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Liste geeigneter Netzteile für Praktika, Versuche und Testaufbauten der Elektronik


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Liste einiger untersuchter Netzteile

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Hinweise

Es geht um Netzteile für Versuche, Praktika und Testaufbauten

  • Alle unter suchten Geräte sind für fertige elektronische Geräte geeignet.
  • Für Versuche, Praktika und Testaufbauten sind nur Geräte mit kleinen oder sehr kleinen Spannungen
  • gegen Erde bzw. Schutzleiter geeignet.
  • Damit ist nicht die Spannung zwischen den Ausgangsleitungen gemeint.
  • Bereits wenige Millivolt gegen Erde können empfindliche Schaltungen stören.
  • Spannungen über 0,5V stören Digitalschaltungen.
  • Spannungen über 20V können Bauelemente wie MOSFET (Gate) beschädigen.
  • Spannungen über 50V am Gate bringen MOSFET um.

Fazit

  • Fast alle Steckernetzteile sind nicht geeignet.
  • Fast alle Tischnetzteile sind nicht geeignet.
  • Fast alle Notebook-Netzteile sind nicht geeignet.
  • Notebook-Netzteile von Lenovo sind geeignet.
  • Netzteile mit Schukostecker und Transformator sind geeignet,
  • aber die sind kaum noch zu beschaffen.
  • Labornetzgeräte sind geeignet.
  • Batterien und Powerbanks sind geeignet.

Geeignete Netzteile

Im folgenden werden einige Arten von Netzteilen untersucht, ob sie für Praktika, Versuche und Testaufbauten in der Elektronik geeignet sind.

Netzgeraete.png
Bild 1: Spannungen gegen Erde/Schutzleiter

Es gibt zwei Arten von Netzteilen:

  • schutzisolierte Netzteile
  • Netzteile mit Schutzleiter

Die Ausgänge der Netzteile sind nicht mit dem Schutzleiter verbunden.

Die Ausgänge können eine Spannung gegen Erde/Schutzleiter aufweisen.

Die Spannungen sind sehr hochohmig und gefährden Menschen nicht.

  • Die Netzteile dürfen nur eine kleine Spannung (50Hz Netzfrequenz) zwischen den Ausgängen und Erde/Schutzleiter aufweisen.
  • Die Spannung solle kleiner als 1V effektiv (RMS) sein,
  • besser unter 100mV.
  • Es geht nicht darum, ob Netzteile für fertige Geräte geeignet sind, sondern ob sie für Praktika, Versuche und Testaufbauten.
  • Bereits Spannungen von 0,4V können auch digitale Elektronikschaltungen stören, Audio-Schaltungen weisen dann häufig einen hohen Brumm auf.
  • Spannungen über 20V am Gate können MOSFETs beschädigen.
  • Spannungen über 40V bringen sie um.

Netzgerätestecker

Brauchbare Netzteile haben auf der Netz-Seite eine Gerätebuchse und auf der Niederspannungsseite meistens ein Kabel mit Hohlstecker.

  • Netzteile mit Buchse auf der 230V Seite:
  • Netzteile mit einer dreipoligen Kaltgerätebuchse oder Kleeblattbuchse können geeignet sein.
  • Netzteile mit einem zweipoligen Kleingerätebuchse (mit Kerben) sind meistens nicht geeignet.
  • Netzteile mit einem schmalen zweipoligen Netzstecker sind meistens nicht geeignet.
  • Netzteile mit einem Schuko-Stecker
  • können geeignet sein, wenn der metallene Schutzkontakt vorhanden ist und
  • sind meistens nicht geeignet, wenn der Stecker nur die Kontur eines Schuko-Steckers hat.
Geraetebuchsen.png
Bild 2: Gerätebuchsen
  • Netzteile mit Kaltgerätebuchse oder Kleeblattbuchse können geeignet sein.
  • Netzteile mit Kleingerätebuchse, Bild 1 rechts sind nicht geeignet.

