25.07.2023

6 Minuten

Die Auswahl der richtigen Bauteile für Ihr Projekt

Elektrische Bauteile erfüllen als Elemente von Schaltkreisen unterschiedliche Funktionen. Ob für ein neues Elektronikprojekt in Ihrem Unternehmen oder als Ersatzteile, es kommt auf die richtige Produktauswahl an. Von dieser hängt es ab, ob alles wie gewünscht und für lange Zeit funktioniert und die Kosten im Rahmen bleiben. Conrad hält eine grosse Auswahl an Bauelementen und Zubehör bereit. Nutzen Sie für die Suche die Kategorien und Filterfunktionen.

Bauteile für ein Elektronikprojekt auswählen
Aktive Bauteile

Passive Bauteile
Eigenschaften der Bauelemente genau prüfen

Die Auswahl der richtigen Bauteile für Ihr Projekt

Bauteile für ein Elektronikprojekt auswählen – allgemeine Fragen

Es hängt jeweils von der Art des benötigten Bauelements ab, welche konkreten Anforderungen es erfüllen muss. Danach richtet sich die Auswahl anhand der verschiedenen Optionen und Leistungsdaten. Einige Fragen können Sie sich jedoch vorab für nahezu jedes Projekt stellen. Sie helfen Ihnen dabei, die wichtigsten Kriterien in Ihre Auswahl einzubeziehen:

Für welche Spannung und Stromstärke muss sich das Bauelement eignen?
Welche Anschlussmöglichkeiten sollen vorhanden sein?
Liegt Gleich- oder Wechselstrom an?
Bei Wechselstrom: Für welchen Frequenzbereich muss das Bauteil ausgelegt sein?
Welche Toleranzen für bestimmte Grössen sind möglich?
Gelten besondere Sicherheitsvorgaben?
In welchem Temperaturbereich wird das Bauteil arbeiten?
Sind Kompatibilitätsanforderungen zu beachten?
Können Wechselwirkungen mit der Umgebung oder anderen Bauteilen auftreten?
Wird die Anlage Feuchtigkeit, erhöhter Staubentwicklung, Sonneneinstrahlung oder ähnlichen Einflüssen ausgesetzt sein?
Wie lange soll das Element zuverlässig funktionieren?
Wie gross und schwer darf das Bauteil sein?
Welche Kosten dürfen entstehen?

Diese Fragen dienen als Leitfaden, um die wichtigsten Kriterien für die Auswahl Ihrer Bauteile zu berücksichtigen. Indem Sie diese Fragen beantworten, können Sie sicherstellen, dass die ausgewählten Bauteile Ihren Anforderungen entsprechen und Ihr Elektronikprojekt erfolgreich umgesetzt werden kann. Planen Sie beim Entwurf der Schaltungen und Ihren Berechnungen immer Sicherheiten ein und berücksichtigen Sie Toleranzen.

Es gibt viele Arten elektrischer Bauteile, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Im Folgenden lesen Sie mehr über einige der häufig verwendeten Elemente. Sie erfahren unter anderem, ob es Varianten gibt und welche Eigenschaften bei der Auswahl wichtig sind. Der Gliederung liegt die Unterscheidung in aktive und passive Bauelemente zugrunde.

Aktive Bauteile

Im Gegensatz zu passiven Bauelementen können aktive Bauelemente selbst Signale verstärken und steuern. Über eine Steuerspannung ist es möglich, mehrere Zustände herzustellen, die den Stromfluss auf unterschiedliche Weise leiten oder blockieren. Weiterhin verändern sie ihre elektrischen Eigenschaften in Abhängigkeit von physikalischen Einflüssen. Zu den aktiven Bauteilen gehören Sensoren und Bauelemente mit Halbleiter wie Dioden, Transistoren, Thyristoren und Microcontroller.

Zu den aktiven Bauteilen

Dioden

Dioden bestehen aus zwei Halbleiterschichten, einer p- und einer n-Schicht. Sie können den Strom nur in eine Richtung leiten. Wenn der Pluspol an der p-Schicht anliegt, ist die Diode stromdurchlässig. Liegt er an der n-Schicht an, sperrt sie. Achten Sie bei der Auswahl von Dioden besonders auf den Durchlass- und Sperrstrom sowie die Durchlass- und Sperrspannung.

