Der Fluch der Schaltnetzteile


Steckdoseleiste mit Ladegerät - BildDie guten, alten Zeiten der Transformator-Netzteile gehören längst der Vergangenheit. Durch ihre Baugröße, höheres Gewicht und schlechtere Energieeffizienz sind sie nicht mehr zeitgemäß und werden überall von den Schaltnetzteilen verdrängt. Sie sind klein, leicht und haben einen höheren Wirkungsgrad als ein lineares Transformator-Netzteil. Dass sie aber auch die Ursache für die Schlafstörungen, ständige Kopfschmerzen und ein verstörtes Verhalten unserer Haustiere sein können ist weniger bekannt. Vor allem die Haustiere sind für hochfrequente Signale empfindlich. Man kennt es aus den 70-er Jahren. Damals gab es noch Fernbedienungen, die mit dem für Tiere hörbarem Ultrarschall in einem Frequenzbereich von 30-40 kHz gearbeitet haben. Beim Betätigen der Fernbedienung schreckten die Tiere auf. Später wurden sie unter anderem aus diesem Grund durch die Infrarot-Fernbedinungen ersetzt. Das kurze Aufschrecken war aber für die Tiere nicht so sehr belastend wie ein dauerhaftes Pfeifen eines Schaltnetzgerätes.

 




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Was ist ein Schaltnetzteil?

Ein Schaltnetzteil wandelt die 50 Hz-Eingangsnetzspannungsfrequenz aus der Wandsteckdose in eine Frequenz von 10 kHz bis 1 MHz um. Nach der Frequenzumwandlung der Spannung wird sie in eine niedrigere Ausgangsspannung transformiert, gleichgerichtet, gesiebt und gefiltert. Diese Umwandlung hat den Vorteil, je höher die Frequenz um so kleiner, leichter und preiswerter der Transformator, der bei gleicher Leistung benötigt wird. Zusätzliche Vorteile liegen bei der besseren Stabilisierung der Schwankungen der Netzspannung und einem höheren Wirkungsgrad bei ca. 90% (Transformatornetzteil zwischen 30-50%). Ein weltweiter Einsatz ist möglich durch die variable Eingangsspannung von meist 100 bis 230 Volt. Diese werden von der Elektronik auf eine konstante Ausgangsgleichspannung geregelt. Ein Trafo-Netzteil benötigt eine stabile, vorgegebene Eingangsspannung um auf die notwendige Ausgagsspannung zu transformieren. Die Schwankungen der Eingangsspannung erzeugen also auch eine instabile Ausgangsspannung (siehe das folgende YouTube-Video von ElektronikLabor).

Die schnelle Schaltung bei der Umwandlung in die höhere Spannungsfrequenz erzeugt steile Flanken, die zu extrem vielen Oberwellen führen. Diese hochfrequente Störspannungen müssen zusätzlich mit Abschirmungen, Netz- und Ausgangsfiltern bereinigt werden.

Eingesetzt werden die Schaltnetzteile als Spannungsversorgung von Geräten wie Computern, Monitoren, Druckern, Fernsehgeräten, als Akku-Ladegeräte von Smartphones, Laptops, Tablets und anderen mobilen Geräten.

Schaltnetzteil gegen Trafonetzteil von ElektronikLabor

Die Auswirkung auf das Umfeld

Die Hörschwelle eines normalhörenden, gesunden Menschen liegt zwischen 20 Hz und 20 kHz. Tieren wie zum Beispiel Hunde, Katzen und Fledermäuse hören auch noch weit über die 20 kHz Grenze hinaus, die der Mensch nicht mehr wahrnimmt. Es gibt aber auch Ausnahmen bei den Menschen, die diese Fähigkeit besitzten, Frequenzen ausserhalb der Hörschwelle zu hören. Oft wird dieses Verhalten durch das Übertönen von Geräuschen begleitet. Ein Gespräch wird nicht verstanden bei laufendem Wasser oder vorbeifahrendem Fahrzeug. Auf manche hochfrequente Geräusche reagiert man überempfindlich.

Bei einem defekten, schlecht gefilterten oder überlasteten Schaltnetzteil kann ein hochfrequentes Pfeifen, Summen oder Brummen entstehen und vom Mensch und Tier als störend empfunden werden. Der erste Verdacht fehlt oft fälschlicherweise auf den Tinnitus. Bei den Tieren kann ein unruhiges, verstörtes Verhalten auftreten.

Eine wahrer Fall

Meine Verwandten machten sich Sorgen über das Verhalten ihrer Hauskatze. Sie war seit einigen Tagen unruhig und lief ständig wie durchgedreht durch die Wohnung. Sie waren auch beim Tierarzt, der leider nichts diagnostizieren konnte. Als ich sie besuchte und nachts auf der Couch im Wohnzimmer schlief, hörte ich dauerhaft ein leises, hochfrequentes Pfeifen, das mich nicht einschlafen ließ. Es war mitten in der Nacht. Alle Geräte waren ausgeschaltet und draussen war ruhig und still. Das Pfeifen nervte enorm. Ich stand auf und schaltete die Steckdosenleiste am Fernseher aus. Das Geräusch war auf einmal weg. Wie es sich später herausstellte, lag die Ursache an dem Schaltnetzteil des SAT-Receivers. Nach einem Austausch des Netzteils waren die Probleme gelöst. Die Katze wurde auch wieder ruhiger.

Ausser mir und der Katze hatte es niemand gehört und sich dadurch gestört gefühlt.

Worauf achten bei Schaltnetzteilen?

Das Netzteil soll den benötigten Strom liefern und seine maximale Ausgangsstromstärke etwas höher liegen als die Stromaufnahme des angeschlossenen Gerätes. Benötigt ein Gerät zum Beispiel 2 A Strom, soll das Netzteil maximal 2,5 A zur Verfügung stellen können. Wird das Netzteil an seine Grenzen getrieben, entsteht eine höhere Wärmeentwicklung, die wiederrum die Lebensdauer des Netzteils verkürzt.

Auch die Qualität spielt eine Rolle. Billige Netzteile müssen nicht unbediengt schlechter sein, aber irgendwo musste der Hersteller wohl eingespart haben um sein Produkt preiswert anzubieten. Meistens trifft es die Filter-Bauteile.


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