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Labornetzgerät 30V/2A - Umbau
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[Feb. 2012] Umbau und Erweiterung Labornetzgerät von 2001

Etwa Anfang 2001 hatte ich mir, basierend auf Schaltplänen des "Elektronik Aktuell Magazin" 6/1992 (Conrad), ein regelbares Labor-Netzgerät gebaut. Die Schaltung konnte ich mit leicht veränderter Endstufe unter "Best.-Nr.: 19 25 20", als "Labor-Netzgerät 0-30V/3A" wiederfinden.

Der Vorteil des Netzgeräts, neben der einstellbaren Strombegrenzung, ist die Stromabschaltung. Diese verhält sich wie eine rückstellbare Sicherung und schaltet bei erreichen des eingestellten Stroms die Spannung komplett ab.

Die ursprüngliche Version sah neben einem Ringkerntransformator, Digitalvoltmeter Module (DVM) für Strom- und Spannungsanzeige vor, welche ohne eigene Spannungsversorgung arbeiten konnten. Einfache Module können nicht ihre eigene Spannungsversorgung messen und benötigen einen Spannungsquelle mit getrennten Potentialen.
Da mir diese ganzen Teile zu teuer waren kamen drei Trafos und günstige DVMs zum Einsatz. Der Haupttrafo aus der Bastelkiste hatte nur 24v~/1,5A, wurde aber eingebaut, "bis sich etwas besseres findet". Das "finden" dauerte über 10 Jahre, aber da selten die volle Leistung benötigt wurde, war der Druck nicht besonders groß einen stärkeren Trafo einzubauen.

Das 2001 gebaute Labor-Netzgerät:

Das Gehäuse wurde aus Emailleblech eines alten Durchlauferhitzers gebogen. Was bis auf die Biege-kanten auch möglich war. Mit ein wenig weißer Farbe wurden die Stellen überdeckt. Wie man auf dem Foto sehen kann, auch durchaus mit Erfolg.

Rechts die letzte Aufnahme vor der Demontage. Links im Gehäuse, mit Aufschrift NETZ, der Trafo für die DVM Spannungsversorgung. Rechts die Trafos für Haupt- und Hilfsspannung.

2012, neuer Trafo (Ringkern), Gehäuse, Feineinstellung, zusätzliche Ausgangsspannungen...

	Nach einigem Ausprobieren waren die Positionen der Buchsen, Schalter, LEDs, und weiteren Aussparungen gefunden und die Gehäuseseiten konnte Gefräst werden. Die weiße Dibond Platte bot sich für die Beschriftung förmlich an (im Innern ja schwarz). Da die Platte 4mm stark war musste sie in dem Bereich in dem sie eingesteckt wurde auf 2mm reduziert werden. Soweit passte das Ganze auf Anhieb zusammen.
	Durch die Neuanordnung der LEDs, des Schalters und der zusätzlichen Potis passte die alte Frontplatine nicht mehr. Diese Bauteile bekamen eine neue Platine, die restlichen Bauteile verblieben auf der bisherigen Frontplatine. Ohne Trafo und wenig Verdrahtet sieht das neue Gehäuse recht geräumig aus. Wie man aber schon an der Front erkennt, ist es nicht höher, sondern nur breiter und tiefer. Da viele Elemente, wie Schalter, Sicherungshalter, Potis, etc. in das Innere ragen, ist es besonders im Bereich des Ringkerntransformator sehr eng. Die Schrauben, welche die Platine halten, wurden, genau wie die Gewindestange für den Trafo, mit einem Stück Blech und viel Heißkleber im Gehäuse fixiert.
		Alle Elemente sind untergebracht. Lediglich der Abstand der großen Strom- und Spannungseinstellknöpfe hätte etwas weiter sein können. Wäre der Ringkerntransformator mittig im Gehäuse angeordnet wäre zwar die Gewichtsverteilung schöner, dann hätten aber alle Platinen neu angefertigt werden müssen. An der Stelle des 230V Anschlusses war u.a. die Spannungsversorgung (9V) der DVM, sie wurde herausgetrennt und links oben an die Hauptplatine geschraubt.
	Beim der Justage der Strombegrenzung hatte sich leider einer der TIP3055 Leistungstransistoren verabschiedet. Nachdem der Transistor die primärseitige Sicherung auslöste, hatte er die elektrischen Eigenschaften eines Stück Drahts... Sicherheitshalber habe ich beide Transistoren getauscht. Im Bild links ist der alte Transistor (rechts) und der neue nebeneinander zum Vergleich zu sehen. Die zusätzliche Spannung von 12 Volt wird von einem Step-Down Wandler (L4971, Eingang max. 55V, Ausgang 12V/1,5A) von der Sek. Spannung 27,4V~ bereit gestellt. Die 5V werden mit einem Linearregler (LM 2940 CT5, 1A) von den 12V bereit gestellt. Das ist nicht ganz so schön, es ermöglicht nur 1,5A Gesamtstrom, hält aber die Verlustwärme am Festspannungsregler in Grenzen.


Step-Down Schaltregler, mit selbst gefertigter Spule und der neue Glättungselko rechts im Bild. Der alte mit 40V Spannungsfestigkeit war leider nicht mehr ausreichend. 27,4V~ * 1,41 = 38,6V Gleichspannung, dazu noch ein unbekannter Faktor im Leerlauf.		5V Festspannungsregler zwischen den TIP3055 Leistungstransistoren.	Der Gleichrichter mit Keramikkondensatoren parallel zu den Gleichrichterdioden und Glättungselko in freier Verdrahtung. (versorgt den 12V Schaltregler)
		Diese beiden Bilder zeigen eigentlich "nur" die ordentlich gebundenen Drähte. Da man bei geschlossenem Gehäuse nichts mehr sehen kann habe ich diese Fotos zum Andenken gemacht.
	Das Fertige Labornetzgerät in Vorder- und Rückansicht. Es fehlen ein paar Abdeckungen für die Schrauben, da das Gehäuse aber ein Geschenk war, will ich mal nicht meckern. Vom Kühlkörper fehlen knapp 10cm, daraus wurden schon Kühlkörper für LED Lampen gefertigt.

Wenn man die Schaltung ohne die Speziellen DVMs baut, also mit eigenständiger Spannungsversorgung, kann man D8, D11, R3 und C11 weglassen.

	Eine Fotokopie, leider hat dadurch der Kontrast an ein paar Stellen gelitten...