Ratgeber
Steckernetzteile sind die perfekte Lösung, wenn es um die unkomplizierte Stromversorgung von Kleingeräten geht. Dabei nehmen 12V-Steckernetzteile eine besondere Rolle ein. Denn bei dieser Spannung kann eine ausreichend große Leistung genutzt werden, ohne dass der Strom zu hoch wird. Demzufolge müssen die Kabel nicht überdimensional dick sein.
Das ist auch der Grund, warum in PKWs, Motorrädern und Co. die Bordnetze auf 12 V Gleichspannung ausgelegt sind. Aber auch kleine Inselsolaranlagen mit Solarakku und entsprechenden Verbrauchern arbeiten vorzugsweise mit 12 V Gleichspannung.
Ein Festspannungs-Steckernetzteil ist konstruktionsbedingt so ausgelegt, dass es am Ausgang eine Gleichspannung, z.B. in Höhe von 12 V/DC, erzeugt. Die beiden Buchstaben DC stehen für Direct Current, was soviel wie Gleichspannung bedeutet. Im Gegensatz zu der Bezeichnung DC wird bei Wechselspannung oft auch die Abkürzung AC für Alternating Current angegeben.
handelsübliches Steckernetzteil mit Kabel und DC-Stecker.
Am gelben Drehknopf wird die Ausgangsspannung eingestellt.
Ein einstellbares 12V-Steckernetzteil bietet die Möglichkeit, neben der 12 V Spannung noch andere Ausgangsspannungen nutzen zu können. Dies hat den großen Vorteil, dass die Netzteile für dieunterschiedlichsten Verbraucher verwendet werden können.
Deshalb legen die Hersteller eine Vielzahl von Niedervolt-Steckverbindern bei, damit für fast jeden Verbraucher der passende Anschluss vorhanden ist.
Diese vielseitigen Steckernetzteile bieten sich besonders an, wenn Verbraucher nur zeitweise in Betriebsind. Allerdings muss man vor dem Einsatz peinlich genau darauf achten, dass die richtige Ausgangsspannung und die korrekte Polung des Anschluss-Steckers eingestellt sind.
Ansonsten besteht die Gefahr, dass bei falscher Einstellung der Verbraucher oder auch das Netzteil zerstört werden.
Bei einem konventionellen 12V-Steckernetzteil mit Transformator, Gleichrichter und Elektrolyt-Kondensator zur Siebung gab es einen unschönen Nebeneffekt: Wenn das Netzteil nicht belastet wurde, konnte die Ausgangsspannung schon einmal 16 - 17 V betragen.
Die Ursache für dieses scheinbar fehlerhafte Verhalten war der Kondensator (K), der sich bis auf den Spitzenwert der Halbwelle aufladen konnte. Sobald das Netzteil mit einem geeigneten Verbraucher belastet wurde, ging die Spannung wieder auf den normalen Wert von ca. 12 V zurück.
Bei Verbrauchern mit einem geringen Strombedarf bestand dann die Gefahr, dass diese mit einer zu hohen Spannung versorgt wurden. Aus diesem Grund wurden stabilisierte Steckernetzteile entwickelt, die eine stabilisierte Ausgangsspannung ausgeben. Unabhängig davon, wie hoch die Belastung durch einen Verbraucher ist.
Neue Steckernetzteile müssen aufgrund der Ökodesign-Richtlinie „ErP“ bestimmte Mindestanforderungen im Bezug auf Effizienz und Leerlaufleistung erfüllen. Diese Grenzwerte sind mit klassischen Steckernetzteilen, die einen Netztrafo beinhalten, größtenteils nicht mehr erreichbar. Deshalb werden mittlerweile fast ausschließlich elektronisch getaktete Schaltnetzteile angeboten. Diese weisen keine nennenswerten Spannungsüberhöhungen im Leerlauf mehr auf.
Bei einem Schaltnetzteil wird die 230 V Netzspannung mit einem Gleichrichter (GR) gleichgerichtet und mit einem Kondensator (K1) geglättet. Die so entstandene Gleichspannung wird über einen Transformator (TR) zu einem elektronischen Schalter (Transistor) geführt.
Dieser Transistor (T1) öffnet und schließt mehrere Tausend Mal pro Sekunde den Stromkreis durch die Primärspule des Transformators. Dadurch wird auf der Sekundärseite des Trafos eine Spannung induziert, die ebenfalls gleichgerichtet (D1) und geglättet (K2) wird.
Eine Regelstufe (RS) sorgt dafür, dass durch die Pulsweitenmodulation (PWM) auf der Primärseite nur soviel Energie zugeführt wird, wie auf der Sekundärseite benötigt wird.
