Labornetzteil Version 2.0 Seite 1/2
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September_2016
Was soll ich sagen...? Lange ist es her, als ich mein erstes richtiges Labornetzteil aufgebaut habe, welches auch echt lange seinen Dienst verrichtete. Da man ja doch bestrebt ist das bestehende bei Bedarf zu verbessern, kam mir auchirgendwann der Gedanke das mein Labornetzteil eine Überarbeitung bekommen sollte. Gut...es ist am ende eine komplette Neukonstruktion geworden, aber das ist manchmal so. Hier könnt ihr mal schauen, wie es geworden ist. Die ganze Schalung fußt auf einen Entwurf aus einer RIM-Baumappe. Der folgende Link führt auf die Seite von rainers-elektronikpage.de . Hier könnt ihr sein Sammlung vieler vieler Baumappen bewundern. Wenn ihr jene welche herunterladen wollt, die diesem Projekt zugehörig ist, sucht einfach nach NT - 305. An dieser Stelle vielen Dank! Noch einen besonderen Dank möchte ich meinem Freund Thomas aussprechen. Dieser hat mit tagelanger Engelsgeduld mir die Möglichkeit überhaupt erst gegeben, dieses Labornetzteil nachzubauen. Aus seiner Werkstatt stammen alle Platinen und das passende Layout, welches hier veröffentlicht wird. Eine kommerzielle Nutzung ist bitte auszuschließen !
Juli / August 2016
Beginnen wir mit den Schaltbildern. Dieser Ausschnitt gehört zu der in der Einleitung erwähnten RIM-Baumappe. Es ist wirklich nicht schwer diese zu finden. Sollte
es dennoch ein unlösbares Problem darstellen, dann schreibt mich einfach an.
Auch existiert ein Layout. Dieses wurde im 5mm Raster Skizziert. Diese Skizze entspringt dem geistigen Hirnschmalz von Thomas. Einer nichtkommerziellen, also
einer privaten Nutzung steht nichts im Wege. Dem nichtkommerziellen veröffentlichen, ohne das nennen der Quelle - corvintaurus.de - kann ebenfalls nicht zugestimmt werden.
Auch eine Querverlinkung meiner Inhalte ist inakzeptabel. Durch diverse Homepage-Tools kann so etwas nachvollzogen werden.
Link: Netzgeraet Layout
Wenn alles gut geht, sieht die fertige Platine am ende so aus. Ich würde empfehlen auf der Platine mit Lötstiften zu arbeiten um die gesamte Peripherie
steckbar zu machen. So kann die Platine im zweifelsfall ohne viel Aufwand entfernt und ggf. geprüft werden. Achtet aber darauf, das die Lastkreise auch
etwas Strom sehen und die Stifte entsprechend stark gehalten werden sollten. Diese murkeligen Stifte aus der EDV-Stecker Technik sind nur für die Potis
und Anzeigen zu gebrauchen.
Auch sind in diesem gerät zwei identische Lüftersteuerungen verbaut. Die Platinen sind sehr klein gehalten und mit handelsüblichen Bauteilen aufzubauen.
Durch mehere Versuche mit anderen Platinen, hat sich diese als die beste erwiesen. Sie lässt sich sehr genau einstellen und dreht beim zuschalten ganz kurz auf 100%. Dies hat
den Vorteil, das eventuell festsitzender Dreck auf den Kühlkörpern gelöst wird. Einzustellen ist diese sehr einfach. Der zu kühlende Kühlkörper
wird auf Zimmertemperatur gehalten. Der NTC wurde im vorfeld montiert. Nun dreht man am Spindeltrimmer so lange, bis der Lüfter gerade so andreht. Nun dreht man
etwas zurück, bis er gerade so stehen bleibt....fertig !
Auch für diese Platine, gibt es einen Schaltplan und ein Layout. Auch hier gilt das gleiche, wie bei dem Layout der Netzteilplatine.
Link: Lueftersteuerung Layout und Schaltbild.
Als maßgeblicher Punkt für den neubau des Labornetzgerätes war der glückliche Zufall, das ich in den Besitz eines hervorragenden Gehäuses gekommen bin.
Dieses lässt sich erweitern und hat haufenweise Möglichkeiten Dinge zu befestigen. Ehemals eine ELA Anlage...
...musste es geschlachtet werden. Diese ELA starb an gealterten Siebkondensatoren die das interne Netzteil überlastet haben. Leider
wurde dadurch auch mehr als nur das Netzteil in mitleidenschaft gezogen. Das beste an dem gerät ist der große Kühlkörper auf der Rückseite.
Dieser Kühlkörper passt wie die Faust auf´s Auge. Der untere und der obere Deckel schließen mit dem Kühlkörper ab. Dadurch lässt sich
die Kühlung ganz praktisch umsetzen. Nach vorne soll die warme Luft von den Kühlrippen abgezogen werden, zugleich strömt
frische Luft von oben und unten auf den Kühlkörper nach.
Der alte Trafo soll laut Aufdruck bis zu 3 Ampere pro Wicklung liefern können. Die können viel erzählen... Aber wie man fast sieht,
liefert er seine 30V noch bei über 3 Ampere. Bei 3,3 Ampere fängt die Spannung auf 29 Volt zusammen zu brechen. Wir reden hier aber von
der Spannung VOR der Gleichrichtung. Für die interessierten... es ist ein 15 Ohm Widerstand von Tom !
