Einschaltphase

Die Einschaltphase bezeichnet in der Elektrotechnik die Übergangsphase unmittelbar nach dem Einschalten eines Geräts oder einer Anlage, in der sich elektrische Größen wie Strom und Spannung von der Ruhezustand- in den Betriebszustand einstellen. Typisch ist ein kurzzeitig hoher Anstieg des Stroms, der als Einschalt- oder Anlaufstrom bezeichnet wird, sowie transient auftretende Spannungsänderungen im Versorgungsnetz.

Ursachen: Beim Einschalten laden sich Eingangskapazitäten von Netzteilen und Schaltungen rasch auf, wodurch ein hoher Gleich- bzw. Wechselstromfluss entsteht. Zusätzlich kommt der Magnetisierungstrom von Transformatoren hinzu. Bei Motoren kann der Anlaufstrom mehrere Male höher sein als der Betriebsstrom. Die Dauer der Einschaltphase liegt meist bei einigen Millisekunden, kann aber je nach System länger anhalten.

Folgen: Die Einschaltphase kann Netzspannungsschwankungen verursachen, Schutzschalter oder Sicherungen auslösen, sowie erhöhte Temperaturen und mechanische Belastungen an Bauteilen verursachen. Wiederholte oder starke Einschaltphasen können Bauteile belasten und die Lebensdauer beeinträchtigen.

Maßnahmen: Soft-Start- oder Rampensteuerungen, Umgehung durch NTC-Inrush-Limiting, Vorladen der Eingangskapazität oder mehrstufiger Einschaltprozess; Techniken wie Vorladedauer, Sequenziertes Einschalten oder getaktete Netzversorgung. Designziel ist es, abrupten Spannungs- und Stromspitzen zu vermeiden und die Netzqualität zu wahren.

Anwendungsbereiche: Die Einschaltphase ist relevant in Netzteilen, Ladegeräten, Beleuchtung, Haushaltsgeräten, Industrieanlagen und jeder elektronischen Schaltung, die aus dem ausgeschalteten Zustand in den Betrieb überführt wird.