Es gibt einige spezielle Varianten von Dioden. So ist bei der Kapazitätsdiode die Sperrschicht-Kapazität besonders gross. Eine Zener- oder auch Z-Diode wird nur in Sperrrichtung betrieben und dient häufig der Spannungsstabilisierung. Die Schottky-Diode besteht aus Halbleiter und Metall und ermöglicht schnelles Schalten. Suppressordioden können die Anlage vor kurzen Spannungsspitzen schützen.

Transistor

Dieses Halbleiter-Bauelement besteht aus drei Halbleiterschichten, wobei die mittlere anders dotiert ist als die äusseren. An jeder Schicht ist ein Kontakt angeschlossen. Einer dient der Steuerung und über die beiden anderen fliesst der Strom. Die drei Anschlüsse eines Transistors heissen Basis, Emitter und Kollektor. Man unterscheidet zwischen Unipolartransistoren, die entweder Elektronen oder Elektronenlöcher als Ladungsträger verwenden, und Bipolartransistoren, die beides nutzen. Wichtige Merkmale eines Transistors sind der Kollektorstrom, die Kollektor-Emitter-Spannung, die maximale Leistung und die Montageart.

Auch Transistoren sind in speziellen Varianten verfügbar. So heisst ein Bipolartransistor mit isolierter Basis-Elektrode IGBT. Ein Feldeffekttransistor (FET) ist unipolar und steuert den Stromfluss über ein elektrisches Feld. Der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) braucht zur Steuerung des Laststroms fast keinen Eingangsstrom. Und beim Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET) erfolgt die Steuerung durch die Spannung.

Thyristor

Der Thyristor ist ein Halbleiter-Bauelement mit vier oder mehr Schichten, das heisst mindestens drei p-n-Übergängen. Seine Anschlüsse heissen Anode, Kathode und Gate. Er kann durch einen geringen Strom am Gate eingeschaltet werden und bleibt dann leitend, bis der Haltestrom unterschritten wird.

Thyristoren kommen beispielsweise als Schalter, Gleichrichter sowie für Drehzahl- und Frequenzsteuerungen zum Einsatz. Netzthyristoren eignen sich für Anwendungen bei Netzfrequenz. Achten Sie beim Kauf unter anderem auf den Zünd- und Durchlassstrom. Besondere Formen sind GTO-Thyristoren, Diacs und Triacs.

Embedded Microcontroller

Microcontroller sind Halbleiterchips, die einen Mikroprozessor enthalten. Zusätzlich sind auch verschiedene Peripheriefunktionen wie Schnittstellenbausteine oder Komponenten zur Takterzeugung sowie Arbeits- und Programmspeicher vorhanden. Man spricht auch von einem Ein-Chip-Computersystem oder einem System on an Chip (SoC). Die Programmierung kann vor oder nach der Montage erfolgen.

Auswahlkriterien beim Kauf sind unter anderem die vorhandenen Peripheriefunktionen und die Anzahl der Pins für den Input und Output. Weiterhin ist die Kerngrösse wichtig, denn davon hängt es ab, wie schnell die Berechnungen ablaufen. Achten Sie auch auf den Programmspeichertyp. Häufige Varianten sind FLASH und FRAM. ROMless bedeutet, dass kein auslesbarer Speicher vorhanden ist. OTP heisst, dass sich der Microcontroller nur einmal programmieren lässt.

Sensoren

Sensoren zählen ebenfalls zu den aktiven Bauteilen. Es gibt Halbleitersensoren, daneben aber auch viele andere Varianten. Sie können mithilfe unterschiedlicher Technologien physikalische oder chemische Grössen registrieren und die Werte in elektrische Signale umwandeln. Diese lassen sich weiterverarbeiten, sodass beim Erreichen bestimmter Werte Aktionen ausgelöst werden. Beispielsweise können Sie einen optischen oder akustischen Signalgeber in die Schaltung einbauen. Auch dafür bietet Conrad verschiedene Lösungen.

