Elektronik: Labornetzteil – Stromversorgung bei elektronischen Arbeiten

Labornetzteile - www.michael-floessel.deBauen, löten, messen und experimentieren. Im Modellbau und in der Elektronik ist man eigentlich ständig irgendetwas am Fertigen, dass es vorher noch nicht gab. Oder man repariert Dinge, die einfach ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen. In sehr vielen Fällen ist dazu eine Stromversorgung notwendig. Kann man sich bei kleinen Basteleien noch mit einer Batterie oder einem alten Eisenbahntrafo behelfen, wird der Anspruch bei größeren und auch teureren Projekten aber ansteigen.

 

Wenn man Monate Zeit und vielleicht eine nennenswerte Menge Geld in ein kleines Bauprojekt investiert hat, sollte man nicht riskieren dieses gleich zu ruinieren, weil vielleicht ein alter Trafo ohne Spannungsanzeige falsch eingestellt war. Oft werden auch gerne mal gar nicht vorhandene Fehler repariert, letztendlich hat eine Schaltung aber nur deshalb nicht funktioniert, weil die Batterien leer waren oder ein altes Steckernetzteil nicht annähernd die Werte eingehalten hat, die im besten Falle auf dem Typenschild standen. Fazit: Hat man oft mit elektronischen Schaltungen zu tun, sollte früher oder später ein Labornetzteil her.

Natürlich ist es auch hier problemlos möglich, eine Menge Geld zu versenken in dem man auf das falsche Gerät setzt. Vor allem eine falsche Dimensionierung ist schnell ein Geldfresser. Reicht die Leistung nicht aus, kauft man doppelt. Ist das Netzteil überdimensioniert, hat man Geld ausgegeben, dass an anderer Stelle sinnvoller investiert gewesen wäre. Sind die Kenntnisse dafür bereits vorhanden, kann durchaus auch ein Selbstbau in Frage kommen. Berücksichtigt man allerdings die Preise für Anzeigen, Gehäuse und die Elektronik wird man schnell feststellen, dass ein Eigenbau nur selten lohnt. Meistens nur dann, wenn ein Großteil der Bauteile bereits vorhanden ist. Auch spielt hier die Sicherheit ein große Rolle, schließlich kommt man nicht drum herum, mit Netzspannung zu arbeiten.

Welchen Bedarf habe ich?

Wer nicht gerade mit KFZ-Lampen oder High-Power Audioverstärkern experimentiert, kommt mit 2-3 Ampere bei max. 20 Volt eigentlich absolut aus. In der Regel kommt man auch mit max. 15V klar, aktuelle Elektronik arbeitet ja meist mit 3,3V, 5V oder 12 Volt. Die Spannung sollte aber auf jeden Fall einstellbar und stabilisiert sein. Gleiches gilt für eine Strombegrenzung, welche vorhanden sein sollte. Mit einer Strombegrenzung ist es möglich das Netzteil so einzustellen, das ein bestimmter Strom nicht überschritten werden kann. Das Gerät fährt bei erreichen dieses Punktes die Spannung herunter bzw. schaltet ab. Gerade bei ersten Inbetriebnahmen und der Fehlersuche kann man so mit geringem Strom starten, ein evtl. noch vorhandener Fehler fackelt einem dann nicht die halbe Schaltung ab. Bei Netzteilen die in der Lage sind, hohe Ströme zu liefern, kann ein Kurzschluss in einer Schaltung schnell Bauteile und komplette Leiterbahnen in Luft auflösen ;-)

Auswahl:

Bei Experimenten mit kleinen DC Motoren, LEDs, Microkontrollern oder Modellbahntechnik sind Netzteile mit einer einstellbaren Spannung bis 15V und max. 2 Ampere völlig ausreichend.

Lediglich die gerne in der Modellbahn genutzte 16V Wechselspannung würde bei den genannten Werten etwas aus der Art schlagen. Labornetzteile die eine einstellbare Wechselspannung bieten sind in diesem Artikel hier nicht gemeint, sie sind im Vergleich eher unbezahlbar und werden doch verhältnismäßig selten benötigt. Ausnahmsweise würde ich hier einen alten Märklin-Trafo von Ebay empfehlen :mrgreen: Nebenbei gibt es nur wenige Schaltungen in der Modellbahnszene, die nicht auch mit 15V DC klarkommen, hier vor allem einige Motortypen.

