Wie kommt es, dass PC/Laptop-Netzteile viel höhere Wattzahlen pro physischer Größe haben als Labor-Schaltnetzteile?

Dieses 2,2 kg schwere 1000 W BeQuiet BN213 ATX-Netzteil kann 12 V 83 A (kein Tippfehler. Dreiundachtzig.) liefern, was ungefähr 1000 W entspricht.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dieses riesige PS900W (60V15A 30V30A 15V60A) Tischnetzteil wiegt bereits 5 kg, erreicht 900 W, ist aber deutlich größer.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dieses ~2,4 kg PS-3010DF variable Labor-SMPS hat 0–30 V mit bis zu 10 A, was bei 300 W maximal ist. Sein Gehäuse ist deutlich größer als das 1000W ATX-Netzteil.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dieses 230 W 19,5 V 11,8 A Laptop-Netzteil ist deutlich kompakter, wiegt weniger und benötigt keine externe passive/aktive Kühlung (Kühlkörper oder Lüfter):Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Alle sind Schaltnetzteile.

Wie kommt es, dass PC- und Laptop-Netzteile bei gleicher Lautstärke viel höhere Leistungen liefern? Was sind die technischen Gründe?

Liegt es daran, dass die Tischnetzteile eine variable, einstellbare Ausgangsspannung haben, während die PC/Laptop-Netzteile eine feste Spannung liefern?
Die meisten PC-/Laptop-Netzteile verfügen jedoch normalerweise über einen Stromregelungsmodus, wenn eine Spannungsregelung aufgrund von Überstrom nicht mehr möglich ist. (auch als „Strombegrenzung“ bekannt )

Liegt es vielleicht an der Spannungswelligkeitsfilterung oder ähnlichem?

Die Frage ist bereits beantwortet, aber ich ermutige andere Benutzer, ebenfalls zu antworten. Vielleicht gibt es etwas, das die Antwort nicht enthält.
das brauchst du nicht zu sagen :) das ist selbstverständlich. Wenn Sie jedoch zu weiteren Antworten anregen möchten, weil Sie der Meinung sind, dass meine Antwort nicht umfassend ist, warten Sie vielleicht einfach ein paar Stunden, bevor Sie auf das Häkchen "Akzeptieren" klicken (Sie sollten es vorerst entfernen können!). Ich habe nichts dagegen!
@MarcusMüller Nein, ich halte Ihre Antwort für vollständig, sehr umfassend und sehr genau. Ich wollte nur sagen, dass es andere nicht davon abhalten sollte, auch zu antworten, nur für den Fall.
Variable SMPS über einen weiten Spannungs- und Strombereich erfordern viel mehr Schaltungen und Magnetik, um diesen Dynamikbereich in einer rauscharmen Ausgabe zu bewältigen. Feste Regler haben eine sehr effiziente Größe mit Durchlasswandlern, die alle durch hohe gegenseitige Kopplung und Windungsverhältnisse streng reguliert werden.

Antworten (1)

Denn Laborbedarf wird tatsächlich von Menschen mit unvorhersehbaren Belastungen und hochwertigen Messgeräten getestet.

Daher muss die Qualität der Spannungsstabilität und -genauigkeit für Laborversorgungen deutlich höher sein.

Machen Sie einen Test: Besorgen Sie sich einen 2-Ω-Leistungswiderstand und schließen Sie ihn an Ihr Notebook-Netzteil an, um ca. 10 A; Messen Sie die Spannung mit dieser Last und ohne 100-Ω-Last. Vergleichen. Machen Sie dasselbe mit einem Laborbedarf. Wenn Sie Zugriff darauf haben, beobachten Sie die Welligkeit auch mit einem Oszilloskop.

Rauschen ist auch ein viel größeres Problem für Laborversorgungen – und das macht sich sehr deutlich in der Größe der Komponenten bemerkbar, da SMPS-Laborversorgungen a) dazu neigen, ihre Induktivitäten zu überdimensionieren, und b) einen erheblichen Spannungsabfall verursachen in einem linearen Spannungsregler nach dem SMPS, da dies keine Schaltgeräusche einführt, aber größere Kühlkörper benötigt.

Außerdem können Sie eine PC-Versorgung für die sehr begrenzten Spannungen optimieren, die sie erzeugen muss; Laborversorgungen sind normalerweise einstellbar und daher schwieriger für ein bestimmtes Last- und Spannungsszenario größenoptimiert.

„und ohne 100-Ω-Last.“ – Meinten Sie „mit 100 Ω Last“?
„Rauschen ist auch viel mehr ein Thema für Laborgeräte“ – ist das nicht schon eine Aufgabe von linearen Netzteilen?
lineare Netzteile arbeiten nicht schnell genug, um Eingangswelligkeit/-müll bei hohen Frequenzen zu entfernen. Ich habe LDOs gesehen, die mit 1uA arbeiten und kaum eine 40-dB-Reduzierung von 60 Hz bewältigen. jedes Switchreg-Klingeln geht direkt durch.
@analogsystemsrf hm, Versorgungen für empfindliche (wie in: Funkempfänger) Schaltungen, die ich gesehen habe, sehen im Grunde alle so aus: SMPS-Schritt nach unten -> passive Filterung -> LDO -> mehr Filterung; das ergibt für mich sehr viel sinn. Aber in diesen Fällen wurden die Switcher oft sogar mit anderen Uhren im System synchronisiert, um so wenig Schaden wie möglich anzurichten.
@analogsystemsrf Rein lineare Netzteile haben überhaupt keine Hochfrequenzschaltung. Sie transformieren, gleichrichten und regeln linear. Kein Schalten.
@analogsystemsrf Haben Sie lineare Netzteile mit linearen Reglern verwechselt ?
@MarcusMüller Die tragbaren AM-Boombox-Radios (MW, LW), die ich habe, haben einen rein linearen Transformator eingebaut. Überhaupt kein Schalten. Während DVD-Player aufgrund des höheren Strombedarfs normalerweise SMPS eingebaut haben, aber kein AM-Radio.
@analogsystemsrf Die Stromversorgung meiner AM-Radio-Boombox über ein lineares Tischnetzteil macht kein Rauschen. Wenn man es in die Nähe bringt, auch kein zusätzliches Rauschen. Aber wenn Sie dasselbe von einem SMPS-Tischnetzteil aus tun oder es in die Nähe eines Handy-Ladegeräts oder eines Laptop-Netzteils bringen, entsteht ein deutlich hörbares Geräusch.
@neverMind9 Ihre Aussage macht keinen Sinn, wenn ich "tragbare Boombox" richtig interpretiere: Eine Boombox wird mit Batterien betrieben. Batterien erzeugen Gleichstrom. DC kann nicht mit einem Transformator verwendet werden. Du bist derjenige, der hier für Verwirrung sorgt!
Auch wenn es definitiv stimmt, dass SMPS unvermeidlich Rauschen verursachen, sollte Ihr Funkgerät dies normalerweise nicht so stark auffangen . Der Fehler liegt nicht nur bei den SMPSs – diese haben wahrscheinlich relativ niedrige EMI – sondern bei Ihrem Funkgerät, das auf verschiedenen Frequenzen empfindlicher auf Rauschen reagiert als auf tatsächliche Funkübertragungen.
@MarcusMüller Die Boombox kann sowohl mit Batterien als auch mit externer Stromversorgung betrieben werden.
Wie kommt es, dass PC/Laptop-Netzteile viel höhere Wattzahlen pro physischer Größe haben als Labor-Schaltnetzteile?
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