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Netzteil, Akku und der Stromkreis zum Funkgerät

Begriffsblatt für die Amateurfunkprüfung – kurz, mit den Fragen, die dazu drankommen.

Aufgabe des NetzgerätsGleichspannung aus 230 V WechselspannungNicht umgekehrt, und keine Stabilisierung der 230 V.
Übliche Ausgangsspannungetwa 13,8 V GleichspannungDie Bordnetzspannung eines Fahrzeugs bei laufendem Motor.
Warum zweipolighin im einen, zurück im anderen LeiterDer Stromkreis muss über den Transceiver geschlossen sein.
Nicht über die Erdekein Rückweg über ErdeBetriebsstrom gehört nie in den Schutzleiter.
KlemmenfarbenPlus rot, Minus schwarzGrüngelb ist ausschließlich Schutzleiter.
Beim Anschließenauf die Polung achtenDas ist der eine kritische Punkt.
Folge einer VerpolungBeschädigung des FunkgerätsNicht nur ein verzerrtes Signal.
SchutzeinrichtungenStrombegrenzung und ThermoabschaltungIn hochwertigen Gleichspannungsnetzgeräten.
Schutzkontakt im SteckerVerbindung zum PE-LeiterNicht zu N, nicht zu L, und keine Brücke zwischen PE und N.
Akkus und BatterienKurzschluss vermeidenSehr hoher Strom, Hitze, Brand- und Berstgefahr.
Gute Gleichspannungsquellehohe Spannungskonstanz bei BelastungDie Spannung soll nicht einbrechen, wenn Strom gezogen wird.
Schaltnetzteil, Vorteilehoher Wirkungsgrad, leicht, kleinDeshalb sitzt es in fast jedem modernen Gerät.
Schaltnetzteil, Nachteilkann hochfrequente Störungen erzeugenEs arbeitet selbst mit hoher Schaltfrequenz — das ist der Preis.

Merken: Aus 230 V Wechselspannung macht das Netzteil etwa 13,8 V Gleichspannung — die Bordnetzspannung im Fahrzeug bei laufendem Motor. Zwei Leiter, weil der Strom im Kreis fließt: hin und zurück, niemals über die Erde. Plus rot, Minus schwarz, und Verpolen zerstört das Gerät. Der dritte Kontakt im Schukostecker ist der PE-Leiter. Eine gute Gleichspannungsquelle hält ihre Spannung unter Last. Ein Schaltnetzteil ist leicht, klein und wirkungsvoll, WEIL es zerhackt — und es stört, aus demselben Grund.

Der Zusammenhang

Ein Funkgerät braucht Gleichspannung, das Hausnetz liefert Wechselspannung — genau diese Lücke schließt das Netzgerät: es macht aus 230 V Wechselspannung eine niedrige, geglättete Gleichspannung, üblicherweise etwa 13,8 V. Diese Zahl ist kein Zufall, aber sie ist nicht die Ruhespannung eines Akkus: ein voller 12-V-Bleiakku hat etwa 12,7 V. 13,8 V ist die Spannung des Bordnetzes bei laufendem Motor, also die Ladeerhaltungsspannung. Weil Funkgeräte für den Mobilbetrieb gebaut werden, liefert das Netzteil dieselbe Spannung. Der zweite Grundgedanke ist der Stromkreis. Strom fließt nur im KREIS: hin durch den einen Leiter, durch das Gerät, und im anderen Leiter zurück. Deshalb ist die Versorgungsleitung zweipolig — nicht um mehr Strom zu tragen, und schon gar nicht, weil einer der beiden Leiter eine Erdung wäre. Über die Erde darf der Betriebsstrom niemals zurückfließen. Aus dem Kreis folgt auch, dass es auf die Richtung ankommt: Gleichstrom hat eine Polarität, und ein Funkgerät ist innen darauf ausgelegt. Wird verpolt angeschlossen, geht es kaputt — deshalb ist die Farbregel keine Kosmetik: Plus rot, Minus schwarz. Gute Netzteile fangen den Rest ab, was sie können: sie begrenzen den Strom im Kurzschlussfall und schalten bei Überhitzung ab. Sie können aber nicht verhindern, dass ein falsch angeschlossenes Gerät Schaden nimmt. Auf der Netzseite ist der dritte Kontakt im Schukostecker der Schutzleiter: er verbindet das Gerätegehäuse mit dem PE-Leiter der Steckdose, damit bei einem Isolationsfehler die Sicherung auslöst, statt dass das Gehäuse unter Spannung steht. Und bei Akkus ist die eine große Gefahr der Kurzschluss: ein Akku kann sehr viel Strom auf einmal abgeben, der Leiter glüht, der Akku wird heiß und kann bersten. Die Klasse E fragt nach der QUALITÄT einer Spannungsquelle, und das Maß dafür ist die Spannungskonstanz unter Last: eine gute Quelle hält ihre Spannung, auch wenn Strom gezogen wird. Bei einem Sender ist das keine Feinheit — bricht die Spannung im Sendeaugenblick ein, verzerrt das Signal. Daraus ergibt sich auch der Handel beim Schaltnetzteil. Es arbeitet nicht mit einem schweren Netztransformator, sondern zerhackt die Spannung mit hoher Frequenz; deshalb ist es leicht, klein und hat einen hohen Wirkungsgrad. Genau dieses Zerhacken ist aber sein Nachteil: es erzeugt selbst Hochfrequenz und kann damit den Empfang stören. Der Vorteil und der Nachteil haben also dieselbe Ursache, und wer das weiß, muss sich keinen von beiden merken.

Herkunft: Fragenkatalog Klasse N, Abschnitt Stromversorgung, und Klasse E, Fragen ED301 bis ED303. Zusatzwissen und nicht geprüft: dass die 13,8 V der Bordnetzspannung bei laufendem Motor entsprechen und dass ein voller 12-V-Bleiakku in Ruhe etwa 12,7 V hat.

Diese Prüfungsfragen gehören dazu

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