Defektes Schaltnetzteil reparieren? häufige Ursachen

Ein defektes Schaltnetzteil lässt sich leicht auswechseln, aber nur, wenn es sich um ein externes Netzteil handelt. Bei einem intern verbauten Schaltnetzteil ist das schon schwieriger. Oft sind es aber immer wieder auftretende Probleme mit bestimmten Bauteilen, die Grund für den Ausfall sind.

In diesem Beitrag finden Sie Informationen darüber, was Schaltnetzteile von Trafonetzteilen unterscheidet, wie sie vom Prinzip her aufgebaut sind und wie sie funktionieren. Außerdem gibt es Infos darüber, was für Defekte oft auftreten und wodurch sie verursacht werden.

Zu Beginn aber ein wichtiger Sicherheitshinweis:

Schaltnetzteile sind nichts, das von Elektronikeinsteigern repariert werden sollte. Eine nicht sachgerechte Vorgehensweise ist gefährlich für Leib und Leben, außerdem können durch fehlerhafte Reparaturen immense Schäden an den Geräten entstehen, die damit betrieben werden oder die mit diesen Geräten in Verbindung stehen.

Sollen Messungen vorgenommen werden, sind gewisse Vorsichtsmaßnahmen einzuhalten. Dazu gehört der Einsatz eines Trenntransformators, der zwar die Gefahren der hohen Spannungen nicht komplett ausschaltet, aber die Sicherheit doch immens erhöht. Mehr zum Thema Trenntransformator folgt demnächst in einem weiteren Beitrag. Doch zunächst zurück zu den Schaltnetzteilen und den daran anfallenden Reparaturen.

Schaltnetzteil Funktionsweise

Jetzt geht es um die grundlegende Funktion von Schaltnetzteilen. Ich will diese so einfach wie möglich beschreiben. Sie sollen verstehen, was innerhalb der „Black Box“ vor sich geht, die als Netzteil in Steckerform elektronischen Geräten mitgeliefert wird oder als kleines schwarzes Kästchen Ihren Laptop mit Energie versorgt, wenn der Akku darin leer ist. Zuvor lesen Sie aber, wie ein konventionelles Trafonetzteil funktioniert.

Aufbau Trafonetzteil

Außerdem geht es um die Unterschiede zum „normalen“ Trafonetzteil (obwohl Schaltnetzteile sich inzwischen in den meisten Bereichen durchgesetzt haben). Das Trafonetzteil wandelt zunächst die Netzspannung in Höhe von 230 Volt in eine meist deutlich niedrigere Ausgangsspannung um. Hier wird also die Eingangs-Wechselspannung in eine geringere Ausgangs-Wechselspannung umgewandelt. Das übernimmt der Trafo. Er stellt auch die sogenannte galvanische Trennung zur Netzspannung her. Die Ausgangsspannung des Trafos hat also keine direkte Verbindung mehr mit der Netzspannung, zumindest solange es sich nicht um einen Spartransformator handelt, der aber heute nur noch selten in Netzteilen zum Einsatz kommen dürfte.

Danach wird diese Wechselspannung in der Regel erst gleichgerichtet. Dann wird sie durch einen Elektrolytkondensator geglättet, aus einer pulsierenden Gleichspannung entsteht die gewünschte Gleichspannung. Viele Netzteile enthalten außerdem integrierte Spannungsregler, mit deren Hilfe die Spannungen auch unter wechselnden Belastungen, also Schwankungen des Ausgangsstroms, möglichst konstant gehalten werden sollen.

Vor- und Nachteile eines Trafonetzteils:

• Trafonetzteile sind meist viel einfacher aufgebaut als Schaltnetzteile (Trafo > Gleichrichter > Spannungsglättung mit Elko > Spannungsregler).
• Durch die niedrige Arbeitsfrequenz sind kaum Entstörmaßnahmen notwendig.
• Der Trafo ist bei höheren Leistungen groß und schwer.
• Der Wirkungsgrad ist geringer, dadurch höherer Energieverbrauch bei gleicher Leistung.

Soweit zum Trafonetzteil. Nun geht es um das Schaltnetzteil, dessen Aufbau und die Unterschiede zum Trafonetzteil.

