Netzteil

Unter einem Netzteil, einer Power Supply Unit (PSU), versteht man die Einheit innerhalb eines Gerätes, die die elektronischen Schaltungen mit den entsprechenden Spannungen und Strömen versorgt. Die Versorgungsspannungen werden dabei aus der Netzspannung erzeugt.


Dem Prinzip nach arbeiten alle Netzteile nach dem gleichen Schema: die Wechselspannung des Netzes, in Deutschland 230 V, wird über eine Transformatorschaltung in niedrigere Wechselspannungen transformiert. Diese werden anschließend gleichgerichtet, geglättet, über Spannungsregler in den gewünschten Spannungen stabilisiert und mit den erforderlichen Strömen den elektronischen Komponenten zugeführt.

ATX-Netzteil. 
   Foto: PC-World

ATX-Netzteil. Foto: PC-World

Netzteile erzeugen in der Regel mehrere in der Leistung und im Pegel unterschiedliche Gleichspannungen mit positiver oder negativer Polarität. Die Spannungsschienen von PC-Netzteilen haben +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V und -12 V. Die einzelnen Spannungen sind in ihrer prozentualen Abweichung vom Nennwert, ihrer Minimal-, Nominal- und Maximalspannung sowie ihrer Welligkeit festgelegt. Die Spannung von +5 V ist die übliche Versorgungsspannung für Motherboards, +12 V für Lüfter und Laufwerke. Was die Versorgungsspannung der Zentraleinheit, der verschiedenen Mikroprozessoren und Grafikprozessoren betrifft, so wird diese mit VRM-Modulen, Voltage Regulator Modules (VRM), das sind Gleichspannungswandler, aus den Versorgungspannungen von +5 V und +12 V abgeleitet. Zur Abschirmung der elektromagnetischen Strahlung (EMI), die durch die Thyristoren und Transformatorstreuungen hervorgerufen werden, sind Netzteile in sich abgeschirmte Einheiten mit Lüfter für die Kühlung.

Wirkungsgrade und Leistungsfaktoren von Netzteilen

Formfaktoren 
   der verschiedenen PC-Netzteile

Formfaktoren der verschiedenen PC-Netzteile

Die Effektivität von Netzteilen ist durch deren Wirkungsgrad, dem Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Leistung charakterisiert. Der Wirkungsgrad ist davon abhängig ob das Netzteil mit analoger oder digitaler Leistungsregelung arbeitet. Letztere, mit Digital Power arbeitende, haben einen höheren Wirkungsgrad gegenüber den klassischen mit linearer Regelung arbeitenden Netzteilen. Darüber hinaus gibt es Netzteile und Schaltnetzteile, die die Leistung an sich ändernde Leistungsschwankungen anpassen, diese Netzteile arbeiten mit Leistungsfaktorkorrektur (PFC). Weitere Bewertungskriterium von Netzteilen sind deren Nennleistung, -spannungen und -ströme, die Spannungsstabilität bei Belastungsänderungen und die Leerlaufverluste. Desweiteren spielt in einigen Anwendungen die Lautheit des Lüfters eine wichtige Rolle.

Ein wichtiges Auswahlkriterium für PC-Netzteile ist der Formfaktor. Man unterscheidet zwischen zwei Formaten: dem Full-Brick-Format mit einer Größe von 117 x 61 x 13 mm und dem Half-Brick-Format mit Abmessungen von 58,4 x 61 x 13 mm. Trotz dieser vereinheitlichten Spezifikationen bleiben den Herstellern von Netzteilen hinreichend Spielräume für eigene Varianten.

Bei Mobilgeräten mit externem Netzteil befindet sich dieses in dem externen AC-Adapter.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Netzteil
Englisch: power supply unit - PSU
Veröffentlicht: 31.08.2017
Wörter: 399
Tags: #Versorgung
Links: AC-Adapter, CPU (central processing unit), DC/DC-Wandler, Digital Power, EMR (electromagnetic radiation)