Monthly Archive for August, 2009

Salus Waschball

Testberichte zu Waschbällen sind Mangelware. Deshalb hier ein Kommentar.

Netto bietet gerade eine Waschball an. Waschbälle haben mich schon immer interessiert. Sie versprechen: Wäsche waschen (fast) ohne Waschmittel. Aber wie soll das gehen?

Ganz einfach: Der Waschball besteht aus einer schadstofffreien Kunststoffkugel, die mit Keramikkügelchen gefüllt ist. Diese geben sowohl FIR (Fern Infrarot) Strahlen als auch negativ geladene Ionen an das Wasser ab und verändern so dessen Molekularstruktur. Das Ergebnis: Das Wasser kann besser in die Wäsche eindringen und die Waschkraft wird erhöht. (Quelle: http://www.eurotops.de/haus-technik/werkzeug-reinigung/salus-waschball.html)

Oder auch ganz toll der Eco Ball:

Zwei starke Magnete beschleunigen die Bewegungsgeschwindigkeit der Wassermoleküle und die weißen Nano-Kügelchen strahlen lange Infrarotwellen, Negativ-Ionen und Silber-Nano-Ionen aus und alkalisieren das Wasser, beseitigen Bakterien (Eliminierung schlechter Gerüche), neutralisieren zu 99,9 % Chlor (kein Farbverlust) und reinigen so die Textilien. Nach Abkühlung des Wassers normalisiert sich der pH-Wert wieder und das Wasser nimmt seine ursprüngliche Form wieder an – keine Belastung der Umwelt! (http://www.biologisch.at/Umwelt/Der-revolutionaere-Eco-Waschball-Reinigen-ohne-Waschpulver.html)

Vorsicht! Was da steht sind allgemeingültige oder nichtssagende Aussagen gemischt mit falschen Behauptungen. Physikalisch macht das keinen Sinn! Aber Geld lässt sich damit wunderbar verdienen. Diese Bälle gehören verboten! Mitte der 90er Jahre wurden in Europa und Amerika Firmen gerichtlich belangt für ihre Falschaussagen. Der einzige nachgewiesene Fakt ist, dass man auch mit deutlich weniger Waschmittel waschen kann. Dazu braucht man aber keinen Waschball. Ein Testbericht für Waschbälle ist daher völlig überflüssig. Ihr Funktionieren ist eine Mär. Das hat auch die Stiftung Ökotest 1995 schon nachgewiesen: http://www.oekotest.de/cgi/ot/otgs.cgi?suchtext=&doc=2557&pos=0&splits=0:1463:3342:4290:5884:6978:8879

Die englische Wikipedia weiß ebenso um die nicht belegbaren Behauptungen und das Schindluder (Vertrieb im Schneeballsytem), welches mit Waschbällen getrieben wird: http://en.wikipedia.org/wiki/Washing_ball

Es ist unglaublich und unverantwortlich, dass es ein solches pseudowissenschaftliches Produkt nun im Supermarkt (Netto) zu kaufen gibt!

High Side Switch vs. Low Side Switch + Simulation

Ein High Side Switch schaltet den Plus-Pol, während ein Low Side Switch die Masse schaltet. Aber macht das überhaupt einen Unterschied? Letztlich liegt doch eine Reihenschaltung vor.

Ja, es macht einen Unterschied.

Der erste Unterschied besteht in der Sicherheit. Bei einem Low Side Switch liegt an beiden Kontakten des Verbraucher noch die volle Spannung an auch wenn der Schalter offen ist. Sehr gefährlich!

Also sollte man einfach High Side Switches verwenden. Das geht aber nur bei Schaltern. Wenn man Mosfets verwenden möchte, geht es nicht. Woran liegt das? Damit ein n-Kanal-Mosfet richtig aufmacht, muss eine Spannung von mehreren Volt zwischen Gate und Source anliegen. Sobald aber ein Strom durch den Mosfet fließt, fällt Spannung über dem Lastwiderstand ab, so dass sich die Spannung an Source steigt. Damit nimmt die Spannung zwischen Gate und Source ab und der Mosfet macht nicht richtig auf. Man kann n-Kanal-Mosfets deshalb nicht ohne weiteres als High Side Switches benutzen. Wenn man es dennoch tun will, muss man ihnen die enstprechend hohe Gatespannung zur Verfügung stellen. Mit einem DC-DC Wandler zum Beispiel.

Ich habe das mit Simplorer simuliert:

NMOS High Side vs. Low Side SwitchMit Bipolartransistoren funktioniert aber alles wunderbar:

NPN High Side vs. Low Side Switch

Warum gibt es bei Bipolartransistoren nicht das gleiche Problem? Dort steigt beim High Side Switch auch die Spannung über dem Lastwiderstand an, was die Spannung über der Basis-Emitter-Diode des NPN-Transistors reduziert.

Hier zeigt sich der Unterscheid zwischen einem FET, der spannungsgesteuert ist und einem Bipolartransistor, der stromgesteuert ist. Damit der FET tatsächlich mit einem niedrigen Drain-Source-Widerstand rDSon gut leitet, benötigt er eine hohe Steuerspannung. Sobald die Steuerspannung absinkt und in die Nähe der Threshold-Spannung Uth kommt, steigt rDSon stark an. Der Bipolartransistor benötigt dagegen nur den Basisstrom, den er mit der Stromverstärkung verstärkt. Den Basisstrom stellt man über den Basis-Vorwiderstand ein. Und zwar so, dass der mögliche Kollektorstrom den vom Verbraucher benötigten Strom übersteigt. Dann läge Uce unter Ucesat (0,1..0.5 V). Das wird aber nicht passieren, da dann die Basis-Emitterdiode nicht mehr leiten würde. Es stellt sich also als Spannungsabfall über dem NPN-Transistor der Wert des Spannungsabfalls über der Basis-Emitterdiode ein. Die Verlustleistung über dem Transistor ergibt sich zu Pv=Uce*Ic und ist durch den geringen Spannungsabfall klein.

Ergänzung: Polarised AC plug

Manche US-amerikanische Stecker sind verpolungssicher, indem einer der beiden Kontakte etwas breiter ist. Aber wozu? Ganz einfach – damit ist im Gerät klar welcher Leiter unter Spannung steht und der Schalter kann als High Side Switch ausgelegt werden. Damit wird zum Beispiel beim Toaster sichergestellt, dass an den Heizdrähten im ausgeschalteten Zustand keine Spannung anliegt. Da die deutschen Schukostecker nicht verpolungssicher sind, werden bei Toastern die Heizdrähte sicher beidseitig (mit einem zweiphasigen) Schalter vom Netz getrennt.

Walter Fendts Physikanimationen

Die Animationen zur Physik von Walter Fendt sind bestimmt immer mal wieder ganz hilfreich zum Verstehen: http://www.walter-fendt.de

Forum statt Emailliste

Für unsere Capoeiragruppe brauchen wir ein Forum. Wenn ich mal wieder etwas mehr Zeit habe, möchte ich gern mal Simple Machines Forum – SMF aufsetzen: http://www.simplemachines.org/