Aufbau Schaltnetzteil, Unterschiede zum Trafonetzteil

Der Aufbau des Schaltnetzteiles sieht etwas anders aus. Die Unterschiede zeigen sich bereits direkt am Eingang der Netzteilschaltung. Die Netzspannung wird nicht (über Schalter und Sicherung) direkt an den Netztrafo weitergegeben. Sie gelangt meist über einen Netzfilter und wird dann erst einmal gleichgerichtet.

Wozu dient der Netzfilter?

Dieser ist dazu da, um die im Netzteil entstehenden Spannungsschwankungen und Spannungsspitzen „aufzufangen“, damit diese nicht in das Leitungsnetz gelangen können. Sie erhalten also nach dem Filter und dem Gleichrichter eine Gleichspannung, die mithilfe eines Netzelkos (in der Regel ein „dicker“ Elektrolytkondensator mit einer Spannungsfestigkeit von meist über 350 Volt) geglättet wird. Diese Gleichspannung, die mehr als 300 Volt betragen kann, dient als Basis für die weitere Schaltung des Netzteils. Sie wird von hier an auf verschiedene Art und Weise weiterverwendet.

Die hohe Gleichspannung dient einerseits als Stromversorgung für die Steuerung des Schaltnetzteils. Sie versorgt unter anderem eine integrierte Schaltung, die für die Ansteuerung des Treibers und Übertragers benötigt wird. Das Ganze läuft dann wie folgt ab:

• Das Steuer-IC taktet den Treiber an (meist ein MOSFET). Diese fungiert wie ein elektronischer Schalter, der den Strom am Eingang des Übertragers (Wandlertrafos) in schneller Folge ein- und ausschaltet.
• Der Übertrager erhält so eine getaktete Gleichspannung (die gleichgerichtete Netzspannung), die er in eine Ausgangsspannung umwandelt. Meistens ist das eine wesentlich geringere Spannung als die am Eingang, also die mehreren hundert Volt Eingangsspannung. Hier erfolgt auch (wie beim Trafonetzteil im Transformator) die galvanische Trennung zwischen Eingang (Primärseite) und Ausgang (Sekundärseite). Aus der eingangsseitigen hohen Gleichspannung wird also eine geringere Spannung gewonnen.
• Die Ausgangsspannung des Übertragers wird nun gleichgerichtet und dient als Ausgangsspannung des Netzteils. Auch hier sitzt in der Regel ein Glättungskondensator, ein Elko mit relativ hoher Kapazität, um eine saubere Gleichspannung zu erhalten.
• Das Netzteil enthält wie schon erwähnt eine Regelung, die mithilfe einer integrierten Schaltung realisiert wird. Über diese Regelung erfolgt eine Überwachung und nach Regelung der Ausgangsspannung. Sinkt diese unter einen bestimmten Wert, erfolgt eine Anpassung der Ansteuerung auf der Primärseite des Übertragers, und zwar so, dass der Übertrager mit höherer Leistung angesteuert wird, sodass die Ausgangsspannung wieder ansteigt. Steigt sie zu weit an, erfolgt das Gegenteil: Der Übertrager wird mit geringerer Leistung angesteuert, sodass die Ausgangsspannung wieder etwas sinkt.
• Die Verbindung zwischen der Sekundärseite und Primärseite erfolgt dabei über einen Optokoppler, der eine Regelung ohne direkte elektrische Verbindung möglich macht.

Diese Regelung arbeitet belastungsabhängig. Wird mehr Energie am Ausgang benötigt, regelt das Schaltnetzteil hoch und stellt damit eine höhere Ausgangsleistung zur Verfügung. Wird eine deutlich geringere Ausgangsleistung benötigt (zum Beispiel im Stand-by-Betrieb ohne nennenswerte Last am Ausgang), regelt es entsprechend herunter.