Notebook-Netzteil

  • Notebook-Netzteile mit schmalen zweipoligen Netzsteckern sind meistens nicht geeignet.
  • Notebook-Netzteile mit einem Schuko-Stecker haben oft eine Verbindung zum Ausgang. Dann ist der Minus-Anschluss mit dem Schutzkontakt verbunden. Es treten natürlich keine störenden Spannungen auf.
  • Die Verbindung zwischen Minus-Anschluss mit dem Schutzkontakt schränkt die Einsetzbarkeit des Netzteils ein:
  • Es kann nicht beliebig mit anderen Geräten (z.B. weiteres Netzteil Oszilloskop, USB) kombiniert werden.
  • Es gibt einige Notebook-Netzteile, die keine Verbindung zum Schutzleiter haben und dennoch eine kleine Störspannung aufweisen.
  • Netzteile für ThinkPads haben (manchmal) diese Eigenschaft.
  • Nachmessen und wer nicht weiß, wie das geht, lässt die Finger von Notebook-Netzteilen.
  • Ein geeignetes Notebook-Netzteil zu finden und auszumessen, ist nichts für Anfänger.
  • Notebook-Netzteile sind meistens ungeeignet.
  • Manche Netzteile für ThinkPads sind geeignet z.B. das
  • Lenovo 75N0119, Lenovo 42T4428
  • Original Lenovo, kein Ersatz

Steckernetzteil

Steckernetzteile haben nur einen zweipoligen Netzstecker und haben fast immer eine hohe Störspannung am Ausgang.

  • Steckernetzteile sind ungeeignet.

Tischnetzteil

Tischnetzteile haben einen fertig konfektionierten Anschluss an das 230V Netz und werden für verschiedene Leitungen und Ausgangsspannungen angeboten. Es sind fast immer Schaltnetzteile.

  • Sie müssen auf der 230V Seite einen Schuko-Stecker mit Schutzkontakt haben. Bei manchen Netzteilen hat der Stecker nur ein Schuko-Profil aber keinen dritten Kontakt.
  • Netzteile mit einem Schuko-Stecker haben oft eine Verbindung zum Ausgang. Dann ist der Minus-Anschluss mit dem Schutzkontakt verbunden. Es treten natürlich keine störenden Spannungen auf.
  • Z.B. Das MEGMEET Mango240-0500AY, 24 V-/5 A von Pollin hat eine Verbindung zu Minus und ist daher nicht geeignet.
  • Die Verbindung zwischen Minus-Anschluss mit dem Schutzkontakt schränkt die Einsetzbarkeit des Netzteils ein:
  • Es kann nicht beliebig mit anderen Geräten (z.B. weiteres Netzteil Oszilloskop, USB) kombiniert werden.
  • Die Tischnetzteile von Mean Well Serie GSTxxA sind nicht geeignet, weil sie eine Spannung zur Erde, Schutzkontakt von über 40V~ aufweisen.
  • Gute Tischnetzteile könnten geeignet sein.
  • Leider sind keine geeigneten Tischnetzteile bekannt.

Industrie-Netzteil

Industrie-Netzteile sind für den Einbau in geschlossene Geräte mit entsprechender Isolierung usw. gedacht.

Industrie-Netzteile dürfen nur von ausgebildetem Fachpersonal eingebaut werden.

Es gibt sie als

  • Open Frame Netzteile.

Open Frame Netzteile sind für Bastler erst recht tabu.

Sie nicht gegen Berührung geschützt und stellen hohe Anforderungen an den korrekten Einsatz.

Personen können gefährdet werden.

  • Netzteile in geschlossenen Gehäusen sind weitgehend gegen Berührung geschützt. Allerdings müssen 230V Leitungen angeschlossen werden.
  • Und 230V ist nichts für Bastler.
  • Ansonsten gelten an Industrie-Netzteile die gleichen Anforderungen wie an Tischnetzteile.
  • Industrie-Netzteile können auch relativ hohe Spannungen gegen Erde/Schutzleiter aufweisen. Das MEAN WELL LRS-75-24 hat z.B 40V~ gegen den Schutzleiter.
  • Industrie-Netzteile sind für Anfänger und Bastler ohne einschlägige Ausbildung nicht geeignet.

Computer-Netzteile

Computer-Netzteile sind spezielle Industrie-Netzteile. Sie verfügen meistens über eine Kaltgerätebuchse.

Computer-Netzteile sind nicht geeignet, weil

  • Das Gehäuse nicht geschlossen ist und in ein Gehäuse eingebaut werden muss,
  • der Masse-Anschluss (Minus von 5V und Minus von 12V) geerdet ist,
  • der Ausgang vieler Computer-Netzteile nicht für Leerlaufbetrieb geeignet ist.
  • Die vielen Bastelanleitungen mit Computer-Netzteilen sind Anleitungen zur Gefährdung von Personen.
  • Computer-Netzteile sollten nicht verwendet werden.

