Beschreibung
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
Links