Sind Netzteile elektrisch isoliert?

Sind Netzteile (z. B. Laptop-Ladegeräte) elektrisch von Masse isoliert, weil sie einen Transformator haben?

Ich frage dies, weil ich gelesen habe, dass isolierte Transformatoren ein Verhältnis von 1: 1 haben, während Wechselstromadapter normalerweise ein Abwärtswandler sind.

Antworten (6)

Sie verwechseln „Trenntransformator mit „Trenntransformator . Letzteres ist ein Transformator, der nur ein einziges Ziel hat und das ist die galvanische Trennung vom Netz, ohne die Spannung zu ändern. Diese Transformatoren werden oft zum Testen verwendet, daher ist es etwas sicherer, versehentlich einen der Leiter zu berühren.

Alle normalen Transformatoren bieten, wenn sie richtig angeschlossen sind, eine galvanische Trennung, aber beachten Sie, dass es Typen (wie Spartransformatoren) gibt, die intern so verdrahtet sind, dass dies nicht der Fall ist. Wenn Sie den Widerstand zwischen Primär- und Sekundärwicklung nicht sicher messen, sollte dieser sehr hoch sein.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass zwischen Transformatoren unterschieden wird, die eine galvanische Trennung für die Spannungspegel bieten, die wahrscheinlich auf einer Wechselstromleitung auftreten, und solchen, die eine „Sicherheitsisolierungsbarriere“ bieten. Beispielsweise könnte ein Transformator zwei 120-V-Primärwicklungen bieten, die in Reihe oder parallel geschaltet werden können (für 110/220-V-Betrieb), aber man könnte eine Wicklung nicht sicher an das 110-V-Netz anschließen und erwarten, dass die andere einen isolierten ~100-V-Ausgang liefert.

Zunächst einmal gibt es für AC keine perfekte Isolierung. Kapazität ist überall. Deshalb können berührungslose Spannungsprüfer funktionieren. Es gibt jedoch eine ausreichende Isolierung, sodass der Ausgang berührungssicher ist.

Grob gesagt lassen sich Netzteile in vier Kategorien einteilen.

  1. Überhaupt nicht isoliert. Solche Netzteile sollten nur in Situationen verwendet werden, in denen kein Kontakt des Benutzers mit dem Ausgang möglich ist.
  2. „Klasse 2“ isoliert. Zwischen Eingang und Ausgang ist keine Erdverbindung vorhanden und eine Isolierung vorhanden. Üblich bei sehr kleinen Netzteilen, aber die Leckage durch die RFI-Filterkondensatoren wird zu einem Problem, wenn das Netzteil größer wird. Es gibt Möglichkeiten, den Leckstrom zu reduzieren und gleichzeitig eine akzeptable EMV beizubehalten, z. B. die Verwendung von Split-Bobbin-Transformatoren, aber sie gehen zu Lasten der Effizienz.
  3. „Klasse 1“ isoliert. Die Ausgangserde ist von allen Eingangsanschlüssen, einschließlich der Erdung, DC-isoliert, aber die Netzerde wird als Barriere zwischen Eingang und Ausgang verwendet, um den Leckstrom vom Benutzer wegzuleiten. Es besteht wahrscheinlich eine beträchtliche Kapazität zwischen Ausgang und Masse.
  4. "Klasse 1" massebezogen. Der Eingang ist vom Ausgang isoliert (obwohl die Isolierung ziemlich undicht sein kann) und der Ausgang ist mit der Netzmasse verbunden.

Meiner Erfahrung nach ist die erste Kategorie zwar recht häufig in Geräten zu sehen, aber für separate Netzteile sehr selten, obwohl ich Berichte über nicht isolierte Power Bricks gesehen habe, die mit etwas zwielichtigem "direkt aus China" -Zeug geliefert wurden.

Telefonladegeräte und ähnliche Low-Power-Wandwarzen fallen fast immer in die zweite Kategorie.

Laptop-Powerbricks und generische Powerbricks ähnlicher Größe gehören normalerweise zur zweiten oder dritten Kategorie. Meiner Erfahrung nach gehören ältere Laptops und generische Ersatz-Powerbricks eher zur zweiten Kategorie, während die Powerbricks, die mit neueren Laptops geliefert werden (zumindest in der EU) scheinen fast immer in der dritten Kategorie anzusiedeln.

Desktop-PC-Netzteile sind so ziemlich immer in der vierten Kategorie.

Generische Open-Frame- oder halbgeschlossene Netzteile, die für den Einsatz in Geräten ausgelegt sind, gehören normalerweise zur dritten Kategorie.