Netzteil mit Transformator

  • Netzteile mit Transformator haben eine sehr gute Trennung vom Netz.
  • Auch selbst gebaute Netzteile mit Transformator sind teuer als fertige Schaltnetzteile.
  • Transformatoren müssen in geeignete Gehäuse eingebaut werden.

Sie nicht gegen Berührung geschützt, haben offene 230V Anschlüsse und stellen hohe Anforderungen an den korrekten Einsatz.

Personen können gefährdet werden.

  • Und 230V ist nichts für Bastler.
  • Netzteile mit Transformator sind für Anfänger und Bastler ohne einschlägige Ausbildung nicht geeignet.

Messen, ob eine Netzteil geeignet ist

  • Diese Messungen sind nichts für Anfänger.
  • Wer die folgende Beschreibung nicht ganz versteht, überlässt die Messung einem Fachmann.
  • Wer es dennoch macht
  • gefährdet sich selbst, andere Personen und
  • riskiert einen Defekt in seinen Geräten.

Zur korrekten Messung keiner Störspannungen unter 2V sollte ein Oszilloskop verwendet werden.

Wir benötigen ein Digitalvoltmeter mit einem Messbereich für 230V Wechselspannung und einem Eingangswiderstand von 10MΩ.

Die Messleitungen sollten sehr kurz, etwa 10cm sein.

Welche Spannung ergibt sich, wenn die Messleitungen kurzgeschlossen werden?

Störende Geräte ausschalten bzw. entfernen.

Das untersuchte Netzteil wird ohne Last ans Netz angeschlossen. Wir messen die effektive Wechselspannung zwischen jedem Kontakt des Ausgangsanschlusses des Netzteils und dem Schutzleiter.

Wenn die Spannung bei einem Anschluss nahe 0V ist, messen wir den Widerstand zwischen den Anschlüssen des Ausgangs gegen den Schutzkontakt des Steckers des Netzteils. Wenn der Widerstand unter 100Ω liegt, ist ein Anschluss des Netzteils geerdet.

  • Vorher Netzteil vom Netz trennen und warten, bis sich das Netzteil entladen hat.

Störspannung einiger Netzteile

Hier wird die Störspannung zwischen einem der Ausgänge und Erde/Schutzleiter betrachtet.

Diese Spannungen sind für Personen ungefährlich,können jedoch bei Praktika, Versuchen und Testschaltungen empfindliche Bauelemente (z.B. MOSFET) beschädigen.

Messverfahren

Die Spannungen sind Effektivwerte (RMS).

Die Messungen wurden immer an eingeschalteten Netzgeräte im Leerlauf vorgenommen.

Die Messung erfolgte mit einem Oszilloskop über einen der Tastkopf mit x10. Das Messkabel hat ein abgeschirmtes Kabel und wird nicht von der Umgebung beeinflusst.

Die Messung kleiner Spannungen im Millivoltbereich mit einem Digital-Voltmeter ist sehr ungenau, da die Spannung von der Umgebung, z.B. der Lage der Messkabel und Geräten in der Nähe abhängt.

