetzgerät Strom und Spannung variabel einstellen. Das Gerät kann somit individuell für verschiedene Aufgaben eingestellt werden. Die meisten Labornetzgeräte besitzen ein integriertes LC-Display, das dem Anwender die aktuell gewählte Spannung und Stromstärke anzeigt.
Häufig werden die Begriffe Labornetzteil und Labornetzgerät synonym verwendet. Gemeint ist in der Regel ein Netzteil, bei dem die Spannung variabel geregelt werden kann. In unserem Onlineshop finden Sie unter anderem 19-Zoll-Labor-Netzgeräte für den Einbau in ein entsprechendes Rack oder einen Geräteschrank sowie Tischgeräte.



Welche Besonderheit weist ein Labornetzgerät auf?

Neben der Möglichkeit, Strom und Spannung variabel einzustellen, weisen regelbare Labornetzgeräte noch einige weitere Besonderheiten auf: Ein Labornetzteil kann, abhängig vom jeweiligen Modell, mehrere Ausgänge besitzen. Diese sind, zumindest bei Markengeräten, immer gegen Kurzschluss, Verpolung und Überlastung geschützt. Restwelligkeit, Impulsverhalten sowie das Rauschen der Ausgangsspannung sind bei einem Labornetzteil gewöhnlich spezifiziert. So ein Netzgerät besitzt zudem eine einstellbare Strombegrenzung. Einige einstellbare Netzteile lassen sich darüber hinaus dank entsprechender Schnittstellen über einen Computer präzise steuern.



Unterschiede zwischen Trafonetzteilen und Schaltnetzteilen

Der Aufbau von Labornetzgeräten und Labornetzteilen richtet sich danach, ob es sich um Trafo- oder Schaltnetzteile handelt: Der Hauptbestandteil eines Trafo-Netzteils ist der namensgebende Trafo. Das ist eine massive Spule mit einem Kern aus Eisen. Die eingehende Spannung wird bei einem solchen Netzgerät durch den Trafo entweder angehoben oder abgesenkt. Im Anschluss erfolgt eine Gleichrichtung der Spannung sowie eine Glättung durch Kondensatoren. Wenn die Spannung zusätzlich noch durch einen Linearregler stabilisiert wird, spricht man auch von einem Linear-Netzteil. Die Vorteile solcher Modelle sind der einfache Aufbau und der günstige Anschaffungspreis. Zudem werden durch ein Trafo-Netzteil weniger Störungen verursacht. Als nachteilig sind das hohe Gewicht, für das primär der Trafo verantwortlich ist, sowie der geringe Wirkungsgrad zu nennen. Der niedrige Wirkungsgrad hat eine erhöhte Wärmeentwicklung zur Folge, entsprechende Netzteile müssen daher meist durch einen zusätzlichen Lüfter gekühlt werden.

Dagegen fällt der Aufbau eines Schaltnetzteils deutlich komplexer aus. In einem ersten Schritt erfolgt eine Gleichrichtung der anliegenden Wechselspannung. Diese Spannung wird im Netzteil anschließend „zerhackt“, so dass eine hochfrequente Wechselspannung entsteht. Anschließend erfolgen eine erneute Gleichrichtung sowie eine Glättung der Spannung. Schaltnetzteile punkten mit einem hohen Wirkungsgrad und haben im Vergleich zu einem Trafo-Netzgerät ein deutlich geringeres Gewicht. Ein weiterer Vorteil dieser Labornetzteile ist die große Toleranz bei der Eingangsspannung. Dafür ist die Schaltung deutlich komplexer als bei einem Netzgerät mit Trafo. Der Aufwand, um die Spannung zu glätten und zu filtern, ist wesentlich höher. Darüber hinaus reagieren Schaltnetzteile empfindlicher auf hochfrequente Einstreuungen.



Was gibt es beim Kauf von Labornetzteilen und Labornetzgeräten zu beachten?

