1-KW Stromsenke aus Elektor_ 1 / 4
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Elektronische Last aus dem deutschsprachigen Elektor 5/90
Wikipedia sagt-Eine elektronische Last ist ein Gerät oder eine Baugruppe, die als Ersatz für einen konventionellen (ohmschen) Lastwiderstand (Eingangswiderstand, Abschlusswiderstand, Außenwiderstand) eingesetzt wird.
Das erklärt dieses Gerät schon ganz gut. Vorrangig nutze ich es um selbstgebaute Netzteile zu testen. Durch die Möglichkeit der externen Triggerung, ist es auch möglich
ein Belastungsszenario zu kreieren, welches z.B. von einem kleinen Arduino o.ä. abgespielt wird. Praktisch wären das aufeinanderfolgende High-Low Flanken mit unterschiedlichen
Zeiten.
Nun folgen fast 80 Bilder und auch Videomaterial, die den Bau zeigen. Viel Spaß.
Oktober 2019
Die erste Version einer Stromsenke, schaute ich mir von eier Webseite ab, welche sich eigentlich mit dem Modellflug beschäftigt.
Zu finden war diese unter diesem Link. Bedauerlicherweise wurden diese
Inhalte Opfer der Überarbeitung. Auch via WayBack ist diese Quelle nicht mehr erreichbar. Wirklich schade! Die Schaltung ist
recht einfach aufgebaut, birgt aber seine Tücken.
Grundlegend machte ich mir vorranging erstmal Gedanken über die Kühlung und den mechanischen Aufbau der Senke. Als Kühlkörper
kamen mir die KK, welche ich vor vielen Jahren mal aus alten Netzteilen ausgebaut habe sehr zu gute.
Daraus ließ sich ein wunderbarer Kühltunnel bauen. Wie man daraus ein Gehäuse baut...tja, alles noch offen an dieser Stelle.
Die Transistoren und deren Treiber sind schnell montiert. Diese werden isolierend montiert und später über Ausgleichswiderstände
verschalttet.
Zwischendurch mal testen, ob die Transen richtig beschaltet sind.
Die Platinen sind auch relativ schnell hergestellt. Links die Platine mit den Operationsverstärkern und den Widerständen, darüber die Absicherung
via Schmelzsicherung. Das Kernproblem hier ist jenes, als das wenn ein Transistor ausfällt, sich die Last verteilt und möglicherweise eine Kettenreaktion
auslöst, bis auch der letzte Transistor abgeraucht ist. Rechts sieht man unten die Platine der Lüftersteuerung, darüber das generelle Netzteil.
Kernproblem hier die Sicherungshalter. Diese haben einen so hohen Übergangswiderstand, als das diese bei Volllast warm werden...mir persönlich zu warm !
Die sind zwar bei Ebay schön billig und sehen gut aus, aber für Ströme jenseits der 3A absolut unbrauchbar.
Links auf dem KK, sieht man auch schön die dicke Diode um eine Falschpolung zu verhindern.
Ein kompliziertes Gehäuse und ein erster Testlauf. Was soll ich sagen...?...gruselig. Die Schaltung ist ab einem bestimmten Stom nicht mehr
unter Kontrolle zu bringen. Sie Schwingt sich dermaßen auf, das ein vernünftiger Betrieb nicht möglich ist. Woran es liegt kann ich nur mutmaßen,
die Leitungslängen werden wohl mit Schuld sein. Das Projekt läuft weiter, aber mit einer anderen Schaltung. Für kleine Ströme ist die Schaltung sicher
ganz gut, aber hier komme ich nicht weiter. Also weiter geforscht, und eine erprobte Schaltung gesucht. ....und gefunden!
So sah der erste Entwurf der Frontplatte aus. Auch zu sehen, die selbstgebauten Panelmeter.
Diese Abbildung aus dem ELEKTOR 5-90 zeigt sehr schön, auf was dieses Projekt hinauslaufen wird. Es sind schön die einzelnen Platinen,
der Stufenschalter und nicht zu letzt auch die Leistungstransistoren zu sehen, welche auf großen Kühlkörpern montiert sind.
Und wie immer, lege ich mich sofort ins Zeug und fange, da mir bisweilen die Platinen noch fehlen, mit den Kühlkörpern an. Mein Gedanke war,
große Kühlkörper mit jeweils zwei Lüftern zu bestücken und das ganze Konstrukt gleichermaßen als Gehäuse zu nutzen.
Ein ganzen Rudel KD503 werden die Hauptrollen spielen und auf den Kühlkörpern ihren Platz finden.
Die Lüfter sind haltbare Modelle von SUNON. In diesem Fall das Modell EF92251S1-1000U-A99 mit einer Kantenbreite von 92mm. Das Datenblatt befindet
sich ganz am Ende.
Die Löcher sind gemacht und das Blech gefalzt. Hier sieht man ganz gut, wie ich vorhabe die Montagebleche zu nutzen. Was ich leider
nicht bedacht habe ist, das ich die Lüfter ja zwischen Montageblech und Kühlkörper platzieren werde und das Blech an den Seiten daher
zu kurz geraten ist. Das ließ sich leider nicht vermeiden, da ich keine breiteren Bleche vorrätig hatte.
Nach Tagelangem probieren, Sägen, Feilen und Bohren war es geschafft. Die Kühlkörper sind fertig und die Lüfter montiert. Die
Kühlleistung ist enorm.
Jetzt ging es ans eingemachte. Die Frage der Platine musste geklärt werden. Im Forum fand ich ein Layout, leider ohne Bemaßung. Das konnte
durchaus verwendet werden. Also alles in das Bildbearbeitungsprogramm geladen und hier und da etwas optimiert. Das Layout ansich war schon
etwas optimierter, gegenüber dem in der Zeitschrift. Da im Prinzip alles schon erfprobt war, konnte die Platine in Auftrag gegeben werden.
Hierfür habe ich schlussendlich platinenbelichter.de beauftragt. Die Arbeiten sind wirklich tadellos, wie
man gleich sehen wird.
Das Layout, aus Copierrechtlichen Gründen verschleiert, ist übersichtlich. Man kann die Grundstruktur erkennen. Keine
Prozessoren, kein Programmieren...alles schön mit Operationsverstärkern...Differentialverstärkern aufgebaut.
Wenige Tage und 36€ später, waren sie dann endlich auf meinem Schreibtisch. Wow...wunderschön! Geschnitten, Gebohrt, Verzinnt ...wirklich
großartig die Leistung! Diese Werkstatt ist vorbehaltslos zu empfehlen. Auch liegen schon die Ausgleichs bzw. Strombegrenzungswiderstände bereit.
Als erstes werden die Steuerplatinen bestückt. Das macht richtig Spaß !
Die beiden Platinen währen dann so weit. Eine für die Einstellungen bezüglich dem Arbeitsmodi, die andere für die Ansteuerung der
Leistungsstufen.
Die Kapazitäten musste ich leider auch noch zukaufen. Die lagen dann doch nicht in den Schubfächern herum. Schick sehen die allemale aus. Was noch fehlt,
ist der Stufen-Drehschalter. Diesen werde ich nicht einsetzen. Da ich bestimmte Modi nicht benötige, werde ich Brücken einsetzen. Später soll
nur der reine Widerstandsbetrieb laufen mit generell zuschaltbarer externer Steuerung über einen Rechteckgenerator.
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Di / 17.04.2024
