Ich habe schon seit mehreren Monaten ein Selbstbau Labornetzgerät in Planung. Wegen allerlei Nebenprojekte ist es allerdings bisher aus dem Versuchsstadium nicht herausgekommen.
Manchmal holt einen einfach die Realität ein.
Ich habe mir nun Ende April ein gebrauchtes Doppelnetzteil gegönnt, nichts hochpreisiges und auch nicht besonders hochwertig. Allerdings sind beim HY3005D-3 ein paar Features enthalten, die es sonst wohl nur bei den besseren Labornetzteilen gibt.
Besonders nützlich finde ich den parallel/Seriell Betrieb auf Knopfdruck und die Einstellung der Spannung an nur einem Regler, weil das Gerät dann im Master / Slave Betrieb gesteuert wird. Die Strombegrenzungen bleiben unabhängig steuerbar. Das Gerät ist noch in alter Manier mit richtigem Trafo und diskreten Bauteilen CPU-frei aufgebaut und ist passiv gekühlt. Verlustleistungsbegrenzung erfolgt durch umschaltbare Sekundärspannungen über mehrere Relais. Das hatte ich ebenfalls geplant. So gesehen erfüllt das Gerät meine Kernanforderungen, nur die Gerätetiefe ist ziemlich deftig
Die DMM Panel Rückseite, die Vorderansicht: Frontbild
Schön zu erkennen sind die einfachen Trimmer, die zur Kalibrierung der DMM Module dienen.
Das einstellen ist schon etwas sportlich, deshalb habe ich die Idee, die ursprünglich an der Frontseite vorhandenen Öffnungen einem sinnvollen Zweck zuzuführen und multiturn Trimmer dahinter zu platzieren. Mal sehen, wie ich das realisiere.
Ich habe nun die Multi turn Potis doch ganz simpel auf den oberen Rand platziert, weil die Befestigung direkt unter der Öffnung etwas unsicher ist.
Die linken Bilder geben ein Einblick in das geöffnete Gerät.
Es hat sich übrigens herausgestellt, dass die unruhige letzte Stelle in der Spannungsanzeige nicht auf irgendwelche Brummeinstreuungen in die Panel meter kommen, sondern durch Schwingungen auf der Ausgangsspannung.
Hier kann man auf dem Scope Foto die verheerenden Schwingungen sehen, die im unbelasteten Zustand auf den Ausgangsspannungen beider Module überlagert sind. Einstellung der Tastköpfe auf 1:1. Auf dem einen Kanal war also eine Amplitude von > 0.4Volt bei ca. 80Khz. Der untere Kanal zeigt 0.2Volt und ca. 170Khz.
Das ist natürlich selbst für das billigste Labornetzgerät untragbar.
Nun ging es an die Fehlersuche. Ein Schaltbild war schnell gefunden, die Firma ist im übrigen, was das betrifft auch sehr hilfsbereit, habe ich gelesen.Update: Ich kann bestätigen, dass die Firma ohne Nachfrage ihrerseits bereitwillig die Schaltpläne herausgibt.
Ich bin so vorgegangen, das ich im laufenden Betrieb versuchsweise kleine keramische und Folienkondensatoren parallel zu den kleinen vorhandenen Kondensatoren schaltete und dabei das Oszilloskop beobachtete. Am Kondensator, der als Frequenzkompensation am 741 geschaltet ist, habe ich die Schwingungen erfolgreich verhindern können. Froh, den Fehler so schnell gefunden zu haben, habe ich also die 100pF Kondensatoren gegen etwas größere 390pF ausgewechselt und das Gerät wieder verschlossen. Blöderweise ist mein Dummyload defekt und einen einfachen Test mit Glühlampen als Belastung hatte ich erst danach gemacht. Tja, da waren sie wieder, praktisch die gleichen Amplituden waren unter Last wieder da. Mich hätte es stutzig machen sollen, dass nach meiner Erstreparatur die Schwingungen immer dann für kurze Zeit auftauchten, wenn man schnell an der Spannungseinstellung drehte. Mit einem dicken 2200µ Elko am Ausgang waren die Schwingungen allerdings sofort weg. Solche dicken Elkos haben aber nichts am Ausgang eines Labornetzteiles verloren, sie machen u.a. die Strombegrenzung für kurze Zeit unwirksam und langsam. Gute Labornetzgeräte habe da auf jeden Fall Werte unter 1000µF, oft deutlich kleiner.
Also wieder aufmachen und erneut den Fehler suchen. Den im Schaltplan eingezeichneten 470µF C20 konnte ich nicht auf den Platinen finden, also hieß es das Gerät weiter auseinander nehmen und suchen. Direkt an den Ausgangsklemmen wurde ich fündig. Ich lötete die Kandidaten aus und maß sie mit meinem selbstgebauten Komponententester. Das Ergebnis war eindeutig! Die Kondensatoren sind defekt. Der Verlustfaktor ist bei einem >9% beim anderen um die 7% und der angezeigte ESR ist ebenfalls sehr schlecht. Ich habe die Kondensatoren gegen andere, im Fundus befindliche Exemplare ausgewechselt.
Interessant hierbei ist dass die defekten Kondensatoren einen Herstellzeitpunkt irgendwann 2008 haben. Mein Ersatz ist von 1997 und funktioniert tadellos.
Gut, die waren auch noch nie eingebaut, sind also NOS (New Old Stuff)
Sie sind etwas größer als die alten, ich konnte sie aber dennoch gut platzieren.
Hier auf dem Foto sind die beiden alten und einer der Elkos aus dem Fundus gegenüber gestellt.
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