Beim Kauf eines einstellbaren Netzteils zählen die zur Verfügung stehende Leistung sowie die maximale Ausgangsspannung und der maximale Ausgangsstrom zu den wichtigsten Punkten. Überlegen Sie vor dem Kauf, wie viele Ausgänge das Power Supply Gerät haben soll. Neben Geräten mit einem einzelnen Ausgang sind Modelle erhältlich, die bis zu vier Ausgänge bieten. Generell haben Sie bei einem Labornetzteil 0-30V die Wahl zwischen Tischgeräten und 19-Zoll-Modellen, die in einem passenden Rack oder Schrank installiert werden können. Falls Sie ein kalibriertes regelbares Netzteil benötigen, können Sie zwischen einer DAkkS-, ISO- oder einer herstellerspezifischen Werkszertifizierung auswählen.

Für viele Einsatzgebiete ist ein Labornetzgerät 0-30V mit einer regelbaren Strombegrenzung bereits ausreichend. Bei besonders anspruchsvollen Aufgaben kann ein programmierbares Labornetzteil sinnvoll sein. Die Geräte können über diverse Schnittstellen mit einem Computer verbunden werden. Mit einem solchen Netzteil lassen sich beispielsweise Strom- und Spannungsverläufe individuell programmieren. Für gewöhnlich besitzen Labornetzteile digitale Anzeigen, auf denen Sie Strom und Spannung ablesen können. Hier sollten Sie auf ein beleuchtetes Display wertlegen. Es handelt sich zwar nur um ein Detail, aber eine beleuchtete Anzeige lässt sich deutlich besser ablesen, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen. Ebenfalls wichtig ist die Genauigkeit, mit der das Gerät arbeitet. Bei der Genauigkeit eines Netzteils muss zwischen der Anzeigegenauigkeit und der Einstellgenauigkeit unterschieden werden. Dabei gibt die sogenannte Anzeigegenauigkeit an, wie hoch die Genauigkeit zwischen den angezeigten Strom- und Spannungswerten mit der tatsächlichen Spannung übereinstimmt. Die Einstellgenauigkeit weist dagegen auf die Genauigkeit der einstellbaren Sollwerte hin.



Unser Praxistipp: Abwärme bei Trafonetzteilen im Blick behalten!

Berücksichtigen Sie, dass ein Trafo-Netzteil eine nicht unerhebliche Abwärme erzeugen kann. Die Geräte sind zur Kühlung meistens mit einem zusätzlichen Lüfter ausgestattet. Achten Sie darauf, dass der Lüfter möglichst leise arbeitet, um eine störende Geräuschentwicklung zu vermeiden. Wichtig ist auch, dass für ein solches Labornetzteil ausreichend Platz vorhanden sein muss, damit die Luftzirkulation nicht behindert wird.



FAQ – häufig gestellte Fragen zu Labornetzteilen und Labornetzgeräten

Was versteht man unter Restwelligkeit?

Unter dem Begriff Restwelligkeit ist der Bestandteil einer Wechselspannung zu verstehen, der eine gleichgerichtete und geglättete Gleichspannung überlagert.

Was ist ein Siebkondensator?

Beim Betrieb einer Gleichrichterschaltung entsteht eine Gleichspannung, die stark pulsieren kann. Mit Hilfe eines Elektrolytkondensators, der über eine hohe Kapazität verfügt, kann dieses Pulsieren unterbunden werden. Der Kondensator glättet in diesem Fall die Spannung, man spricht dann auch von einem Siebkondensator.

Kann ich ein Labornetzgerät auch als Ladegerät einsetzen?

Wenn das verwendete programmierbare Labornetzteil die Einstellung von Ausgangsspannung und Ausgangsstrom erlaubt, ist ein Einsatz als Ladegerät grundsätzlich möglich. In diesem Fall ist zu beachten, dass die Ladeschluss-Spannung des Akkus als max. Ausgangsspannung und der Ladestrom als max. Ausgangsstrom am Netzgerät eingestellt werden muss.

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