erstellt 18.01.2011
Einschaltstrom
Einschaltströme sind bei vielen Schaltungen sehr entscheidend und sollten nicht vernachlässigt werden.
Wichtig ist es einfach nur zu verstehen das es sie gibt und wann sie vermehrt auftreten.
Hohe Einschaltströme kommen meist dort zur Geltung wenn es sich beim Einschalten um Geräte handeln die nicht nur rein
Ohmsche Bauteile enthalten.
Hohe Einschaltströme sind also dort zu erwarten wo es sich um Kapazitäten oder Induktivitäten handelt.
Beispielsweise bei  Netzteile , Motoren , Trafos.
Bei Kapazitäten werden diese nach dem Einschalten der Spannungsversorgung erst einmal aufgeladen und  ziehen deshalb einen sehr hohen Strom.
Induktivitäten bauen hingegen erst einmal ihr Magnetfeld auf.
Auch Glühlampen haben hohe Einschaltströme obwohl es sich dabei weder um eine Kapazität noch um eine Induktivität handelt.
Bei der Glühlampe ist es so das sie ihren Draht -Widerstand auf Grund der Temperatur ändert und einen erhöhten Einschaltstrom aufweist, der aber nicht
so hoch ist wie bei den oben genannten.
Motore haben Einschaltströme vom 20 fachen und mehr .
Und auch Kondensatoren in Netzteile haben sehr große Einschaltströme wenn man keine Gegenmaßnahmen dafür vorsieht.

Hier der Einschaltstrom einer 10 Watt Halogen Leuchte an 12 Volt.
Im Augenblick des Einschaltens entsteht ein sehr großer Strom , der dann innerhalb kurzer Zeit stark abnimmt.
Das ist der Tatsache geschuldet das der kalte Glühfaden einen sehr viel geringeren Widerstand besitzt der mit zunehmender Erhitzung
aber stark zunimmt.
Der maximale Einschaltstrom liegt hier bei ca.4,3 Ampere  der anschließend  bis auf  0,8 Ampere abfällt.
Das passiert in einer Zeit von ca. 0,102 Sekunde .

Der Einschaltstrom beträgt hier also das mehr als das fünffache .
Dieser Wert ist aber nicht unbedingt realistisch, weil diese Messung mit einem Labornetzteil gemacht wurde.
Jedes  Netzteil besitzt auch einen Innenwiderstand und begrenzt dadurch den maximalen Strom.
Also ist der maximale Einschaltstrom je nach Stromquelle auf jeden Fall noch größer.


Einschaltströme können aber Probleme bereiten wenn zum Beispiel ein Schaltnetzteil eingesteckert wird , dann kommt es schon mal vor das
die Steckverbindung funkt oder Geräusche macht.
Im seltenen Fall fliegt auch schon mal die Haus Sicherung raus.
Um das zu verhindern gibt es sogenannte Einschaltstrom Reduzierungen, das sind in der Regel Temperatur abhängige Widerstände die sich
langsam erwärmen und den Strom langsam erhöhen so das dies nicht schlagartig geschieht.
Einfache Geräte haben den Nachteil , das sie dauerhaft warm werden und auch bleiben, somit auch Energie verbrauchen.
Etwas bessere Geräte überbrücken den Wämeabhängigen Widerstand nach kurzer Zeit und verringern so die Verluste.
Dann gibt es noch die Möglichkeit Nullspannungs-Schalter vor zu schalten, die sorgen dafür das Geräte nur dann eingeschaltet werden
wenn die Sinuswelle den Nulldurchgang durchläuft und dadurch nicht gleich mit Höchster Leistung eingeschaltet wird.

Der Nulldurchgang spielt auch oft eine Rolle ,das beim Einschalten von Geräte schon mal die Haussicherung auslöst.
Das passiert aber nur sporadisch und selten.
Der Ursprung liegt daran das der Zeitpunkt des einschalten nicht immer gleich ist wenn man sich die Sinuskurve mal vor Augen hält.
Mal wird bei höchster Spannung eingeschaltet, mal bei kleinster usw.
Somit sind beim einschalten verschieden hohe Ströme zu erwarten.


Beispiel :
Eine Halogenleuchte nimmt bei genau 12 Volt Gleichspannung einen Strom von 1,707 Ampere auf.
Das macht eine Leistung von ca. 20,5 Watt.

Sieht man sich die Aufschrift dieser Halogen Leuchte an , steht darauf
12 Volt 21 Watt.

Die Werte passen also zueinander,  geht man aber nun rechnerisch die Sache an  dann misst sich im kalten Zustand der Lampe
ein Widerstand von 1,5 mOhm (0,0015 Ohm) und daraus berechnet sich der resultierenden Strom.

So kommt man auf etwa
12Volt / 0,0015 =  8000 Ampere.
Das ist der maximal fließende Einschaltstrom einer 20 Watt Leuchte der natürlich nie erreicht wird,
weil man auch den Widerstand der Spannungsquelle mit einbeziehen muss.


Aktualisiert 09.06.2024

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