Ratgeber: Den richtigen Spannungswandler auswählen

Damit du den richtigen Spannungswandler für dich auswählen kannst, ist es sinnvoll, dass du die verschiedenen Bezeichnungen, Parameter und Leistungsmerkmale verstehst. Dieses notwendige Wissen bekommst du hier im Ratgeber.

Zur Auswahl des richtigen Spannungswandler brauchst du die folgenden Größen:

Eingangs- und Ausgangspannung

Die Eingangsspannung ist die Spannung, die am Einsatzort zur Verfügung steht. Die Ausgangsspannung ist die gewünschte Spannung.

Spannungen werden in Volt (V) angegeben, die Frequenz bei Wechselspannung in Hertz (Hz).

Typische Werte für Gleichspannung sind:

12V Auto, Wohnmobil
24V LKW
12V, 24V, 48V Solaranlagen
5V Ladegeräte für Handy oder Tablet mit USB-Anschluss

Als Wechselspannung sind die folgenden Spannungen gebräuchlich:

220 bis 230V (f=50Hz) Netzspannung in Europa, Indien, China, Hongkong, Thailand, südliches Südamerika
110 bis 120V (f=60Hz) Netzspannung in USA, Kanada, Mexiko, nördliches Südamerika, Japan, Taiwan

Ein Spannungswandler von 12V Gleichspannung auf 230V Wechselspannung kann also an eine Autobatterie angeschlossen werden und liefert dann die Netzspannung wie in einem europäischen Haushalt.

Leistung

Spannungswandler gibt es in verschiedenen Leistungsklassen, angefangen bei wenigen Watt bis hin zu mehreren Kilowatt. Unterschieden wird oft zwischen Dauerleistung und Spitzenleistung. Die Spitzenleistung ist oft nur für ganz kurze Zeit verfügbar, daher ist es sinnvoll, nur die Dauerleistung zu betrachten.

Die Leistung wird in Watt (W) angegeben. Typische Größen sind:

Ladegerät Handy 5W
Ladegerät Tablet  15W
Xbox 360 70-90W 
32“-Monitor  50-150W
Laptop-Netzteil  100-200W
Haarfön  1800W
Wasserkocher  1000-2500W

Um die richtige Größe auszuwählen, ist es sinnvoll, alle Geräte aufzulisten, die angeschlossen werden sollen. Die Leistungsdaten findest du auf dem Typenschild. Wenn du ganz sicher gehen willst, kannst du auch ein Strom- oder Leistungmessgerät verwenden und dann ganz einfach die Maximalleistung ablesen.

Sicherheitsreserven

Bei normalen Verbrauchern ist es sinnvoll, eine Sicherheitsreserve von 20 bis 50% einzuplanen. Wenn das anzuschließende Gerät also 100W Dauerleistung hat, sollte es ein Spannungswandler mit mindestens 120 bis 150W Dauerleistung sein. Mit dieser Reserve sind die Verluste abgedeckt und es bleibt ein bisschen Platz, um auch mal ein zusätzliches Gerät anzuschließen.

Durch die Sicherheitsreserve wird der Spannungswandler nicht überlastet, was auch einen positiven Effekt auf die notwendige Kühlung hat: Der Lüfter muss nicht so stark laufen.

Auslegung von Spannungswandlern bei ohm’schen Lasten

Ohm’sche Lasten sind Geräte, die die gesamte zugeführte Energie in Nutzleistung umsetzen. Hier entstehen beim Einschalten keine höheren Anlaufströme, wodurch der Wandler auf die angegebene Leistung ausgelegt werden kann.

Beispiel: Beim Netzteil eines Monitors ist eine Leistungsaufnahme von 120W angegeben. Mit einer Sicherheitsreserve von 50% sollte der Spannungswandler eine Dauerleistung von 180W haben.

Typische Ohm’sche Lasten sind: Akku-Ladegerät, Netzteil von Notebook, TFT-Monitore, Plasmabildschirme, DVD-Player, Lampen, Heizgeräte

Auslegung von Spannungswandlern bei induktiven Lasten

Induktive Lasten (typischerweise Motoren) haben einen hohen Anlaufstrom. Die Energie kommt nicht sofort als Nutzleistung an, es entsteht beim Einschalten eine hohe Blindleistung. Da wird schnell für einige Sekunden die 3- bis 10-fache Leistung benötigt. Grundsätzlich gilt: Je mehr Masse beschleunigt werden muss, desto größer ist der Faktor. Übrigens: Die angegebenen Spitzenleistungen stehen meist nur für wenige ms zur Verfügung. Dies reicht für diese Anlaufströme nicht aus.

Beispiel: Ein kleiner Winkelschleifer hat die Nennleistung von 500W und braucht ein paar Sekunden, bis die Schwungscheibe auf voller Drehzahl dreht. Hier sollte ein Spannungswandler mit mind. 1500W ausgewählt werden. 