MOSFET, Pulsweitenmodulation und die Vorteile der Schaltnetzteile

Ein MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) ist ein Transistortyp, der zur Verstärkung von Signalen oder zum Schalten von Spannungen verwendet wird. Er steuert den Stromfluss zwischen Drain- und Source-Anschlüssen durch eine Spannung an seinem Gate-Anschluss, wodurch er als elektronischer Schalter oder Verstärker fungiert. Im Schaltnetzteil schaltet er in Form sehr kurzer Spannungsimpulse die Primärspule des Übertragers ein und aus. Das passiert etliche tausend Male in der Sekunde. Oft liegt die Schaltfrequenz in einer Größenordnung von etwa 100 Kilohertz. Zum Vergleich: Der Transformator in einem Trafonetzteil arbeitet mit der Netzfrequenz in Höhe von 50 Hertz.

Wegen der wesentlich höheren Frequenz als der Netzfrequenz können die hier eingesetzten Übertrager (die im Prinzip auch nichts anderes sind als nur Transformatoren) wesentlich kleiner und kompakter aufgebaut sein als die großen Netztrafos, die für Trafonetzteile mit höheren Ausgangsleistungen benötigt werden. Man sagt auch, durch die Hochfrequenz ist eine effektivere magnetische Leistungsübertragung möglich.

Wie funktioniert die Regelung per Optokoppler?

Die „Rückmeldung“ über die aktuelle Höhe der Ausgangsspannung an die Steuerungselektronik des Schaltnetzteils muss quasi berührungsfrei erfolgen, da ansonsten die notwendige galvanische Trennung aufgehoben würde. Deshalb setzt man hier einen Optokoppler als Verbindung ein. Dieser besteht aus einer LED und einem Fototransistor in einem gemeinsamen Gehäuse. Die Übertragung der Signale zwischen der Sekundär- und Primärseite erfolgt also optisch statt auf direktem elektrischem Wege.

Wie funktioniert die Pulsweitenmodulation?

Was die Ansteuerung des Übertragers mithilfe der Pulsweitenmodulation angeht: Hier verändert die Steuerung des Schaltnetzteils die Länge der Ansteuerungsimpulse für den Übertrager. Die Frequenz bleibt gleich, und nur die Dauer der Impulse verändert sich ja nach Leistungsbedarf. Das Ganze nennt man dann Pulsweitenmodulation, kurz PWM.

Vorteile zum Trafonetzteil?

Einer der Hauptvorteile wurde bereits genannt, nämlich die wesentlich geringere Größe des Übertragers im Vergleich zum Trafonetzteil, also den konventionellen Aufbau mithilfe eines direkt an der Wechselspannung aus dem Stromnetz betriebenen Trafos. Schaltnetzteile lassen sich dadurch wesentlich kleiner, leichter und vor allem preisgünstiger aufbauen. Denn die Produktionskosten sind trotz der höheren Komplexität der Schaltung und der höheren Anzahl an elektronischen Bauelementen geringer. Das liegt zum größten Teil an den Produktionskosten für die Transformatoren, die für höhere Ausgangsleistungen ausgelegt sind.

Außerdem ist die Energieeffizienz aufgrund des besseren Wirkungsgrades selbst bei leistungsschwachen Schaltnetzteilen meist deutlich besser als bei Trafonetzteilen mit vergleichbarer Ausgangsleistung. Und es gibt noch einen weiteren Vorteil: Schaltnetzteile können meist ohne nennenswerten Mehraufwand an einem weiten Bereich verschiedene Eingangsspannungen betrieben werden. Das ist besonders dann praktisch, wenn die Geräte in verschiedenen Ländern mit unterschiedlichen Netzspannungen verwendet werden sollen. Eine Spannungsumschaltung ist meist nicht mehr notwendig. Einige Schaltnetzteile arbeiten sogar problemlos an einer Gleichspannung.

Was sind die Nachteile von Schaltnetzteilen?

Als einer der größten Nachteile gilt der komplexere Aufbau der Schaltnetzteile im Vergleich zu herkömmlichen Trafonetzteilen, deren Funktion sehr gut überschaubar ist. Reparaturen sind oft sehr viel schwieriger, sodass im Falle eines Defektes inzwischen meist das gesamte Schaltnetzteil ausgewechselt wird.