Kommt man allerdings in den Genuss z.B. Audioverstärker aus dem KFZ-Bereich, Peltier-Elemente oder größere Modellbaumotoren versorgen zu müssen, können auch 10A Netzteile noch zu klein sein. In diesen Größenordnungen wird es allerdings recht teuer. Hier kann es hilfreich sein, sich eine Autobatterie oder andere Akkus unter den Arbeitstisch zu stellen, die man bei Nichtgebrauch nachlädt und die kleineren Arbeiten wieder mit einem normalen Netzteil zu versorgen. Meist werden derart hohe Ströme ja bei Geräten benötigt , die ohnehin mit 12V betrieben werden wollen. Eine zusätzliche Möglichkeit bieten Festspannungs-Schaltnetzteile. Im Verhältnis sind sie recht günstig,  aufgrund der etwas ‘verspikten’ Ausgangsspannung (ein Rest des Arbeitstaktes der Elektronik in der Ausgangsspannung) aber bei einigen Geräten vielleicht nicht nutzbar.

Hier übrigens einige Produkte, welche über meinen Werbepartner Reichelt-Elektronik bezogen werden können ;-)


PEAKTECH 6085: Labornetzgerät 0-15V / 0-2A DC
Einfaches Netzteil welches mit den
meisten Aufgaben gut zurecht kommt. Analoge Anzeige, Strombegrenzung -
aktuell für unter 50€

EP 613: Labornetzgerät mit Digital-Anzeige, 0-30V / 0-2,5A
Etwas luxuriöseres Gerät mit
digitalen Anzeigen. Zusätzlich folgende Festspannungsausgänge:5VDC-0,5A; 12VDC-0,5 A bei Bedarf in Reihe schaltbar. Ebenfalls unter
100€

SNT HRP 150 15: Schaltnetzt., geschlossen 150W, PFC 15V / 10A
Wer doch mal etwas mehr Power
braucht und die Spannung nicht einstellen will! Derzeitiger Preis:
60,50€
Übersicht Labornetzteile
Und hier mal eine Übersicht, was
Reichelt so bei Labornetzteilen anbietet!

Die Preise sind Stand Dezember 2012.

Ich habe seit langer Zeit zwei Selbstbau Netzteile in Benutztung. Beide liefern 1,2 – 24V DC bei max. 3 A. Zu der Zeit, als ich diese gebaut habe, waren käufliche Geräte irrsinnig teuer, da hat der Selbstbau auf jeden Fall gelohnt. Es war auch gar nicht so einfach, überhaupt verschiedene Bezugsquellen zu finden. Allerdings war dies zu Zeiten, in denen ich noch nicht im Internet vertreten war :-D Muss irgendwo vor 1994/95 gewesen sein. Mittlerweile sind aber dutzende Umbauten an beiden vorgenommen worden, vom LCD Display bis zur µController Überwachung der Kühlung. Wenn eines von denen mal das zeitliche segnet, wird es wohl auch durch ein käufliches Gerät ersetzt.

Eigenbau Netzteil

Gewinnt keinen Designpreis, funktioniert aber :-D

 

 

 

Für Anwendungen, die mehr Power benötigen habe ich das im Werbelink genannte Schaltnetzteil unter dem Tisch montiert. Das brauche ich allerdings so selten, dass ich es gelegentlich einfach ‘mal so’ einschalte um die Funktion zu prüfen :-)

 

Salzlampe goes LED IV – fertig

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.deSo, nach kurzer Wühlerei habe ich auch noch ein Steckernetzteil mit 12V/750mA gefunden. Real kommen da bei angeschlossenen LEDs 13,4V raus, das klappt noch.

 

 

 

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

Ein bisschen Drumherum ist natürlich auch nötig, Platinenträger, Leitungsdurchführung usw.

