Spannungsversorgungen

Spannungsversorgungen sind elektronische Systeme, die elektrische Energie in eine definierte Spannung und einen definierten Strom für einen Verbraucher bereitstellen. Sie können Eingangsspannungen aus dem Netz, aus Batterien oder anderen Energiequellen nutzen und liefern Gleich- oder Wechselspannung. Ziel ist es, eine stabile Versorgung zu gewährleisten, die unabhängig von Last- oder Netzschwankungen bleibt. Typische Eigenschaften sind Ausgangsspannung, maximale Last, Regulation, Effizienz, Toleranzen und Schutzfunktionen.

Spannungsversorgungen lassen sich nach Topologie in lineare und schaltende (Switch-Mode) Spannungsversorgungen unterscheiden. Lineare Spannungsversorgungen verwenden lineare Regler, sind einfach, leise und liefern sehr geringe Ausgangsrauschen, arbeiten aber bei großen Spannungsdifferenzen meist ineffizient. Schaltende Spannungsversorgungen arbeiten mit Hochfrequenzwechseln, Transistoren und Induktivitäten; sie bieten hohe Effizienz und kompakte Bauformen, erzeugen aber oft mehr Rauschen und EMI.

Eine spezialisierte Untergruppe sind Unterbrechungsfreie Spannungsversorgungen (USV), die bei Netzausfall Batterien oder andere Energiespeicher nutzen, um die Versorgung zeitweise aufrechtzuerhalten. USVs unterscheiden grob in Offline-, Line-Interactive- und Online-Topologien, je nach Art der Spannungsweitergabe und Batteriepufferung.

Wichtige Kriterien sind Regulation (Abweichung von Ziel- gegenüber Last- oder Eingangsspannung), Transienten, Standby-Verbrauch, Isolation, Schutzfunktionen (Überstrom, Kurzschluss, Übertemperatur) und Sicherheitsstandards. Typische Anwendungen umfassen Computer- und Elektronikgeräte, Mess- und Steuerungstechnik, Labor- und Industrieanlagen sowie Telekommunikationsausrüstung. Spannungsversorgungen unterliegen Normen wie CE- oder UL-Zulassungen und spezifischen Emissions- und Sicherheitsanforderungen.