Außerdem verursacht die Verwendung höherer Frequenzen zum Ansteuern des Übertragers Probleme in Form von hochfrequenten Störungen. Nicht immer werden diese hochfrequenten Schaltfrequenzen ausreichend abgeschirmt, indem entsprechende Entstörelemente in der Schaltung eingesetzt werden. Das gilt besonders bei sehr preisgünstigen Geräten aus Fernost, die oft sogar komplett auf solche Filter verzichten.

Man spricht häufig auch von einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit, die durch die Komplexität der Schaltung entsteht, außerdem durch die verwendeten Bauelemente und deren Dimensionierung. Gerade die Elektrolytkondensatoren sind häufig von Ausfällen betroffen, häufig verursacht durch starke Temperaturschwankungen im Inneren des Netzteils und den Betrieb an ihrer Belastungsgrenze. Leider werden in vielen Fällen die Bauteile nah an der Belastungsgrenze ausgewählt, wodurch deren Lebensdauer massiv sinkt.

Einige Schaltnetzteile neigen bei sehr hoher oder geringer Belastung (außerdem bei starken Leistungsschwankungen in Form einer stark wechselnden Belastung des Ausgangs) zu einer schlechten Stabilität der Ausgangsspannung. Häufig schalten sie sich bei entsprechenden Leistungsschwankungen auch einfach ab. Die meisten Schaltnetzteile enthalten Schutzschaltungen, die bei Überlastung, aber auch bei zu geringer Last am Ausgang das Schaltnetzteil abschalten.

Häufige Gründe für Defekte

Defekte Schaltnetzteile sorgen immer wieder für Ausfälle von elektronischen Geräten. Häufig sind defekte Elektrolytkondensatoren in den Netzteilen verantwortlich für die hier auftretenden Defekte. Elektrolytkondensatoren speichern elektrische Energie und eignen sich sehr gut dazu, um sie als Filter für Spannungsspitzen sowie kurzzeitige Spannungseinbrüche einzusetzen.

Genau dies wird bei solchen Netzteilen auch gemacht. Die Elektrolytkondensatoren links auf der Platine dienen genau diesem Zweck. Verlieren Sie an Kapazität, so sind die vom Netzteil abgegebenen Spannungen nicht mehr in dem Maße stabil, wie es das angeschlossene Gerät benötigt. Spannungseinbrüche und damit Fehlfunktionen sind die Folge.

Beispiel für ein defektes Schaltnetzteil

Dieses Netzteil hier diente als Stromversorgung für einen Flachbildschirm. Der Flachbildschirm war jahrelang im Einsatz, ohne auch nur den geringsten Fehler zu zeigen. Auf einmal jedoch ging er nach dem Einschalten sofort wieder aus. Der Monitor musste nun einige Male aus- und wieder eingeschaltet werden, bis er einwandfrei funktionierte.

Zuerst vermutete ich, dass der Fehler bei der sogenannten Inverterschaltung des Monitors für die Beleuchtung zu suchen sei. Allerdings war dort kein Fehler zu finden. Bei einem erneuten Probelauf stellte ich fest, dass die Spannung aus dem Netzteil direkt nach dem Einschalten des Monitors für einen kurzen Moment stark absank. Daraufhin suchte ich den Fehler im Netzteil und fand ihn dort auch.

Was war der Grund für den Defekt?

Beim genaueren Hinsehen stellte ich fest, dass drei der auf der Platine des Netzteils vorhandene Elkos  an der Oberseite leicht ausgebeult waren. Dies deutet bereits auf einen Defekt dieser Bauteile hin. Der Elektrolyt in den Bauteilen erhitzt sich während des Betriebes, wodurch ein Überdruck im Bauteil entsteht, der diese Ausbeulung verursacht. Die kleinen Rillen im Gehäuse der Kondensatoren dienen sozusagen als Sollbruchstellen. Falls es zu einem zu starken Überdruck im Bauteil kommt, sollen die Kondensatoren genau an dieser Stelle aufbrechen und dadurch den Innendruck abbauen können. Für mich bedeutete dies, dass ich die defekten Bauteile austauschen musste.

Solche Ausbeulungen sind also gute Indikatoren für defekte Elektrolytkondensatoren. Aber nicht immer lassen sich die defekten Elkos so leicht identifizieren. Manchmal tritt auch Elektrolyt an der Unterseite eines Elkos aus, was man nicht immer sofort sieht. Ein Beispiel dafür finden Sie im Beitrag über den Mini-TV. In einigen Fällen zeigen die defekten Bauteile auch keine sichtbaren Auffälligkeiten.