 

 

 

 

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.deDen alten Plexiglasrahmen nutze ich weiter, allerdings muss der Salzaufsatz dazu etwas unterfüttert werden. Aber man hat ja noch alte Dichtungen aus diversen Entlötpumpen. Scheint eine Art Moosgummi zu sein. So ganz nebenbei liegt der Lampenschirm dann auf einer weichen Unterlage.

 

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

Am finalen Standort, allerdings noch ‘nackt’.

 

 

 

 

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

 

Fertig! 

So wie es aussieht, ist die Helligkeit vollkommen ausreichend, ich kann so aus dem Gedächtnis keinen Unterschied zu alten Glühlampe erkennen. Lediglich die Spitze der Lampe ist sehr dunkel, das macht aber nicht wirklich was aus. Evtl. kommen auch noch ein paar Leuchtdioden hinzu, da ist noch reichlich Reserve an Platz und Netzteilleistung. Und wie das so ist, wenn man selber was umgebaut hat was funktioniert, ist das wesentlich besser also vorher :mrgreen:

 
 



 

Salzlampe goes LED III

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.deSo, dann mal wieder an den Lötkolben. Ich war erst unentschlossen, wie viel Aufwand ich in die Elektronik stecke, habe mich dann aber für die einfache Variante mit 2 LEDs in Reihe + 220 Ohm Widerstand entschieden.

Dann ist sie passiert, die finale Panne… Habe wohl irgendwann die Döschen mit den 0805er SMD Widerständen vertauscht und (weil ich etwas im Zeitdruck bin) nicht genau hingesehen – prompt die falsche erwischt. Jetzt sitzen überall 470 Ohm Widerstände vor den LEDs… :-( Bei 8,5V wird das nichts mehr. Hoffentlich hat sich noch irgendwo ein anderes Netzteil in einer Kramkiste versteckt, mit 12V wäre ich ja schon zufrieden. Morgen nochmal suchen…

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

Zum Testen tut’s ja das Labornetzteil, dann kann ich auch gleich durchtesten, bei welcher Spannung die wahrgenommene Helligkeit nicht mehr merklich zunimmt.

Insgesamt habe ich auf zwei Platinchen 28 Doppelkern LEDs montiert, das entspricht 56 Leichtdioden.

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

Die Platinen sitzen Rücken an Rücken, strahlen später nach vorne und hinten ab, so jedenfalls meine Vorstellung ;-)

Die Spannung habe ich von 0V an gesteigert, ab ca. 11.6V ist keine merkliche Steigerung der Helligkeit mehr zu erwarten, ein 12V Netzteil wird also schon in Ordnung sein. Das sind dann rund 13mA pro LED. Roundabout ca. 2,2 Watt. Ob das allerdings hell genug ist, werde ich erst sehen, wenn alles montiert und im Dunkeln aufgestellt ist. Da ich aber im Moment keine Zeit habe nach einem Netzteil zu kramen, muss das warten.

Die Fotos sind übrigens mit deutlich weniger Spannung entstanden (rund 7V), damit die Kamera nicht nur einen Lichtfleck zeigt :-)

 




 

Mal wieder Murphy…

defektes Asus Netzteil - www.michael-floessel.deDa hat Murphy wohl mal wieder seine Launen… 

Man hat ein Asus 1005 PE Netbook, welches irgendwann meckert, der Akku wäre fast leer. Kann aber eigentlich nicht, das Netzteil ist angeschlossen. Aber leider kommt da keine Spannung mehr heraus! Nix, 0V, praktisch aus :shock:

Zum Glück hat der Jäger und Sammler noch ein anderes 19V/3A Netzteil im  Schrank, natürlich ohne den passenden Stecker. Am Asus ist ein Winz-Hohlstecker, da werde ich wohl die Leitung kappen und an das Ersatznetzteil frickeln. Immer was neues… :-(

Irgendwann mal sehen,  ob ich die Ursache für den Ausfall finde, aber die größte Hürde wird wohl das Öffnen des Gehäuses sein.

 

Teil 5 – PC Wiederbelebung – Recycling?

Tagebuch eines PC Wiederaufbaus :-)

 

 

 

 

 

So, da die Hardware soweit funktioniert, kann ich an die weitere Software gehen, die auf einem Computer nunmal gebraucht wird. Office muss drauf, MPLAB, das Mapping zu den NAS Drives und wer weiß was noch alles.

