Das rauscharme Labornetzteil von Elektor ist ein vollständig analoges, einstellbares, symmetrisches Gerät mittlerer Leistung, das ohne Schalt- oder digitale Komponenten auskommt. Es bietet eine Ausgangsspannung, die zwischen 0 V und ±22 V einstellbar ist, sowie einen Ausgangsstrom, der von 0 A bis 1 A eingestellt werden kann. Da auf jegliche Art von Schalttechnik verzichtet wird, liefert das Design extrem geringes Rauschen. Zur Anzeige beider Ausgangsspannungen und -ströme werden vier kleine analoge Einbauinstrumente mit Drehspulmesswerk verwendet.
Die meisten modernen Labornetzgeräte und AC-Adapter arbeiten mit Schaltnetzteiltechnik. Selbst die besten Ausführungen weisen zwangsläufig hochfrequente Restwelligkeit und andere Schaltartefakte am Ausgang auf, die die Prüfung empfindlicher analoger Schaltungen stören und Messungen kleiner Signale beeinträchtigen können. Um dieses Problem zu vermeiden, setzt dieses Konzept auf ein vollständig analoges Netzgerät. Obwohl es weniger effizient ist als vergleichbare Schaltnetzteile, spielt die geringere Effizienz beim Einsatz auf dem Prüfstand kaum eine Rolle und sorgt für sauberere und zuverlässigere Messergebnisse.
Da viele analoge Schaltungen eine symmetrische Versorgung benötigen, liefert dieses Design positive und negative Ausgangsspannungen gleicher Höhe. Eine geringfügige Nachjustierung ist möglich, um eventuelle Ungleichgewichte auszugleichen. Selbstverständlich ist auch eine einstellbare Strombegrenzung integriert.
Technische Daten
Ausgangsspannung
0…+22 V, 0, −22 V
Ausgangsstrom
0…+1 A, 0…−1 A
Rauschen
−85 dBV (bei 0,95 A/20 V, B = 22 kHz)
−84 dBV (bei 0,95 A/20 V, B > 500 kHz)
Restwelligkeit
50 µVRMS (bei 950 mA/20 V, B = 22 kHz, hauptsächlich 100-Hz-Anteil)
Lieferumfang
3x Platinen: Regler (PCB-1), Netzfilter (PCB-2) und Transformator (PCB-3)
Alle Bauteile mit Ausnahme der Netztransformatoren
4x Drehspulmesswerke
Zusätzliche Teile für die Verdrahtung (Drähte, Bananenbuchsen, Kaltgeräte-Netzmodul usw.)
Nicht enthalten
Die drei Netztransformatoren
Ein Gehäuse
Stückliste
Für die Spannungsregler-Platine (240386-1)
Widerstände (250 mW, 1%)
R1 = 12 Ω
R2, R8, R37, R62 = 1 MΩ
R3, R7, R10, R13, R17, R20, R22, R30, R35, R42, R45, R47, R55, R60 = 100 Ω, 600 mW
R4, R5 = 4.7 kΩ
R6 = 100 kΩ
R9, R12, R14, R36, R38, R39, R61, R63, R66, R72, R78, R79 = 10.0 kΩ, 600 mW
R11 = 9.76 kΩ, 600 mW
R15, R40 = 44.2 kΩ, 600 mW
R16, R41, R77 = 1 kΩ
R18, R43 = 1.5 kΩ, 1 W, 5%
R19, R44 = 470 Ω, 1 W, 5%
R21, R46 = 330 Ω, 600 mW
R23, R24, R48, R49 = 1.0 Ω, 1 W
R25, R50 = 1 kΩ, 1 W, 5%
R26, R28, R51, R53 = 1.000 kΩ 0.1%, 15 ppm/C
R27, R29, R52, R54 = 10.00 kΩ 0.1%, 15 ppm/C
R31, R56 = 1.2 kΩ, 1 W, 5%
R32, R57 = 47 kΩ
R33, R58 = 270 Ω
R34, R59 = 27 kΩ
R64, R69 = 12.0 kΩ
R65 = 3.0 kΩ, 600 mW
R67, R80 = 470 Ω, 600 mW
R68, R70 = 6.8 kΩ, 600 mW
R71 = 30.0 kΩ,, 600 mW
R73, R74, R75, R76 = 10 MΩ
P1, P2, P3 = 10 kΩ, 200 mW, 20%, potentiometer, 1 turns, single, lin., panel mount