Der Austausch der defekten Elkos war jedoch leichter gesagt als getan. Zu allem Überfluss waren die Elkos auf der Platine verklebt, weshalb sie sich sehr besch…eiden auslöten ließen. Hier half nur noch rohe Gewalt, wie man auch deutlich im Bild sehen kann. Ich musste die Kondensatoren mit einer Spitzzange aus der Platine herausziehen. Glücklicherweise hatte ich passende Ersatzteile im Haus, sodass ich das Netzteil wieder reparieren konnte. Nach dem Austausch der defekten Bauteile gegen neue Elektrolytkondensatoren funktionierte das Netzteil und damit auch der angeschlossene Monitor wieder einwandfrei.

Mehr zum Thema defekte Elektrolytkondensatoren und deren Auswirkungen können Sie auf dieser Seite über Elkos und ESR nachlesen. Weitere Infos zum Thema Netzteile und Stromversorgungen finden Sie hier. Nun folgt ein Beispiel für den Aufbau eines kleinen Schaltnetzteils, der die Funktion verdeutlichen soll.

Beispiel für ein Schaltnetzteil und dessen Funktion

Es handelt sich um ein Schaltnetzteil, das in Form eines Steckernetzteils für einen Router eingesetzt war. Es liefert eine Ausgangsspannung in Höhe von 5 Volt bei 1 Ampere. Die Platine hat Abmessungen von ca. 35×50 Millimetern und wiegt nur etwa 26 Gramm. Ein Trafonetzteil mit dieser Ausgangsleistung wäre wesentlich größer und schwerer. Alleine der Netztransformator würde ein Vielfaches wiegen und wäre deutlich größer.

Aber kommen wir nun zum hier gezeigten Schaltnetzteil und dessen Funktion. Die Funktion solcher Netzteile hilft Ihnen zu verstehen, wie alles zusammenarbeitet und wo hier Probleme und dadurch ausgelöste Defekte auftreten können.

Hier in dieser Abbildung sehen Sie die Komponenten eines Schaltnetzteils auf der Platine von diesem Steckernetzteil. Links befindet sich der Eingang der Schaltung. Die Netzspannung wird gleichgerichtet und gesiebt. Das Netzteil-IC wird durch eine Hilfsspannung mit Strom versorgt, damit das Netzteil startet. Warum dazu eine Hilfsspannung benötigt wird, dazu gleich noch mehr, wenn es an das Schaltbild geht.

Das IC steuert den Übertrager mit einer sehr hohen Frequenz an. Die dazu notwendige Ansteuerung übernimmt hier statt eines externen MOSFETs aufgrund der relativ geringen Leistung das IC selbst.

Der Übertrager wandelt die gleichgerichtete Netzspannung in eine geringere Wechselspannung um. Diese wird gleichgerichtet und ebenfalls gesiebt. Sie gelangt dann (über einen zusätzlichen Spannungsregler) an den Ausgang.

Die Höhe dieser Spannung wird laufend kontrolliert. Die Rückmeldung von der Sekundärseite zur Primärseite des Netzteils erfolgt über den Optokoppler. Das IC regelt je nach Bedarf die Leistung nach. Wird eine höhere Ausgangsleistung gebraucht, wird die Impulsdauer am Eingang des Übertragers verlängert. Bei geringerem Leistungsbedarf verkürzt das IC diese. Die folgende Abbildung zeigt die Unterseite der Platine.

Trennung zwischen Primär- und Sekundärseite

Sehr gut zu sehen sind hier die Bereiche der Primär- und der Sekundärseite des Netzteils. Es ist keine direkte elektrische Verbindung zwischen diesen Bereichen vorhanden. Der Übertrager wandelt die Eingangsspannung wie ein Trafo über getrennte Wicklungen in die gewünschte Ausgangsspannung um.