Wenn Sie sich heute viele Schaltnetzteile ansehen, haben sie einen Kondensator von der Sekundärseite zur Primärseite. Dies wirft Bedenken auf. Wenn Sie ein Voltmeter nehmen und eine Spannung von der Sekundärseite zum Netz messen, erhalten Sie einen Messwert von etwa 110 Volt. Wenn der Kondensator ausfällt, haben Sie natürlich ein viel größeres Problem.

Aus diesem Grund werden Kondensatoren der Y-Klasse hergestellt. Sie sind so konzipiert, dass sie sich öffnen.

Normalerweise sind sie es, aber es hängt von der Schaltung im Adapter ab.

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Ja, sie sind mit einem Transformator vom Netz L und N isoliert (jedoch nicht unbedingt Schutzerde - PE, siehe unten). Der Transformator kann ein beliebiges Verhältnis haben und isoliert, solange die Wicklungen getrennt sind (dh es ist kein Spartransformator ). Sie denken wahrscheinlich an spezielle 1:1-Trenntransformatoren, die ein EE verwenden kann, wenn er z. B. Stromversorgungen entwirft oder an Hochspannungsgeräten arbeitet.

Alle modernen Verbrauchergeräte sollten von der primären Netzseite isoliert sein (wie Chris jedoch anmerkt, waren einige alte Verbrauchergeräte nicht isoliert und man sollte nichts annehmen, bis sie getestet und bestätigt wurden), obwohl ein Ladegerät an seinem Ausgang auf Erdung bezogen werden kann ( mein Laptop-Adapter ist) Eine einfache Möglichkeit, dies zu testen, besteht darin, ein Multimeter zu verwenden und zu prüfen, ob zwischen dem Adapterausgang und dem Erdungsstift des Steckers ein Durchgang besteht (falls vorhanden - wenn nicht, ist er vollständig isoliert oder "schwebend". ")

Wie kann ein Adapterausgang auf Masse bezogen werden, wenn er isoliert ist?
Es wäre von der Eingangsleitung und dem Neutralleiter isoliert, aber mit der Eingangserde verbunden. BEACHTEN SIE, DASS EINIGE UNTERHALTUNGSELEKTRONIK IN DER GESCHICHTE NICHT ISOLIERT WAREN UND EIN LAUFENDES CHASSIS BEI NETZSPANNUNG HABEN KÖNNTEN , obwohl eine solche Praxis in der Ära der Röhren meistens mit Kostensenkungen identifiziert wird, sollte man niemals davon ausgehen, dass es sich um Netzanschlüsse handelt.
@Chris - Guter Punkt, ich werde das hinzufügen. Ich dachte nur an moderne Geräte, aber Sie haben Recht, selbst dann sollten Sie vor dem Testen niemals etwas annehmen.
Ich dachte an die alten Bootsanker, als ich das schrieb, aber hier ist ein Beispiel für eine nicht isolierte 5-V-50-mA-Versorgung, die 2012 unter supertex.com/pdf/app_notes/AN-D30.pdf veröffentlicht wurde
Es ist relativ üblich, dass Geräte der Unterhaltungselektronik auf eine elektrische Isolierung verzichten, wenn keine freiliegenden Verbindungen zu irgendetwas im Inneren vorhanden sind. Heutzutage haben Dinge wie Fernsehgeräte Audio-/Videoeingänge, die auf ihre interne Masse bezogen sind und daher isoliert werden müssen, aber historisch gesehen hatten Fernseher nur einen kapazitiv gekoppelten oder transformatorgekoppelten Antenneneingang und möglicherweise einen transformatorgekoppelten Kopfhörer / Lautsprecher Ausgang. Die meisten Unterhaltungselektronikgeräte haben irgendeine Form von freiliegenden Anschlüssen, aber bei denen, die dies nicht tun, sind heiße Gehäuse üblich.

Alle Transformatoren sind im Wesentlichen die elektrisch isolierten Geräte. Da ein Transformator das Magnetfeld bei seiner Arbeit verwendet. Im Netzteil müssen wir den Wert der Spannungen herabsetzen. Überprüfen Sie diesen Link aus dem Elektro-Glossar . Da der Eingang bei höheren Spannungen liegt und wir kleinere Gleichspannungen benötigen, wird dem Adapter ein Transformator hinzugefügt.

Während wir in anderen Fällen manchmal keinen Transformator zum Herunterschalten benötigen, brauchen wir nur eine elektrische Isolierung, um Erschütterungen zu vermeiden, also werden Trenntransformatoren für diesen Zweck gebaut und konstruiert.

Nein, alle Transformatoren sind keine isolierten Geräte. Google Autotransformator. Primär- und Sekundärmasse können auch verbunden werden. Außerdem ist die Frage vier Jahre alt.