Da ich anstatt einem Längsttransistor gleich zwei pro Kanal nehme, konnte ich die alte Platine aus der ELA Anlage verwenden. Diese musste nur
etwas modifiziert werden und mit Ausgleich-Emitterwiderständen bestückt werden. Da ich hier keine gematchten Transen benutze, fließen
Ausgleichsströme bei dem parallelschalten. Diese Ströme verheizen sich schlichtweg in den Widerständen. Besser dort, als in den Transen!
Der Widerstandswert beträgt bei allen 4ren 0,2 Ohm. Ferritkerne um die Zuleitungen zu den Transistoren, haben sich schon bei meinem alten
Labornetzteil als sehr hilfreich gezeigt. Durch die langen Zueleitungen neigen diese Netzteile dazu Eigenschwingungen zu produzieren,
welche durchaus die Schaltung überlasten können.
Als ersten Gedanken zum anbringen der Lüfter, fand ich diese Idee ganz gut. Leider ist die Montagehöhe genau der Bauhöhe des
Gehäuses gleich. Wird also nichts! Versuchen wir es doch mal damit, die Lüfter nebeneinander zu platzieren...
Als Montageplatte, nahm ich Epoxy-Basismaterial. Auf diese habe ich Platinenhalter montiert, in welche ich die Platinen einschieben und
fixieren kann. Etwas Kapton - Klebeband auf die Stellen geklebt, auf der die Platinen später aufliegen. Dies verhindert einen eventuellen
Kurzschluss auf den Platinen. Wenn man die Platinen jedoch anfast und entsprechend mit Rand plant, besteht hier kein Grund für Nachholbedarf
durch Kaptonband.
In der Übersicht erkennt man nun den frontseitig montierten Kühlkörper für die Längstransistoren. Zudem sind auch 3 Transformatoren und die
Siebkondensatoren zu erkennen. Der grösste Transformator, hinter dem Kühlkörper ist jener für die Hauptversorgung 2 x 30 Volt je 3 Ampere.
Von hinten draufblickend auf der linken Seite der Transformator für die Spannungsversorgungen der einzelnen Panelmeter. Diese sollten galvanisch getrennt sein,
weil später zwei von ihnen auf unterschiedlichen Potentialen...denen der Netzteilkanäle die Spannung messen sollen. Dieser Trafo wurde auch
aus dem alten Netzteil übernommen und ist von Hand gewickelt. Daneben der Trafo ist für die allgemeine Spannungsversorgung der Lüfter und
der Beleuchtung. Jaaa...auch hier muss wieder was leuchten. Die entsprechenden Gleichrichter-Platinen werden später angesprochen.
Hier der Unterschied zu dem obigen Bild. Es wurde die Netzseitige Verdrahtung vorgenommen. Es macht durchaus Sinn, diese getrennt verlegt zu
berfestigen und zu führen. Es sieht nicht nur besser aus, sondern verhindert das versehentliche zusammenkommen von Netzpotential und dem rest.
Es ist weiterhin nicht zu vergessen, das die Transformatoren eine galvanische Trennung zwischen dem Netz aus der Steckdose und dem Kleinspannungsbereichen
stattfinden lassen. Ein zusammenführen dieser Potentiale birgt Lebensgefahr !!!
Um die beiden Lüfter nebeneinander montieren zu können, müssen auf der vor dem Kühlkörper angebrachten Frontblende zwei 60mm Löcher gefräst werden.
Da ich jetzt nicht mit der Laubsäge oder der Stichsäge arbeiten wollte, entschied ich mich für meine Tischbohrmaschine. In das Zentrum des auszufräsenden
Kreises wird eine Bohrung gesetzt, in der eine Schraube in das darunter liegende Holz gedreht wird. Nun wird der Fräser vorsichtig abgesengt und das erste
Loch gebohrt. Wenn der Arbeitstisch nun so hoch gefahren wird, das dass Arbeitsobjekt von selbst am Fräser liegt, braucht die Alu-Frontblende
nur noch vorsichtig gedreht werden. Es geht wunderbar, wenn man das Werkstück fest auf dem Holz befestigt. Ich benutze hier einen 3mm HSS-Schaftfräser.
Wenn alles ausgeschnitten ist, werden die Kanten gebrochen und die Löcher für die Montage der Lüfter gebohrt. Zeitgleich auch die Befestigungspunkte der
Lüftergitter. Diese kann man sehr günstig in der Bucht beziehen.
Hier sieht man nun die beiden Kernstücke des Gerätes. Die Netzteilplatinen sind stehend nebeneinander montiert und mit Steckkontakten ausgeführt worden.
Das herausziehen gestaltet sich bei mir etwas unbequem, da das Gehäuse etwas im Weg ist. Aber da die Montageschienen etwas biegsam sind, geht das schon. Der TO220
Transistor auf der Platine muss nicht zusätzlich gekühlt werden, wenn dieser um ausreichend Reserven verfügt.
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Di / 17.04.2024