Der Optokoppler arbeitet ebenfalls ohne direkte elektrische Verbindung mit optischer Signalübertragung, um die aktuelle Höhe der Sekundärspannung analog zum Netzteil-IC zu übermitteln. Die Sekundärseite ist hier deutlich kleiner aufgebaut. Nun zum Schaltbild eines solchen Schaltnetzteils. Es handelt sich um eine Prinzipschaltung, die das Funktionsprinzip des Netzteils verdeutlichen soll. Es ist nicht das Schaltbild zum gezeigten Netzteil.

Links und rötlich hinterlegt ist der Primärbereich, der mit besonderer Vorsicht zu behandeln ist. Nach dem Eingang, der Gleichrichtung und Siebung geht es weiter mit dem Netzteil-IC.

Wie funktioniert ein Schaltnetzteil?

Über den Widerstand (1, gelb hinterlegt) gelangt eine Hilfsspannung zum IC, um dieses während der Startphase mit Strom zu versorgen. Das ist notwendig, da die gesamte Schaltung erst einmal in Betrieb gesetzt werden muss, ehe sie läuft und das Netzteil-IC über eine Ausgangswicklung des Übertragers (2, grün hinterlegt) mit Strom versorgt wird. Ohne diese Hilfsspannung läuft das Netzteil nicht an.

Sobald das Netzteil-IC aktiviert wurde, taktet es über die Ausgänge (3, orange hinterlegt) die primärseitige Wicklung des Übertragers an. Die zusätzlichen Bauteile (Diode, Widerstand und Kondensator) dienen zum Schutz des ICs durch Spannungsspitzen, die beim Abschalten der Primärwicklung während der Antaktung durch das IC entstehen.

Jetzt entsteht auf der Ausgangsseite (Sekundärwicklung des Übertragers) eine Wechselspannung. Dieser Bereich wurde hier grün hinterlegt. Diese Spannung wird ebenfalls gleichgerichtet und gesiebt. Dann gelangt sie über eine Spannungsregelung an den Ausgang.

Außerdem gelangt diese Sekundärspannung an den Optokoppler. Über eine galvanische Trennung durch diesen wird die Höhe der Spannung an den Feedback-Anschluss des Netzteil-ICs übermittelt (4, hellblau hinterlegt). Dadurch erfolgt eine laufende Nachregelung der Ausgangsspannung.

Der Anschluss IS (I-Sense, I als Zeichen für die Stromstärke) dient zur Überwachung der Stromstärke auf der Primärseite des Übertragers. Der Strom, der durch die Primärwicklung und den MOSFET fließt (hier befindet sich diese Leistungsstufe direkt im Netzteil-IC) fließt über den Widerstand an diesem Anschluss (5, violett hinterlegt) auf Masse ab. Die Strommessung erfolgt, um eine möglichst kontante Stromstärke in diesem Stromkreis zu erhalten. Der Widerstand an diesem Anschluss des ICs muss je nach Einsatz individuell an die jeweilige Schaltung angepasst werden.

Was passiert bei einem Fehler im Schaltnetzteil?

Die meisten Netzteile enthalten zusätzliche Schaltungsteile zur Fehlererkennung. Das kann eine Überlastung des Ausgangs sein oder eine fehlende Rückmeldung von der Sekundärseite des Netzteils aufgrund eines Defektes.

In den meisten Fällen wird im Falle einer Fehlfunktion das Netzteil deaktiviert (Ansteuerung der Primärwicklung abgeschaltet). Oft versucht dann das Netzteil ständig Neustarts, es kommt zum wiederholten Anlaufen des Netzteils für Sekundenbruchteile, das oft als leises Klicken zu hören ist.

Auslöser für solche Ausfälle müssen nicht immer nur außerhalb der Netzteilschaltung vorhanden sein. Auch ein fehlerhaftes Bauteil im Netzteil (defekter Elko, Optokoppler, Widerstand, Übertrager und so weiter) kann sehr schnell eine Abschaltung des Netzteils oder einen fehlerhaften Start verursachen.