P4, P5 = 500 Ω, 500 mW, 10%, trimmer, 25 turns, 3296Y-1-501LF Bourns
P6, P7 = 10 kΩ, 500 mW, 10%, trimmer, 25 turns, 3296Y-1-501LF Bourns
Kondensatoren
C1 = 100 nF, 50 V, 10%, ceramic X7R, LS 5 mm
C2, C3, C6, C7, C30 = 10 µF, 63V, 20%, LS 2.5 mm, 3000hours@105°C
C4, C5, C8, C9, C13, C14, C18, C19, C23, C24, C28, C29, C31, C32, C38, C39 = 100 nF, 250 V, 10%, PET, LS 7.5 mm
C10, C20 = 47 nF, 100 V, 5%, PET, LS 5 mm
C11, C21 = 10 nF, 100 V, 5%, PET, LS 5 mm
C12, C22 = 220 µF, 35 V, 20%, 0.024 Ω, LS2.5/3.5 mm, Ir 3.4 A, 2000hours@125°C, polymer
C15, C25 = 120 µF, 50 V, 20%, ESR 0.02 Ω, Diam. 10 mm max., LS 5 mm
C16, C26 = 15 nF, 100 V, 5%, PET, LS 5 mm
C17, C27 = 47 nF, 100 V, 5%, PET, LS 5 mm
C33, C34 = 22 µF, 50 V, 20%, LS 2 mm, 10000 hours @ 105°C
C35, C36, C44, C45 = 1 µF, 100 V, 10%, LS 5 mm, ceramic X7R
C37 = 100 uF, 50 V, 20%. LS 3.5 mm
C40, C41, C42, C43, C46, C47, C48, C49 = 1000 µF, 50 V, 20%, LS 5/7.5 mm, Ir 3.32 A, 10000hours@105°C, D 16 mm
C50, C51, C52, C53 = 47 nF, 100 V, 10%, ceramic X7R, LS 5 mm
Induktivitäten
L1, L2 = 4.7 µH, 3.2 A, 0.033 Ω, LS 5 mm, RLB0914-4R7ML Bourns
L3 = Commom mode choke, 14.5 mH, 3 A, SSRH24NH-30145 Kemet
Halbleiter
D1, D2, D3, D4, D5, D9, D10, D11, D15 = BAT85, DO-34
D6, D7, D12, D13 = SR560, DO-201AD
D8, D14, D16 = 1N4148, DO-35
D17 = Zenerdiode, 5.6 V, 0.5 W, DO-41
D18, D19 = 1N4004, DO-41
D20, D21 D22, D23 = V30100CI-M3/P, dual common cathode, TO-220
D24 = Zener diode, 30 V, 1 W, DO-41
LED1, LED2 = LED, red, T-1 (3 mm)
LED3, LED4 = LED, green, T-1 (3 mm)
TVS1, TVS2 = BZW50-33B, R6
T1, T2, T4 = BC337.25, TO-92
T3 = NJW0302G, TO-3P
T5, T6, T8 = BC327.25, TO-92
T7 = NJW0281G, TO-3P
T9 = BD139, TO-126 (SOT-32)
IC1 = LM334Z, TO-92
IC2 = LM4040AIZ-5.0/NOPB, TO-92 (TO-226AA-3)
IC3, IC4 = OPA2992IDR, SOIC-8
IC5, IC6 = OPA4992IDR, SOIC-14
IC7 = OPA992IDBVR, SOT-23-5
IC8 = LM339N, DIP-14
IC9 = LM317, TO-220
IC10 = LM337, TO-220
Sonstiges
F1, F2 = 5×20 mm fuse, 1.6 A, fast acting
HS1, HS2 = Heatsink MC33271 (for T3/T7), 2.7°C/W, PCB mount, height 63.5 mm
K1, K4 = 3-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max. 1.5 mm²
K2, K3 = 3-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max. 1 mm²
M1, M3 = Moving coil meter, Range 30 V, type 91C4, 45×45 mm
M2, M4 = Moving coil meter, Range 1 A, type 91C4, 45×45 mm²
RE1 = Relay DPDT,5V, UA2-5NU
Verschiedenes
3× 3-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max. 1 mm² (for P1, P2, P3)
4× Pin header, 1×2, vertical, pitch 2.54 mm (for LED1, LED2, LED3, LED4)
4× Pin socket, 1×2, vertical. pitch 2.54 mm (for LED1, LED2, LED3, LED4)
2× Heatsink FK222SA220, 20°C/W, PCB mount (for IC9 & IC10)
2× Mica thermal pad for TO-220, 12×18×0.05 mm (for IC9 & IC10)
2× Insulating bushing IB 6, TO-220 (for IC9 & IC10)
2× Ceramic thermal pad, 23×20×2 mm (for T3 & T7)
2× PCB Fuse Holder, for 5×20 mm fuse, 10 A (for F1, F2)
2× Cover for PCB Fuse Holder, transparent (for F1, F2)
