Hauptunterschied – Geregelte vs. ungeregelte Stromversorgung
Im Allgemeinen ist ein Netzteil ein Gerät oder ein Stromkreis, der einem anderen elektrischen Gerät Energie (Strom) zuführt. Es gibt viele Arten von Netzteilen; Geregelte und ungeregelte Stromversorgungen sind zwei solche Kategorien, die auf der Art der Ausgabe basieren. Bei geregelten Netzteilen wird die Ausgangsgleichspannung so geregelt, dass sich eine Änderung der Eingangsspannung nicht im Ausgang widerspiegelt. Ungeregelte Netzteile haben dagegen keine Spannungsregelung am Ausgang. Dies ist der wesentliche Unterschied zwischen geregelter und ungeregelter Stromversorgung. Obwohl AC-Netzteile in Gebrauch sind, beziehen sich regulierte und ungeregelte Netzteile am häufigsten auf DC-Netzteile.
Was ist ein geregeltes Netzteil?
Spannungsregelung bezieht sich auf die Aufrechterh altung der Spannung auf dem gewünschten Niveau, das für das angeschlossene Gerät geeignet ist. Geregelte Netzteile h alten die Spannung aufrecht, um empfindliche elektrische und elektronische Geräte reibungslos mit Spannung zu versorgen. Geregelte Gleichspannung wird durch eine Reihe von Unterfunktionen in einer Stromversorgung erzeugt.
Abbildung 01: Netzteil mit linearem Spannungsregler
Wie in der obigen Abbildung gezeigt, wird die Wechselstromversorgung zunächst durch einen Transformator auf den gewünschten Ausgangspegel heruntertransformiert. Danach wandelt eine Diodenbrücken-Gleichrichtersch altung die reduzierte Wechselspannung in eine positive Wellenform um. Dann macht eine Filtersch altung, die aus einem parallel gesch alteten Kondensator besteht, die positive Wellenform zu einer gewellten Gleichspannung. Darüber hinaus wird die Welligkeit im Gleichstrom durch eine Spannungsreglersch altung reguliert, die eine glatte Gleichspannung an die angeschlossene Last ausgibt.
Wenn der von der Last (dem angeschlossenen Gerät) aufgenommene Strom kleiner als der maximale Versorgungsstrom des Netzteils ist, bleibt die Spannung unabhängig vom aufgenommenen Strom konstant. Eine geregelte Stromversorgung hilft, fast alle verfügbaren elektronischen Geräte zu betreiben, da sie sehr empfindlich auf Spannungsschwankungen reagieren. Einige können sogar bei zu hohen Spannungen brennen, während andere möglicherweise nicht richtig funktionieren. Daher ist eine reibungslose Spannungsversorgung entscheidend.
Was ist ein ungeregeltes Netzteil?
Bei einem ungeregelten Netzteil ist eine Spannungsregelung nicht beteiligt. Ein gewisses Maß an Regulierung findet jedoch auch in ungeregelten Netzteilen statt. Dort sind alle Blöcke im geregelten Netzteil außer dem Spannungsregelblock auch in einem ungeregelten Netzteil verfügbar. Ähnlich wie bei der geregelten Versorgung wird die AC-Eingangsspannung bis zur gewellten DC-Spannungsausgabe zwischen dem Filterkondensator verarbeitet. Dennoch kann es auch Netzteile ohne diesen Glättungskondensator geben. In diesem Fall könnten sich langsame Schwankungen der Eingangswechselspannungen, wie beispielsweise Spannungsabfälle, im Ausgang widerspiegeln. Auch mit einem Glättungskondensator am Filter kann es zu hochfrequenten Störungen kommen, die vom Wechselstromnetz am Ausgang kommen.
Der Hauptnachteil eines ungeregelten Netzteils ist, dass die ausgegebene Gleichspannung vom Ausgangsstrom abhängt. Das heißt, wenn der Verbraucher aufgrund seines Leistungsbedarfs einen hohen Strom zieht, sinkt die Gleichspannung entsprechend der gewünschten Leistung. Allerdings sind ungeregelte Netzteile günstiger, da weniger Bauteile vorhanden sind. Die Wärmeableitung ist auch geringer als bei einem geregelten Netzteil, da kein Spannungsregler vorhanden ist (dies gilt möglicherweise nicht für ein getaktetes DC-Netzteil, bei dem der Wirkungsgrad viel höher ist).
Abbildung 02: Elektrische Geräte wie LED-Lampen, die unempfindlich gegenüber leichten Spannungsschwankungen sind, können mit ungeregelten Netzteilen betrieben werden.
Was ist der Unterschied zwischen geregelter und ungeregelter Stromversorgung?
Geregelte vs. ungeregelte Stromversorgung |
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| Geregelte Netzteile können empfindliche elektronische Geräte mit geregelter Gleichspannung versorgen. | Ungeregelte Netzteile haben keinen Spannungsregelkreis; Daher wird jede Änderung des Eingangs-AC im Ausgang wiedergegeben. |
| Ausgangsspannung | |
| Die Ausgangsspannung des geregelten Netzteils ändert sich nicht mit dem Strom, der von der Last gezogen wird. Das heißt, die Spannung ist unabhängig vom Laststrom. | Die Ausgangsspannung eines ungeregelten Netzteils ändert sich immer mit dem Ausgangsstrom, hauptsächlich aufgrund des hohen Innenwiderstands des Netzteils. |
| Verwendung | |
| Elektronische Geräte wie Computer, Fernseher usw. sollten immer geregelte Netzteile verwenden. | Elektrische Geräte wie Gleichstrommotoren, LED-Lampen, die nicht empfindlich auf kleine Spannungsschwankungen reagieren, können mit ungeregelter Stromversorgung verwendet werden. |
| Kosten | |
| Spannungsregelkreise in geregelten Netzteilen sind vergleichsweise aufwendig in der Herstellung. Daher sind die ungeregelten Netzteile teuer. | Ungeregelte Netzteile sind billiger herzustellen, da sie keine Spannungsregelung enth alten. |
Zusammenfassung – Geregelte vs. ungeregelte Stromversorgung
Netzteile dienen der Stromversorgung elektrischer und elektronischer Geräte. Die meisten elektronischen Geräte verwenden Gleichstrom für den Betrieb, und dieser Gleichstrom sollte eine saubere und konstante Spannung haben. Geregelte Netzteile sind Geräte, die die Netzwechselspannung in eine saubere, konstante Gleichspannung umwandeln. Durch die Verwendung einer Spannungsreglersch altung werden die Schwankungen und das Rauschen der Eingangswechselspannung im Ausgang vermieden. Im Gegensatz dazu hat eine ungeregelte Gleichstromversorgung keinen Spannungsregelkreis. Daher liefert es nur eine gewellte Gleichspannung, indem es die Wechselspannung gleichrichtet und filtert. Dies ist der Hauptunterschied zwischen geregelter und ungeregelter Stromversorgung. Anders als der Ausgang eines geregelten Netzteils spiegelt der Ausgang eines ungeregelten Netzteils die Schwankungen und das Rauschen des Eingangswechselstroms wider. Dennoch können diese AC-Verzerrungen durch Glättungskondensatoren am Ausgang gemildert werden.
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