Starten wir mit der Office CD, die liegt am nächsten. DVD ROM auf, CD Rein, Schublade zu und PENG – Der Rechner legt einen kompletten Neustart hin! :oops:

Was war das?

PC fährt wieder hoch, alles scheint so zu sein wie immer.

Mal testen: DVD ROM auf/zu – Nichts passiert. Office Setup starten, einige Einstellungen dazu festlegen und weiter machen. Plötzlich kommt das vertraute klackern aus dem PC welches Festplatten veranstalten, die gerade eingeschaltet werden. Der Computer legt einen Aussetzer hin, kurz danach geht es normal weiter. Ging alles ein bisschen zu schnell, um genau zu sagen, was das war.  Misstrauisch wie ich jetzt bin, also mal ein wenig Chaos veranstalten! DVD Brenner und normales CD ROM auf/zu, einige Kopiervorgänge mit großen Dateien gleichzeitig starten, zusätzlich noch etliches auf den Festplatten hin und her kopieren und was einem in so einem Fall noch alles einfällt. Und wieder passiert’s – der Rechner legt einen kompletten Reboot hin. Ich teste hin und her, mal kommt ein Reboot, dann wieder ein initialisieren der Festplatten, schließlich friert der komplette PC total willkürlich ein.

Einzige Idee – Netzteil! Da kommt durch die 3. Festplatte einfach das Netzteil nicht mehr mit. Glück im Unglück, eines habe ich noch in Reserve. Besser gesagt mein Sohnemann ;-) Also wieder mal kurz schrauben, PC starten, läuft! Egal was ich jetzt veranstalte, er rennt.

PC Netzteil

 

 

 

 

 

Das Netzteil (irgendein Noname, uralt) hat einfach nicht genug Dampf gehabt! Wo 400W draufstehen, sind sie halt nicht immer drin :-) Das jetzige hat laut Etikett nur 300W, aber auch das sollte für den Rechner ausreichen. Geld will ich dafür vorläufig nicht für in die Hand nehmen. Außerdem funktioniert ja jetzt alles es im Moment. Aber wenn ich mal sicher bin das der PC stabil und fehlerfrei arbeitet, werde ich das alte Netzteil nochmal einsetzen und an Oszilloskop und Multimeter hängen. Es interessiert mich halt, wo der Fehler liegt.

Da war doch noch was…

Wie ich da so vor mich hin installiere, kommt mir eine Idee: Hatte das Netzteil vielleicht auch einfach nur nicht genug Power für die 2400er CPU? Ich kann mich dunkel erinnern, das mein XP 2400+ seinerzeit sehr empfindlich auf die Kernspannung reagiert hat.

Lässt mir ja ohnehin keine Ruhe ;-)  Rechner aus -> Cooler runter…..

Läuft! Keine Probleme mehr! Auch nach fast 2 Stunden Benchmark, kopieren, Video und surfen keine Aussetzer! Dann hoffe ich mal, das es so bleibt.

 

To continue…

 


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Teil 3 – PC Wiederbelebung – Recycling?

Tagebuch eines PC Wiederaufbaus :-)

 

 

 

 

 

So, das gröbste an Installationsarbeit ist erledigt, grundsätzlich ist der PC einsatzbereit. Aber so richtig glücklich bin ich mit dem Rechner nicht. Das liegt wahrscheinlich daran, das ich weiß, das ich noch einen Athlon XP 2400+ liegen habe. Da der Sempron 2200 in Wirklichkeit nur mit 1,5 GHz getaktet ist, sollten die (echten) 2 GHz des Athlon XP 2400+ doch schon spürbar sein. Das Blöde ist nur, das ich nichts so ungern mache, wie die CPU zu wechseln. Aber ich weiß jetzt schon, das ich sowieso eher keine Ruhe finde. Zwar läuft der Sempron mit einem FSB von 333Mhz, der XP nur mit 266MHz, trotzdem werde ich das Gefühl nicht los, das aus dem 2400er mehr Power kommt.

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