Typische induktive Lasten: Elektromotoren, Kühlschränke, Kompressoren, Bohrmaschinen, Kreissägen

Auslegung von Spannungswandlern bei kapazitiven Lasten

Kapazitive Lasten haben die höchsten Anforderungen an die Eingangsspannung. Hier ist im Normalfall eine reine Sinusspannung notwendig.

Beispiel: Ein Kaffee-Vollautomat mit einer sensiblen Steuerung soll im Wohnmobil betrieben werden. Der passende Spannungswandler liefert 1500W (1000W Nennleistung + 500W Reserve) und hat eine reinen Sinusspannung.

Typische kapazitive Lasten: Steuerungssysteme, Messtechnik, Kaffeevollautomaten bzw. Kaffeepadmaschinen mit empfindlicher Steuerung (z.B. Senseo und Nespresso), Audiogeräte, Verstärker.

Reiner Sinus oder „modifizierter“ Sinus?

unterschied sinusähnlich - reiner sinusGrundsätzlich gibt es zwei verschiedene Qualitäten der Ausgangsspannung: Reiner Sinus oder sinus-ähnlich.

Die europäische Netzspannung ändert die Spannung 50 Mal in der Sekunde (50Hz) von +230V auf -230V und zurück. Diese Änderungen können auf zwei verschiedene Arten erfolgen:

Modifizierter Sinus

Die Spannung ändert sich abrupt in nur wenigen Stufen, es treten starke Störungen auf. Viele Geräte vertragen das zwar, allerdings können diese Störungen empfindliche Bauteile zerstören oder über Lautsprecher von Musikanlagen hörbar sein.

Bei ganz einfachen Spannungswandlern ist sogar eine Rechteckspannung mit nur zwei Stufen zu finden.

Ob ein Gerät mit einer modifizierten Sinusspannung zurecht kommt, lässt sich im Voraus leider meist nicht recherchieren, da hilft nur ausprobieren. Die Erfahrung zeigt allerdings, dass die meisten Geräte damit funktionieren.

Typischerweise haben Bild- und Ton-Geräte (z.B. Fernseher) bzw. sensible Elektronik (z.B. in modernen Kaffeemaschinen) ihre Probleme mit dieser Wellenform. Hier wird oft ein „reiner Sinus“ benötigt.

Statt „modifizierter Sinus“ findet man oft auch den Begriff „sinusähnlich“ oder auch gar keine Angabe.

Reiner Sinus

Die Spannung ändert sich nahezu stufenlos. Einen reinen Sinus zu erzeugen ist wesentlich aufwändiger, was sich vor allem auch im Preis wiederspiegelt. Dafür gibt es weniger Störungen und auch empfindliche Geräte können ohne Bedenken angeschlossen werden. Da ein Spannungswandler einige Jahre eingesetzt werden kann, rentiert es sich oft, die Mehrkosten auszugeben.

Extras

Fernbedienung Spannungswandler (Beispiel)Natürlich gibt es noch weitere Extras, die je nach Einsatzgebiet ein „nice-to-have“ sind oder auch absolut notwendig sein können:

Fernbedienung

Bei einer Fernbedienung kann der Spannungswandler z.B. in der Heckgarage eines Wohnmobils eingebaut werden. Das Ein- und Ausschalten kann dann einfach über die Fernbedienung im Wohnraum geschehen.

Je nach Einbauort sehr sinnvoll.

Display

Auf dem Display werden beispielsweise Werte wie Batteriespannung und aktuelle Leistungsaufnahme angezeigt.

Nice-to-Have.

Einstellbare Abschaltschwelle

Die meisten Spannungswandler verfügen über eine Abschaltung, wenn die Batteriespannung unter einen bestimmten Wert fällt. Diese Abschaltschwellen sind allerdings so niedrig, dass es eher eine Notabschaltung ist, da die Batterien bei einer so tiefen Entladung Schaden nehmen. Bei manchen Spannungswandlern kann die Abschaltschwelle programmiert werden, so dass ein batterieschonender Betrieb möglich ist.

Sehr sinnvoll im Dauereinsatz.

Dein Spannungswandler

Mit diesen Informationen solltest du deinen Spannungswandler auswählen können. Sollte dennoch etwas unklar sein, dann schreibe eine Email an support@spannungswandler.info.

Hier die Checkliste für deinen Spannungswandler:

Mein Spannungswandler 
Eingangsspannung:_____V
Ausgangsspannung:_____V
Leistung:_____W
Hochwertige sinusförmige Spannung?ja / nein
Gewünschte Extras: ____________________________

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Den richtigen Spannungswandler findest Du hier:

Spannungswandler 12V auf 230V

Spannungswandler 110V auf 230V

Spannungswandler 230V auf 110V