Doppellabornetzteil 0-30V 0-3A Revision 3.0 _ 2 / 4
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Und schon geht es weiter mit der Seite 2.
Mai 2020
Selbstverständlich wurde die Schraubleiste mit 2K Kleber befestigt um die Haltbarkeit zu erhöhren.
Als erstes, habe ich jeweils zwei der Transistoren an den Kolektoren miteinander verbunden. Diese Verbindung kann direkt geschehen, und bedarf keinen Ausgleichswiderstand.
Hier sieht man die bestückte Platine mit den erwähnten Ausgleichswiderstände.
Die fertige Platine passt wunderbar an den Kühlkörper und sieht dabei auch noch gut aus. So gefällt mir das.
Passt wie die Faus auf dem Auge. Was ich beiläufig mitmache, ist das versetzen der Platinen. Die Platinen müssen etwas nach hinten versetzt werden, um den
Platz hinter der Frontplatte zu vergrößern.
Irgendwas stört mich da noch. Was ist das ? Ganz einfach,... die Spannungsversorgung der Anzeigen. Da die neuen Anzeigen 5, anstatt 12 Volt benötigen, müssen
als erstes die Spannungsregler ersetzt werden. Probieren wir das mal aus.
Diese Platinen sind noch von meinem Freund Thomas. Die sind wunderbar und super gefertigt. Probieren wir mal was aus.
Hier die neuen Regler. Es handelt sich um normale L7805CV, welche einen Strom von 1,5A liefern sollen. Naja, was ich hier brauche ist ein Bruchteil.
Wir reden hier von maximal 50mA...eher weniger.
Diese großen Kühlkörper wollte ich nicht mehr. Da die benötigte Stromaufnahme sehr gering ist, lohnt es sich womöglich einmal zu messen was
da genau vorgeht.
Bei einer Belastung von 40mA, erwärmen sich die 7805 auf satte 90°C. Das ist eine ganze Menge, wenn man bedenkt, das sie innen heißer sind. Da
sich die Eigenschaften dieser Halbleiter dadurch enorm verschlechtern und das auch stark zu Lasten der Haltbarkeit geht, muss ich mir mal was überlegen.
Grundlegend gilt die Frage zu klären, warum der kleine 7805 bei fast lächerlichen 0,005A so heiß wird. Die Antwort ist simpel.
Bei einer Stromabnahme vom 50mA setzt es direkt zu. 100°C konnten gemessen werden. Kein haltbarer Zustand.
Also schnell mal kleine Kühlkörper herausgesucht und angeschraubt. Die gute ale Konvektion solls richten.
Alles Pustekuchen ! Zwar nur noch 60°C, aber immer noch unverhältnismäßig heiß. Woran liegt es ?
Ein denkbar schlechter Aufbau, wie mir kurze Zeit später bewusst wurde. Also wieder viel zeit verballert um was zu lernen.
Das Problem liegt darin begründet, das der kleine 7805 mit einer Eingangs-Gleichspannung von etwas über 28 Volt beaufschlagt wird. Wenn man also
28 - 5 = 23V rechnet und diese mal dem Strom von 0,05A nimmt, errechnet sich eine Leistung von 1,15 Watt. Das ist soweit schon recht viel für so
wenig Fläche. Was liegt da also näher direkt mal die Eingangsspannung zu verkleinern? Nichts ! Der vorhandene Trafo ist schön und gut, aber
umwickeln tue ich den sicher nicht mehr. Da muss was anderes her.
Als ich vor Monaten auf der Baustelle schlenderte, fiel mir ein kleiner grauer Kasten auf, welcher wohl zu einer alten und ausgemusterten Hebeanlage gehört.
Verstaubt, im Dreck liegend, sah ich das Potential. Gut... als Elektriker ein Potential zu sehen, ist ja quasi mein Beruf. Jedoch musste ich nach dem aufschrauben
schnell feststellen, das wirklich brauchbare Bauteile vorhanden waren.
Also schnell alles gesichert.
Jetzt kann ich also auf zwei identische Trafos zurückgreifen, welche mit jeweils 2 x 9V aufwarteten. 9 Volt * 1,414 = 12,72Volt. 12,72 - 5V = 7,72 Volt.
7,72 * 0,05 = 0,38 Watt. Damit kann ich super leben. Da sollte sich nix erwärmen. Probieren wir es aus!
Das Platinenlayout war auch schnell per Hand angefertigt. Auf normalem 5mm Raster Papier geht das wunderbar.
Nach dem zeichnen, ätzen, bohren, löten und prüfen... tja, ist eine wirklich schöne und funktionierende Platine herausgekommen. Eine vor den Trafos geschaltete
kleine Schmelzsicherung, sichert die Trafos zusätzlich ab. Je eine kleine LED hinter dem Regler, stellt die Mindestlast auf, ab der der Regler vernünftig regeln kann.
Grundsätzlich kann man sagen, das eine LED, eingestellt auf gut 20mA hinter einem 78xx nie verkehrt ist. Genauso wenig verkehrt, wie die Schwingschutzkondensatoren von
100nF zwischen GND Eingang und GND Ausgang.
Gier zum Vergleich einmal der alte Trafo mit seinen Platinen, und davor nun die Platine mit allem drauf was gebraucht wird. Eine deutliche
Verbesserung.
Anstatt jeden 7805 seperat zu belasten, habe ich alle in Reihe geschaltet und mit 50mA belastet. Die Last stellt eine kleine Stromsenke dar, welche bis 1,7A schafft.
Sie kann entgegen meiner 1000W Senke, auch Ströme im Milliampere Bereich abbilden.
Die 7805 bleiben alle Handwarm und bedürfen keiner weiteren Kühlung. So habe ich mir das vorgestellt !Fein!
Da die Platine nun neben den 5V Spannungen auch die 230V Netzspannung führt, musste dringend ein Berührungsschutz her. Ich weis zwar, was ich da baue...aber weis
ich das noch in zig Jahren? Auch muss gegen versehentliches Berühren geschützt werden. Vorschrift sowas !
Also bekam die Platine Rückseitig eine dicht anliegende Kunststoffplatte verpasst, die genau dieses versehentliche Berühren verhindert.
Also alle Platinen raus, und alles wider reingeschraubt. Ein höllischer Aufwand ! ... tja, ... es sollte noch schlimmer werden !
Jetzt musste die Senke wieder ran. Was kann das Doppellabornetzteil wirklich ?
Wenn ich einen Strom von 2,7A abnehme, kann ich nur noch eine Spannung von 24V generieren. Wie das ganze bei 3A aussieht, brauch ich wohl nicht erwähnen.
Defacto schaffe ich also nur gut 60% von dem, was draufsteht...und das auch gerade mal wenn die Längsttransistoren heiß sind. Also sehr unbefriedigend!
Wenn ich beide Netzteile gleichzeitig belasten würde, sähe es wohl noch schlimmer aus.
Nun gut, ... ich mache weiter. Das ganze Netzteil muss also grundlegend umgebaut werden.
Arbeiten wir also an den Lüftern. Die Ausschnitte sind mir damals zwar gut gelungen, aber sind um gut 4mm zu klein.
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Ableitung
Euer Verfasser
Di / 17.04.2024