Damit die galvanische Trennung von Primär- und Sekundärseite erhalten bleibt, wird ein Optokoppler (OK) für die Übertragung der Regelinformation eingesetzt. Durch die hohe Taktfrequenz können der Trafo und die Ladekondensatoren deutlich kleiner ausfallen als bei einem herkömmlichen Steckernetzteil mit Transformator.
Die Schaltnetzteil-Technologie sorgt somit für ein geringes Gewicht und gleichzeitig für einen hohen Wirkungsgrad der Netzteile.
Durch die entsprechende Auslegung der Schaltnetzteil-Technologie arbeiten Reise-Steckernetzteile mit einem sehr breiten Eingangsspannungsbereich.
Aus diesem Grund spielt es keine große Rolle, ob das Reise-Steckernetzteil an 110 V/60 Hz oder 230 V/50 Hz betrieben wird. Die Ausgangsspannung wird immer gleich sein.
Lediglich die mechanischen Steckverbindungen müssen angepasst werden. Darum liegen vielen Reise-Steckernetzteilen entsprechende Adapter bei, um das Netzteil an allen gängigen Steckdosen zu betreiben.
Reise-Steckernetzteil mit unterschiedlichen Steckdosen-Adaptern.
Bei der Auswahl eines geeigneten 12V-Steckernetzteils gibt es einige einfache Fragen, die schnell und sicher zum richtigen Produkt führen:
1. Soll es ein 12 V Festspannungs-Steckernetzteil sein?
Wenn nur ein Verbraucher mit 12 V versorgt werden soll, bietet sich ein Festspannungsnetzteil an. Soll das Stecker-Netzgerät abwechselnd für mehrere Verbraucher mit unterschiedlicher Betriebsspannung genutzt werden, bieten sich Stecker-Netzteile mit einstellbarer Ausgangsspannung an.
2. Wie hoch muss der max. Ausgangsstrom sein?
Wenn das Netzteil lediglich für einen Verbraucher gedacht ist, kann der max. Ausgangsstrom an diesem Verbraucher ausgerichtet werden. Wenn der Verbraucher 800 mA benötigt, muss das Stecker-Netzteil auch 800 mA im Dauerbetrieb leisten können. Durch Toleranzen der Bauteile oder in bestimmten Betriebssituationen kann ein Verbraucher u.U. einen höheren Strombedarf als angegeben haben. In diesem Fall ist es besser, wenn das Netzteil 1000 mA leistet und so den erhöhten Strombedarf auch zuverlässig abdecken kann.
Wenn das Netzteil für mehrere Verbraucher gedacht ist, muss es nach dem Verbraucher mit dem höchsten Strombedarf ausgewählt werden.
Unser Praxistipp:
Wenn bei dem zu versorgenden Verbraucher lediglich die Betriebsspannung (V) und die Leistung (W) angegeben ist, kann der Strom berechnet werden. Sollten die Angaben z.B. 12 V und 6 W lauten, so lässt sich nach folgender Formel ein Strom von 0,5 A oder 500 mA ausrechnen:
I = P : U (Strom = Leistung : Spannung)
3. Welchen Anschluss benötige ich?
Mit dem bloßen Auge ist es oft nicht eindeutig erkennbar, ob für den Niedervoltanschluss des Verbrauchers ein DC-Hohlstecker mit 5,5/2,5 mm oder 5,0/2,1 mm (Außendurchmesser/Innendurchmesser) benötigt wird. Aber auch bei den Klinkenbuchsen ist nicht sofort klar, welcher Klinkenstecker erforderlich ist. Hier muss man in den technischen Unterlagen des Verbrauchers nachsehen, welcher DC Stecker benötigt wird. Im Anschluss daran ist zu prüfen, ob am Kabel des Stecker-Netzteils der benötigte Anschluss-Stecker angebracht ist bzw. angebracht werden kann.
Wenn das Steckernetzgerät für die unterschiedlichsten Geräte gedacht ist, wäre ein Exemplar mit einer Vielzahl von Anschlussadaptern die beste Wahl. So ist mit Sicherheit für jeden Verbraucher der passende Anschlussstecker dabei.
4. Wie muss der Anschlussstecker gepolt sein?
Ebenso wie der DC Stecker ist auch die Polung des Steckers von Gerät zu Gerät unterschiedlich. Um dieses Problem in den Griff zu kriegen, haben manche Netzgeräte-Hersteller die unterschiedlichen Anschluss-Stecker einzeln beigelegt. Die Niedervolt-Anschlussleitung verfügt über die notwendige Buchse, an die die unterschiedlichen Stecker angeschlossen werden können. Sollte die Polung nicht stimmen, kann durch simples Abstecken, Drehen und wieder Anstecken die Polung des Niedervolt-Steckverbinders geändert werden.