Vorgehen bei der Fehlersuche

Auch hier kommt natürlich die Sicherheit an erster Stelle. Dabei geht es nicht nur um den Trenntrafo, der bei solchen Reparaturen obligatorisch sein sollte, sondern auch das Thema Restspannung. Diese Schaltnetzteile enthalten einen oder mehrere Elektrolytkondensatoren, an welchen auch nach dem Ausschalten der Eingangsspannung noch eine ganze Weile sehr hohe Spannungen anliegen. Ich habe schon Netzteile gehabt, an denen Tage (!) nach dem letzen Betrieb noch über 100 Volt Restspannung anlagen. Eine Berührung oder ein Kurzschluss kann da sehr unangenehme Folgen haben.

Um diese Gefahr zu bannen, sollte die Restspannung gemessen und bei Bedarf der Elko entladen werden. Das kann mit einem parallel zum Spannungsmessgerät geschalteten Widerstand (>100 Kiloohm) geschehen, über den sich der Elektrolytkondensator langsam entladen kann, bis die Spannung fast auf 0 Volt ist. Nebenbei bemerkt: Das gleiche Vorgehen empfehle ich auch dringend dann, wenn eine Kamera mit Blitzlicht zerlegt wird, die ebenfalls einen mit hoher Spannung aufgeladenen Elko enthält. Aber zurück zum Schaltnetzteil.

Messungen sollten bis auf wenige Ausnahmen bei ausgeschaltetem Netzteil erfolgen. Nur wenn es die Fehlersuche unbedingt erfordert, werden bei eingeschaltetem Netzteil Messungen vorsichtig vorgenommen, zum Beispiel beim Kontrollieren der Ausgangsspannung oder bei einem Belastungstest.

Tipps zur Fehlersuche

Hier sind ein paar Tipps und Hinweise, wie bei einer Fehlersuche vorgegangen werden kann:

• Als Erstes ist eine gründliche Sichtprüfung wichtig. Gründlich deshalb, weil auch kleine Unregelmäßigkeiten oder Auffälligkeiten auftreten können wie kalte Lötstellen, Beschädigungen an elektronischen Bauteilen oder Auffälligkeiten an den Leiterbahnen. Auch die Folgen hoher Temperaturen sind meistens bei der Sichtprüfung schon deutlich zu sehen. Treten hier Auffälligkeiten auf, sollte diesen natürlich als Erstes nachgegangen werden.
• Bei der ersten Prüfung wichtig sind Sicherungen, Gleichrichter oder Dioden, je nachdem, welche Schaltung verwendet wird. Nachdem das Netzteil spannungslos ist (Elektrolytkondensatoren wurden entladen), werden diese Bauteile mit einem Multimeter auf ihre Sollwerte bzw. Kurzschlüsse hin überprüft.
• Auch Transistoren oder MOSFETs sollten auf Kurzschlüsse überprüft werden, die durch eine Überlastung dieser Bauteile auftreten können.
• Den Optokoppler sollte man auch nicht vergessen. Auch hier können Defekte auftreten. Die Diode auf der Sekundärseite lässt sich mithilfe eines Diodenprüfers (Multimeter) leicht überprüfen.
• Ist ein temperaturabhängiger Widerstand (Varistor) am Eingang geschaltet, sollte dieser ebenfalls überprüft werden. Dieser begrenzt den ein Schaltstrom für das Netzteil, indem er im kalten Zustand einen höheren Widerstand aufweist (oft 10 bis Ohm) als im warmen Zustand, wenn das Netzteil bereits eine Weile in Betrieb ist. Dadurch sinkt die Stromaufnahme (der Anlaufstrom) beim Kaltstart des Schaltnetzteils.

Natürlich können auch mehrere Fehler auf einmal an einem solchen Schaltnetzteil auftreten. Oft sind es aber nur Kleinigkeiten, die gleich für einen Komplettausfall verantwortlich sind. Sollten Sie sich selbst an die Fehlersuche wagen wollen, achten Sie als Erstes auf die Sicherheit, insbesondere bei der ersten Inbetriebnahme nach der Reparatur.

Wenn die Möglichkeit besteht, sollten Sie das Netzteil an einem Regeltrafo in Betrieb nehmen, um die Spannung langsam hoch zufahren. Sorgen Sie auf jeden Fall dafür, dass Sie das Netzteil sehr schnell wieder ausschalten können, wenn irgendetwas auffällt (Qualm, Geruch, hohe Temperaturentwicklung oder Ähnliches).