Es gibt viele Arten von Sensoren. Beispiele dafür sind Temperatur-, Bewegungs-, Füllstands- und Lichtsensoren. Achten Sie bei der Auswahl auf Schnittstellen, Vernetzungsmöglichkeiten, den Platzbedarf sowie erforderliche Umgebungsbedingungen.

Passive Bauteile

Im Gegensatz zu aktiven Bauteilen können passive Bauteile keine elektrischen Signale steuern oder verstärken. Dennoch spielen sie eine entscheidende Rolle in der Welt der Elektronik. Conrad bietet Ihnen eine breite Palette an passiven Bauteilen, darunter Kondensatoren, Widerstände und Potentiometer, die für ihre Stabilität und präzisen elektrischen Eigenschaften bekannt sind.

Zu den passiven Bauteilen

Kondensatoren

Ein Kondensator besteht aus zwei oder mehreren elektrisch leitfähigen Elementen, die durch einen Isolator, das Dielektrikum, getrennt sind. Im Gleichstromkreis kann er elektrische Ladung speichern. Unter Wechselstrom wirkt er wie ein frequenzabhängiger Widerstand. Auswahlkriterien sind die Kapazität, der zulässige Temperaturbereich sowie die Nenn- und Prüfspannung. Achten Sie auch auf die Durchschlagfestigkeit des Dielektrikums, das heiss die Höchstspannung, ab der es nicht mehr isoliert.

Kondensatoren gibt es in unterschiedlichen Varianten. Je nach Material des Dielektrikums unterscheidet man beispielsweise Folien-, Keramik- und Elektrolytkondensatoren. Für spezielle Anwendungsgebiete eignen sich Pufferkondensatoren, die Spitzenbelastungen abfangen, Siebkondensatoren, die Spannungen glätten und Entstörkondensatoren zur Funkentstörung.

Widerstände

Widerstände verwenden Sie, um den elektrischen Strom zu begrenzen oder aufzuteilen beziehungsweise um die Spannung bei gegebener Stromstärke einzustellen. Auswahlkriterien sind neben dem Widerstandswert die Belastbarkeit, die Toleranz, die Langzeitstabilität und das Temperaturverhalten.

Es gibt verschiedene Arten von Widerständen, die sich unter anderem in der Art des Materials unterscheiden. Beispiele dafür sind Kohleschichtwiderstände und Metallschichtwiderstände. Weiterhin gibt es Thermistoren, das heisst temperaturabhängige Widerstände. Bei Varistoren hängt der Widerstand hingegen von der Spannung ab.

Potentiometer

Ein Potentiometer ist ein verstellbarer Widerstand. Die individuellen Einstellungen erfolgen entweder mechanisch durch Drehen oder Schieben beziehungsweise elektronisch. Es gibt auch Trimmpotentiometer, die der einmaligen Einstellung des Widerstands innerhalb einer Schaltung dienen und dann auf dieser Position bleiben.

Wenn Sie einen Potentiometer kaufen möchten, achten Sie auf Eigenschaften wie den Nennwiderstand und die Nennbelastung. Wichtig sind weiterhin der Höchststrom und die maximale Spannungsfestigkeit.

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Eigenschaften der Bauelemente genau prüfen

Bei der Auswahl der richtigen Bauteile für Ihr Elektronikprojekt ist es entscheidend, die Eigenschaften der Bauelemente genau zu prüfen. Conrad unterstützt Sie dabei nicht nur mit einer grossen Auswahl an elektrischen Bauelementen, sondern auch mit umfassenden Informationen zu jedem Produkt. In den detaillierten Produktbeschreibungen und Datenblättern finden Sie alle notwendigen Werte und Spezifikationen, die Sie für Ihre Berechnungen und Entscheidungen benötigen.

Darüber hinaus bietet Conrad auch eine Vielzahl von Zubehör an, das Ihre Bauteilauswahl ergänzt. Sie finden spezielle Produkte mit ESD-Schutz, um Ihre Bauteile vor elektrostatischer Entladung zu schützen. Ausserdem bietet Conrad Elemente für die Optoelektronik an, wie beispielsweise LEDs, Fotodioden oder Displays. Das Zubehör eröffnet Ihnen zusätzliche Möglichkeiten, Ihre Projekte zu optimieren und individuell anzupassen.

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