2× 2-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max. 1 mm² (for M1 & M3)
2× 2-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max. 1.5 mm² (for M2 & M4)
8× M3 solder lug, thickness 0.35 mm (for M1…M4)
M4 solder lug, thickness 0.35 mm (to connect 4 mm banana connectors)
Screened cable, 1 pair, 2×24 AWG/0.22 mm², 1 m (for P1, P2 & P3)
IC socket, DIP, 14 contacts (for IC8)
M3 washer, plain, steel
M3 screw, 16 mm, steel, pan head
M3 nut
M3 spring washer
50 mm M3 standoff, steel, male-female
12 mm M3 standoff, steel, male-female
10 mm M3 standoff, steel, male-female
M3 screw, 8 mm, steel, pan head
Für die Netzfilter-Platine (240386-2)
Widerstand
R1 = 220 kΩ, 1 W, 500 V, 5%
Kondensatoren
C1, C2 = 470 nF, 305 VAC, Class X2, 11 × 27 mm max., LS 15/22.5 mm
C3, C4, C5, C6 = 2.2 nF, 300 VAC, Class Y2, 13 × 4 mm, LS 10 mm, PP
Induktivitäten
L1, L2 = Common-mode choke, 6.8 mH, 1.7 A, TDK B82732R2172B030
Halbleiter
MOV1 = TVS varistor, 300 VAC, S14K300 (230 VAC, B72214S0301K101) and SK14K150 (150 VAC, B72214S0151K101)
Sonstiges
K1, K2 = 3-way screw terminal block, LS 7.62 mm
F1 = Time-delay fuse, 0.5 A (230 VAC) or 1 A (115 VAC)
Verschiedenes
1× Fuse holder, 5×20 mm, 10 A, 500 VAC
1× Transparent fuse cover
4× 10 mm M3 standoff, steel, male–female
4× M3 screw, 8 mm, steel, pan head
4× M3 nut
Für die Transformator-Platine (240386-3)
Widerstände
R1, R2 = 2.7 kΩ, 600 mW, 1%
R3 = 10.0 kΩ, 600 mW, 1%
Kondensator
C1 = 220 µF, 50 V, 20%, Ø10 mm, LS 5 mm, 4000 h @ 105°C
Transformatoren (nicht im Lieferumfang dieses Kits enthalten!)
TR1, TR2, TR3 = 2×7 V, 25 VA, PCB-mounted toroid, 70060K Talema
Halbleiter
D1–D4 = 1N4148, DO-35
D5, D6 = 1N4004, DO-41
D7 = Zener 5.6 V, 1.3 W, DO-41
LED1 = LED, red, T-1 (3 mm)
IC1, IC2 = MOC8021M, CTR ≥ 1000%, DIP-6
Sonstiges
F1, F2, F3 = 160 mA time-delay fuse (230 VAC) or 315 mA time-delay fuse (115 VAC)
K1 = 2-way screw terminal block, LS 7.62 mm
K2 = 3-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max 1.5 mm²
K3, K4 = 3-way screw terminal block, LS 3.5 mm, max 1 mm²
RE1, RE2 = Relay DPDT, 5 A/250 VAC / 24 VDC
Verschiedenes
1× Pin header 1×2, pitch 2.54 mm + matching socket for LED1
3× Fuse holder 5 × 20 mm, 10 A, 500 VAC + transparent cover
3× M4 screw, 8 mm, pan head + washer for TR1-TR3
8× M3 screw, 8 mm, pan head + nut + washer
8× 10 mm M3 standoff, steel, male–female
2× IC socket, DIP-6 for IC1 & IC2
Weitere Bauteile
1 m red insulated wire, stranded, 1.5 mm²
0.5 m blue insulated wire, stranded, 1.5 mm²
0.5 m black insulated wire, stranded, 1.5 mm², 0.5 m
2 m red insulated wire, stranded, D 0.56 mm (0.25 mm²)
2 m black insulated wire, stranded, D 0.56 mm (0.25 mm²)
0.5 m Multicore Cable, Flexible, 3 Core, 0.75 mm² (24 x 0.2 mm)
Red banana socket
Black banana socket
Blue banana socket
Green banana socket
IEC Power Entry Module with switch, IEC C14
3 crimp terminals, FASTON, 4.75 x 0.81 mm
3 knobs
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