Energieeffizienz der Kirchner Labornetzteile / Galvanikgleichrichter

Ein großer Kostenfaktor bei der galvanischen Schichtabscheidung stellt der dazu notwendige Strom der Konstantstromquelle dar.

Die effizienteste Möglichkeit einen konstanten Strom zur Verfügung zu stellen, ist in der Regel ein mechanischer Stelltransformator mit einer nachfolgenden Gleichrichtung und Glättung des Konstantstroms. Mechanische Stelltransformatoren sind aber kostenintensiv, mechanisch anfällig und in der Regel nur bei großen Strömen wirtschaftlich.

Eine weitere Möglichkeit einen konstanten Strom für galvanische Anwendungen zu erzeugen sind sogenannte “längsgeregelte” Konstantstromquellen. Dabei wird die Netzspannung mit einem Transformator auf ungefähr 2 Volt über der maximalen Ausgangsspannung transformiert und dann mittels eines Halbleiters auf die tatsächlich gewünschte Spannung / Stromstärke heruntergeregelt. Diese Art der Regelung erzeugt einen qualitativ sehr glatten Ausgangsstrom, ist aber aufgrund des inneren Widerstands mit hohen Verlustleistungen behaftet. Längsgeregelte Konstantstromquellen kommen trotz ihrer Vorteile deshalb nur bei kleinen Strömen zum Einsatz.

Aktuell kommen in Handgalvaniken bei kleinen und mittleren Strömen oft Konstantstromquellen auf Basis von Schaltnetzteilen zum Einsatz. Diese zeichnen sich durch ihren hohen Wirkungsgrad und das geringe Bauvolumen aus. Nachteilig kann die Neigung zum starken Ripple des abgegebenen Stroms bei ungünstigen Spannung-Strom-Verhältnissen sein.

Kirchner Konstantstromquellen vereinen die Vorteile der Schaltnetzteiltechnik mit der hohen Stromqualität längsgeregelter Labornetzteile. Der Konstantstrom wird dabei in zwei Stufen auf den gewünschten Sollwert geregelt. In einer ersten Stufe wird die Netzspannung mittels Schaltnetzteiltechnik gewandelt. Ein nachgeschalteter Längsregler ermöglicht nahezu vollkommen ripple-freie Ströme und eine ungewöhnlich hohe Präzision auf 0,5 % des gewünschten Konstantstroms.