  • Messungen mit einem Digital-Voltmeter ergeben höhere Spannungen als mit dem Oszilloskop. Wenn die Spannungen klein sind, liegt man auf der guten Seite.
  • Messungen mit dem Digital-Voltmeter (V~) mit ganz kurzen Leitungen durchführen (10cm).
  • Welche Spannung ergibt sich bei Kurzschluss der Leitungen?
  • Bei Spannungen über 2V reicht das Digital-Voltmeter.
Gerät Typ Stecker Isol. Uaus Iaus Uripp OK
goobay MW3N06GS STN Euro 5V 0,6A 8V~ C_attention_yellow
TAMURA JAH050100UE05 STN Euro 5V 1A 58V~ C_cancel
Motorola SSW-0868 STN USB Euro 5V 0,55A 8V~ C_attention_yellow
311POW072 STN Euro 12V 2A 15V~ C_cancel
311POW062 FW7580/EU/12 STN Euro 12V 2A 20V~ C_cancel
AVM AVM04047 STN Euro 12V 1,2A 6V~ C_attention_yellow
Hama TA03A STN Euro 5V 0,5A 108V~ C_cancel
GOLDENPOWER GP-LT120V1000(EU) STN Trafo Euro 12V~ 12VA 13,6V~ C_cancel
VOLTCRAFT FPPS 12-3.6W STN Euro 5V 1A 108V~ C_cancel
DEN351335 STN Euro 9V 0,33A 7V~ C_attention_yellow
MW3N06GS STN Euro 3V - 12V 0,6A 108V~ C_cancel
MEEN WELL GST60A24 Tischn. Schuko 24V 2,5A 126V~ C_cancel
MEEN WELL GST40A15 Tischn. Schuko 15V 2,67A 126V~ C_cancel
MEEN WELL GST40A09 Tischn. Schuko 9V 4,45A 126V~ C_cancel
MEEN WELL GST60A05 Tischn. Schuko 5V 6A 126V~ C_cancel
MEEN WELL LRS-75-24 Industr. Schuko 24V 3,2A 126V~ C_cancel
lenovo 42T4428 Noteb. Schuko 20V 4,5A 270mV~ C_ok
lenovo 45N0119 Noteb. Schuko 20V 3,25A 170mV~ C_ok
FUJITSU CP311811 Noteb. Euro 19V 5,27A 100V~ C_cancel
HyCellHCPS-7.2-600 STN Euro 3V -12V 0,6A 110V~ C_cancel
AQIL STAR PRECISION ASSA55e-050200 STN USB Euro 5V 2A 90V~ C_cancel
Hama MO-12G STN USB Euro 5V 1A 110V~ C_cancel
goobay 4403 STN USB Euro 5,21V 2,1A 110V~ C_cancel
Dell HA65NS1-00 Noteb. Euro 19,5V 3,34A 130V~ C_cancel
Dell PA-1650-05D Noteb. Schuko ⏚ Minus 19,5V 3,34A - C_cancel
iGo 6630096-0100 Noteb. USB Euro 19,5V 90W 130V~ C_cancel
MEGMEET Mango240-0500Y Tischn. Schuko ⏚ Minus 24V 5A - C_cancel
ATer SW013UF-0500200EU STN Euro 5V 2A 110V~ C_cancel
KORAD KA3005P Laborn. Schuko 0V - 30V 5A 48mV~ C_ok
VOLTCRAFT LSP-1403 Laborn. Schuko 0V - 36V 2,3A - 5A 1,4V~ C_attention_green
Desktop-Computer Industr. USB 2 Schuko ⏚ Minus 5V 0,5A - C_cancel
Notebook Lenovo X220 Noteb. USB Schuko 5V 0,5A 20mV~ C_ok
Notebook Fujitsu Siemens Lifebook Noteb. USB Euro 5V 0,5A 120V~ C_cancel
Trafo, Gleichr. Sieb-Elko,
2 * 100nF an ⏚
Trafo Schuko - 10V 25VA 10mV~ C_ok
Batterie - - - 4,5V 0,5A 100mV C_ok
Powerbank - - - 5V 0,5A 100mV C_ok
Person - - - - - 2V~ C_attention_green
Tastkopf Oszilloskopf, offen, 10MΩ - - - - - 2mV
Digitalvoltmeter, offen, 10MΩ - - - - - 20mV

Bedeutung der Abkürzungen

STN Steckernetzteil
Noteb. Notebook-Netzteil
Tischn. Tischnetzteil
Industr. Industrie-Netzteil
USB mit USB-Anschluss
Trafo mit Netztransformator
Euro zweipoliger Euro-Stecker
Schuko deutscher Schutzkontaktstecker
Isol. schutzisoliert oder Verbindung zum Schutzkontakt
schutzisoliert
⏚ Minus Minus-Ausgang mit Schutzkontakt verbunden
Uaus Ausgangsspannung
Iaus maximaler Ausgangsstrom / -leistung
Uripp Störspannung gegen Schutzleiter
OK Eignung
C_ok Für Testaufbauten geeignet Uripp <= 500mV
C_attention_green Für Testaufbauten einigermaßen geeignet Uripp <= 2V
C_attention_yellow Für Testaufbauten eventuell geeignet Uripp <= 10V
C_cancel Für Testaufbauten nicht geeignet Uripp > 10V

Anmerkungen

  • Die Notebooks und der Desktop-Computer wurden aufgenommen, weil der USB-Ausgang 5V bereitstellt. Der USB-Anschluss eines Desktop-Computers ist geerdet.
  • Auch eine Person kann eine Spannung induzieren ;-)
    Sie wird natürlich durch Geräte in der Umgebung beeinflusst.
  • Die Spannung am offenen Tastkopf eines Oszilloskops und an den offenen Messleitungen eines Digitalvoltmeters wurden zum Vergleich angegeben.