Das Linearnetzteil ist tot, es lebe das Schaltnetzteil!

Generationenwechsel bei der Prüf- und Messgeräteherstellung

„Lineare Netzteile sind Geschichte“, sagt Denny Vogel.

66 Jahre herrscht die Queen mittlerweile über Großbritannien. Nicht ganz so lange, aber immerhin rund vierzig Jahre galten Linearnetzteile als alleinige Lösung für eine störungsfreie Energieversorgung von empfindlichen Geräten zur Durchführung von Mess- oder Prüfverfahren. Geschichte – sagt Denny Vogel, Experte für Stromversorgungen und Leistungssteller bei der Systemtechnik Leber GmbH. Denn der Thronfolger steht schon lange in den Startlöchern. Mit besseren Aussichten als Prinz Charles sie hat.

Herr Vogel, ist das Netzteil, so wie wir es kennen, Geschichte?

Jein. Es ist nur so, dass im Netzteilemarkt gerade ein wichtiger Generationenwechsel stattfindet. Genau wie am britischen Königshof. Da gibt es zwar noch die Queen, aber die passt in vielerlei Hinsicht einfach nicht mehr so richtig in unsere moderne Welt. Bei den Netzteilen ist das ähnlich: hier geht die Ära der Linearnetzteile zwar nicht ganz zu Ende, aber der Generationenwechsel hat schon begonnen. Diese Tendenz lässt sich gut daran erkennen, dass mittlerweile moderne, störungsarme Schaltnetzteile immer häufiger in sensible Mess-, Prüf- und Laborgeräte integriert werden. Und dieses Anwendungsfeld ist nicht das einzige, in dem dieser Switch möglich ist. Auch Audioprodukte, bildgebende Systeme oder die Mikroskopie sind dafür prädestiniert.
Rauscharme Schaltnetzteile sind etwas vollkommen Neues, denn lange Zeit gab es ja zum Linearnetzteil nahezu keine Alternative bei der Realisierung einer möglichst störungsarmen Gerätekonstruktion. Der Grund: bisher hatten primär geregelte Schaltnetzteile für sensible Anwendungen ein zu ungünstiges Rauschverhalten, um als adäquate Alternative zum Linearnetzteil bestehen zu können.

Und das ist jetzt anders?

Ja, das ist es. Denn es gibt mittlerweile Schaltnetzteile, bei denen zum Beispiel die Restwelligkeit auf dem Niveau von linear geregelten Netzteilen liegt. Damit spricht technologisch in vielen Fällen nichts mehr dagegen, diese Schaltnetzteile auch dort einzusetzen, wo bisher linear geregelte Spannungsversorgungen als gesetzt galten. Das bedeutet, dass linear geregelte Netzteile ihr ganz großes Alleinstellungsmerkmal verloren haben. Im direkten Vergleich von Gewicht und Größe schneiden Linearnetzteile ja ohnehin deutlich schlechter ab – und so werden wir in den nächsten zwei, drei Jahren wohl ihren leisen Abschied beobachten können. Viele Gerätehersteller haben die Vorteile von Schaltnetzteilen schon längst erkannt – nicht zuletzt deswegen, weil auch der Markt kompakte und energieeffiziente Systeme fordert. Zwar wird es auch künftig Applikationen geben, wo ein Linearnetzteil vorteilhafter ist, aber das wird deutlich seltener der Fall sein, als heute.

Mal abgesehen von seinem rauscharmen Verhalten – was macht so ein Schaltnetzteil denn außerdem attraktiver gegenüber einem Linearnetzteil?

Schaltnetzteile – und das betrifft ebenso frühere Generationen – sind in der Regel um ein Vielfaches leichter und kleiner. Sie benötigen bis zu dreimal weniger Platz und bringen bis zu fünfmal weniger Gewicht auf die Waage. Noch viel wichtiger aber sind die technischen Vorteile. So bieten Schaltnetzteile einen Weitbereichseingang, der es Geräteherstellern ermöglicht, mit ein- und derselben Spannungsversorgung weltweite Märkte zu bedienen. Messgeräte, die dagegen mit Linearnetzteilen ausgestattet wurden, benötigen einen länderspezifischen Trafo, zum Beispiel 110 VAC. Und selbst dann passiert es auch heute noch, dass in der Produktion das Linearnetzteil mit dem falschen Trafo verbaut wird und der Anwender dann beim Einschalten das Messgerät direkt zerstört.
Bei Schaltnetzeilen mit Weitbereichseingang besteht diese Gefahr nicht.

Und: Schaltnetzteile bieten einen deutlich höheren Wirkungsgrad – 90 Prozent und mehr sind da keine Seltenheit. Das wiederum hat zur Folge, dass die Temperaturentwicklung in den Messgeräten, deutlich geringer ausfällt und unter Umständen sogar auf den Einbau eines Lüfters verzichtet werden kann. In Verbindung mit dem geringeren Platzbedarf ermöglich dies völlig neue Designkonzepte.

Die Systemtechnik LEBER ist ein führender Anbieter von Lösungen im Bereich Antriebstechnik, Digitalelektronik, Feldbus- und Kommunikationstechnik, Leistungselektronik und individueller Stromversorgungen sowie Leistungsstellern. Für namhafte Hersteller aus Medizintechnik, Luftfahrt und industrieller Automatisierung sowie der Automotive und Consumer Electronics Branche entwickelt das fränkische Unternehmen Konzepte sowie Elektronik, Hard- und Software mit einem festen und erfahrenen Ingenieurstamm inhouse und leistet Unterstützung in allen Phasen der Produktentwicklung – vom Prototypenbau bis hin zur Serieneinführung. Zu den bekanntesten Kunden der Leber zählen VW, Siemens und Airbus. Systemtechnik LEBER GmbH & Co. KG ist ein Unternehmen der BURGER GROUP.

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