Was ist besser, ein altes Trafonetzteil oder ein Schaltnetzteil?
Schaltnetzteile und das alte Trafonetzteil haben jeweils eigene Charakteristika und Einsatzbereiche, die sich nicht komplett gegenseitig ersetzen können. Hier 5 Aspekte im Vergleich.
1. Zunächst einmal ist die Ausfallrate des Transformatornetzteils niedrig und die Überlastfestigkeit hoch, insbesondere eine plötzliche starke Überlastung führt nicht zu Schäden am Transformator. Die Kernkomponente des Schaltnetzteils ist eine Halbleiterröhre mit geringer Überlastfestigkeit, was direkt zu ihrer geringen Überlastfestigkeit führt. Während das Schaltnetzteil aus einer großen Anzahl elektronischer Komponenten besteht, ist die Ausfallrate aufgrund der komplexen Struktur hoch und schwierig zu warten.
2. Transformator-Netzteile sind nur für Wechselstrom geeignet und werden daher häufig in Stromsystemen verwendet. Schaltnetzteile sind Gleichstrom-Gleichstrom-Umwandlungsgeräte und können daher niemals einen Transformator ersetzen. Natürlich verwenden auch viele Elektrogeräte Transformator-Netzteile, wie z. B. die alten 1-Zoll-Schwarzweißfernseher. Ein Transformator reduziert die Spannung, gleicht sie dann gleich und filtert sie in Gleichstrom um und regelt sie dann über einen linearen Schaltkreis für die Stromversorgung des Fernsehers. Da der Regelkreis eine große Spannungsdifferenz erfordert, bringt dies ein weiteres Problem mit sich: die sehr geringe Effizienz.
3. Der Wirkungsgrad des Transformators selbst kann sehr hoch sein, insbesondere bei großen Transformatoren kann er 95 % oder mehr erreichen, dies ist jedoch nur auf die direkte Wechselstrom-Lastversorgung beschränkt. Und fast alle elektronischen Geräte mit Gleichstromversorgung, wie z. B. Transformatoren, müssen mit einem weiteren Gleichrichter und einem linearen Spannungsregler ausgestattet werden. Beispielsweise beträgt der Gesamtwirkungsgrad des oben erwähnten 2-Zoll-Schwarzweißfernsehers nur etwa 60 %. Für moderne Computer mit 3,3 V und mehreren zehn Ampere ist die Verwendung eines Transformators plus eines linearen Spannungsreglers fast unmöglich. Aufgrund der zur Regelung der Spannung erforderlichen Spannungsdifferenz werden selbst bei nur 1 V einige zehn Watt Leistung verschwendet. Anders ist es bei Schaltnetzteilen, da die Effizienz sehr hoch ist, da sie im Hochfrequenz-Schaltzustand arbeiten. Um die Spannungsregelung zu erledigen, muss nur das Verhältnis der Dauer der beiden Ein- und Auszustände gesteuert werden.
4. Volumen und Gewicht sind nicht dasselbe. Die Transformatorstromversorgung besteht aus einem Eisenkern und einer Spule und ist sehr schwer. Ein 100-W-Transformator wiegt beispielsweise 3,13 kg. Die Stromversorgung der Gleichstromgeräte plus Gleichrichter und Reglerteil zusammen mit dem Volumen und Gewicht ist sehr beträchtlich.
Das 100W Schaltnetzteil mit geregelter 220-V-AC-DC-Ausgabe des Gesamtgeräts wiegt nur 0,38 kg, ein Unterschied von fast dem Zehnfachen. Darüber hinaus kann das Schaltnetzteil auch je nach Bedarf eingesetzt werden, da es als ultradünne oder lange Ausführung konzipiert ist, der Transformator kann nur zu einem sperrigen Eisenklumpen verarbeitet werden.
5. Schaltnetzteile haben aufgrund ihrer hohen Betriebsfrequenz keine Sinusform, sodass sie viele Oberschwingungen erzeugen, interne Störungen verursachen und das Stromnetz von außen verschmutzen. Das ist inzwischen zu einem Ärgernis für die Öffentlichkeit geworden. Obwohl die Bemühungen von Wissenschaftlern und Technikern zu Verbesserungen geführt haben, ist das Ergebnis immer noch unbefriedigend. Und wenn man sich dann das Programm für Transformatoren und lineare Spannungsregler ansieht, ist die Effizienz zwar nicht optimal, aber die reine Störungsfreiheit ist gering. Dafür gibt es einen gewissen Markt.
