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Netztrafos: Wichtiger Bestandteil der Elektronik

Netztransformatoren, kurz: Netztrafos, finden sich in vielen elektrischen Geräten, beispielsweise Computern und Fernsehern. Sie transformieren eine ankommende hohe Spannung derart um, dass die Netzgeräte damit arbeiten können. In unserem Ratgeber erfahren Sie, wie ein Netztrafo funktioniert und worauf Sie bei einem Kauf achten sollten.



Was ist ein Netztransformator?

Netztransformatoren sind ein wichtiger Bestandteil der Elektronik. Wenigstens einen Netztrafo finden Sie mit Sicherheit in Ihrer Wohnung oder an Ihrem Arbeitsplatz: Dabei kann es sich um das Ladegerät eines Smartphones oder das Netzteil einer Schreibtischlampe handeln. Auch in jedem Computer ist ein Netz-Transformator eingebaut. Elektrische Geräte, die nicht mit Netzspannung arbeiten, benötigen zur Spannungsversorgung ein Steckernetzteil oder Schaltnetzteil, das es in diversen Bauformen gibt. Unter dem Gehäuse eines Steckernetzteils befindet sich üblicherweise ein Trafo. Häufig wird der Transformator auch im Inneren von Fernsehgeräten, Monitoren oder anderen Verbrauchern integriert. 

Die Aufgabe des Netztransformators ist stets die gleiche: Er bringt die aus dem Netz bezogene Wechselspannung auf ein Niveau, das das jeweilige Gerät erfordert. So kann ein Trafo beispielsweise eine 230 Volt Netzspannung für ein elektrisches Gerät auf 42 Volt reduzieren. Der umgekehrte Weg ist ebenfalls möglich. Mit einem passenden Trafo lässt sich die Netzspannung zum Beispiel auf 400 Volt verstärken. Neben der Reduktion und Verstärkung von Spannungen ist ein Netztrafo auch in der Lage, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln.



Wie funktioniert ein Netztransformator?

Ein Netztrafo besteht aus mindestens zwei Spulen und einem Eisenkern. Man spricht dabei auch von der Primärwicklung (7) und der Sekundärwicklung (8). 
Beide Spulen sind an verschiedenen Stellen um den Kern(5) gewickelt, wobei die einzelnen Wicklungen voneinander isoliert sind. An der Primärwicklung des Netztrafos wird die Eingangsspannung (1) angeschlossen und an der Sekundärwicklung die Ausgangsspannung (4). Wenn nun Strom durch den Netztransformator fließt, entsteht ein Magnetfeld, dessen Polarität zyklisch wechselt (6). Der im Eisenkern herrschende magnetische Fluss induziert eine Wechselspannung in der Sekundärspule (3), deren Frequenz mit der Wechselspannung in der Primärspule (2) übereinstimmt. Wenn die Anzahl der Windungen bei Primärwicklung und Sekundärwicklung des Netztransformators identisch ist, ist auch die Spannung auf beiden Seiten gleich hoch. Die Ausgangsspannung des Netztrafos ist also von der jeweiligen Wicklung der beiden Spulen abhängig. Das Verhältnis der Spulen-Wicklungen zueinander nennt man Transformationsverhältnis.



Was ist ein Übertrager und wie unterscheidet er sich von einem Netztransformator? 

Während ein Netztransformator dazu genutzt wird, Strom zu übertragen, werden Übertrager für die Informationsübertragung verwendet.
Ein solches Bauteil kann zum Beispiel analoge oder digitale Signale übertragen. Allerdings steht beim Netztransformator ein möglichst hoher Wirkungsgrad im Vordergrund, wohingegen bei Übertragern die Signalqualität wichtiger ist.
Eingesetzt werden Übertrager unter anderem zur galvanischen Trennung von Hochfrequenz-Verbindungsstellen und Audio-Signalen.
Aufbau und Funktionsweise von Netztrafo und Übertrager ähneln sich sehr. Im Bereich der Hochfrequenzübertragung werden bei den Spulen Ferrit-Kerne verwendet, die speziell für hohe Frequenzen geeignet sind.



Worauf muss ich beim Kauf eines Transformators achten?

Beim Kauf eines Netztransformators sind die Ein- und Ausgangsspannung die wichtigsten Werte, die es zu berücksichtigen gilt.
Die Werte für die Ausgangsspannung beziehen sich immer auf die angegebene Nennlast.

Ebenfalls wichtig sind die Nennleistung des Transformators und der Ausgangsstrom.
 Das Datenblatt des Herstellers enthält genaue Informationen und exakte technische Daten. Zudem erhalten Sie Netztrafos mit einer unterschiedlichen Anzahl von Ein- und Ausgängen.
Bedenken Sie, dass sich bei den meisten Transformatoren die angegebene Leistung auf den freistehenden Betrieb bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C bezieht.



Unser Praxistipp: Umgebungsbedingungen beachten!

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines geeigneten Netztrafos die Umgebungsbedingungen, in denen der Trafo betrieben werden soll. Falls es zu einem erhöhten Aufkommen von Feuchtigkeit oder einer hohen Staubbelastung kommen sollte, sind vollvergossene Transformatoren eine gute Wahl.



FAQ – häufig gestellte Fragen zu Transformatoren

Welche Vorteile hat ein Ringkerntransformator? 

Bei einem Ringkerntransformator befinden sich die Wicklungen der beiden benötigten Spulen an einem Eisenring (Ringkern). Im Vergleich zu einem normalen Netztrafo weist ein Ringkerntransformator einen höheren Wirkungsgrad und geringeres Gewicht auf. Zudem benötigt ein solcher Netztransformator weniger Raum.

Was versteht man unter einer galvanischen Trennung? 

Ein Netztrafo lässt sich auch für die galvanische Trennung von Stromkreisen verwenden. Doch was bedeutet das eigentlich genau? Bei einer galvanischen Trennung wird der Strom nicht über einen elektrischen Leiter, sondern ausschließlich durch die Induktion, welche vom Magnetfeld des Eisenkerns verursacht wird, übertragen. 

Was ist bei einem Trafo der Kurzschlussstrom? 

Dabei handelt es sich um den Strom, der bei anliegender Nennspannung und einem Kurzschluss an der sekundären Seite fließt. Dieser Strom kann erheblich höher als der Nennstrom ausfallen und den Trafo zerstören. 

Was ist ein Röhrenverstärker? 

Ein Röhrenverstärker nutzt Elektronenröhren für die Verstärkung von Signalen mit niedriger Frequenz. Neben den Röhren zählen die Ausgangsübertrager zu den wichtigsten Bauteilen. Sie sorgen für eine Anpassung des Widerstands zwischen Röhre und Lautsprecher. Im Hifi-Bereich sind Röhrenverstärker mittlerweile eine Seltenheit, häufiger werden sie noch bei Gitarren-Amps eingesetzt. Der bekannteste Hersteller ist das Unternehmen Marshall, das hochwertige Verstärker mit einer Leistung von bis zu 100 Watt anbietet. Viele bekannte Musiker bevorzugen den warmen Klang der Marshall Verstärker, diese Qualität hat allerdings auch ihren Preis.



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