../../icons/Logo.pngPraktische Elektronik


Ein Labornetzgerät mit digital einstellbarer Spannung sowie Strombegrenzung wird vorgestellt


Digitaler Labor-Spannungsregler

Interessante Site


Digitaler Labor-Spannungsregler

?? Digitaler-Spannungsregler-Icon.png ??

In diesem Projekt wird ein Labornetzgerät vorgestellt, dass wir aus einem preiswerten "Digital programmierbaren Netzteil-Modul" und einem Notebook-Netzteil aufbauen.

Labor-Netzgerät

Ein Labor-Netzgerät sollte

  • eine einstellbare Spannung und
  • eine einstellbare Strombegrenzung haben
  • sowie einfach zu bedienen sein
  • Fehlbedienung möglichst vermeiden.
  • Sowohl die aktuell Ausgangsspannung als auch der Strom sollten angezeigt werden.

Moderne Labornetzgeräte sind meistens ziemlich teuer oder für moderne Elektronik nicht geeignet.

  • Sie sind
  • für hohe Leistungen,
  • relativ hohe Spannungen und
  • hohe Ströme ausgelegt.
  • Sie lassen sich nicht
  • einfach auf die gewünschte Spannung oder
  • den maximalen Strom einstellen,
  • sind nicht gegen Fehlbedienung geschützt
  • sind nicht für kleine Leistungen im mW-Bereich geeignet.

Im Folgenden wird ein preiswertes Netzgerät vorgestellt, das für die Praktika in der Praktischen Elektronik gut geeignet ist und dennoch preiswert ist. Es beruht auf einem "Digital programmierbaren Netzteil-Modul" und einem Notebook-Netzteil.

Das "Digital programmierbaren Netzteil-Modul" ist das Herz des "Digitalen Labor-Spannungsreglers". Das Modul wir nicht unmittelbar an die 230V Netzstromversogung angeschlossen, sondern über ein Notebook-Netzteil.

Digital programmierbares Netzteil-Modul

Das "Digital programmierbare Netzteil-Modul" ist ein kleines Gerät, das

  • eine digitale Anzeige und
  • einige wenige Elemente zur Einstellung enthält:
  • vier Knöpfe und
  • einen rastenden Regler (Drehimpulsgeber) mit Taster.

Der Regler ist kein normales Potentiometer sondern ein Drehimpulsgeber, der beliebig rotiert werden kann.

Derartige Geräte können für kleines Geld im Internet erworben werden. Die Eigenschaften dieser Geräte können mit denen vieler Labornetzgeräte für Amateure mithalten. Billiggeräte werden wit übertroffen.

Der Regler kann nicht unmittelbar an das 220V-Netz angeschlossen werden, sondern es wird ein Netzteil, das eine Gleichspannung bereitstellt benötigt. Wir verwenden ein ausrangiertes Notebook-Netzteil. Wir benötigen ein Notebook-Netzteil mit 20V Ausgangsspannung und einem Ausgangsstrom von minimal 2A bis 3A, d.h. von mindestens 40W bis 60W.

Für unsere Zwecke ist ein Labornetzgerät mit einer Ausgangsspannung bis zu 15V und einem maximalen Ausgangsstrom von 2A ausreichend. Das ist eine Leistung von maximal 30W.

Angebotene Geräte

Es eine Reihe von angebotenen Modulen. Die folgenden Bezeichnungen sind nur Beispiele.

Gerät Ausgangsspannung
maximal
Ausgangsstrom
maximal
Eingangsspannung
DP20V2A 20V 2A 4,5V .. 23V
DPS3003 32 3A 6V .. 40V
DPS3005 30V 5A 6V .. 40V
DPS5005 50V 5A 6V .. 55V

Für unsere Zwecke kommen das DP20V2A oder DPS3003 in Betracht. Der Preis liegt zwischen 15€ und 30€.

Aufbau

Das Netzteil-Modul wird in ein Gehäuse eingebaut. An der Vorderseite werden zwei Buchsen für den Ausgang des Labor-Spannungsreglers eingebaut. Auf der Rückseite befindet sich ein Anschluss für externe das Notebook-Netzteil.

Der Sicherheit halber wird in die Versorgung vom Notebook-Netzteil noch eine Sicherung eingesetzt.

Der Ausgang sollte gegen negative Spannungen geschützt werden.

Als Gehäuse kann ein preiswertes Kunststoffgehäuse verwendet werden.

Notebook-Netzteil

Wir benötigen ein Notebook-Netzteile mit 20V Ausgangsspannung und einem Ausgangsstrom von minimal 2A bis 3A, d.h. von mindestens 40W bis 60W.

Die meisten Notebook-Netzteile bieten eine höhere Leistung. Die Spannung von 20V ist bei den meisten Netzteilen üblich.

Eigentlich wäre es ganz einfach einen passenden Niederspannungsstecker besorgen und das Netzteil darüber mit dem Netzteil-Modul verbinden. Leider sind die Stecker der vieler Notebook-Netzteile nicht mit den üblichen Hohlsteckern kompatibel. Sie haben nicht zwei sondern drei Anschlüsse. Der Stecker hat einen Hohlstecker, der an der Außenseite und der Innenseite des Zylinders einen Kontakt. Häufig hat er in der Mitte noch einen Stift. Zu allem Überfluss verwendet jeder Hersteller einen anderen Durchmesser für den Hohlstecker.

Notebook-Stecker.png
Bild 1: Stecker und Kabel eines Notebook-Netzteils

Bild 1 zeigt den Hohlstecker eines Notebook-Netzteils von Dell. Bei dem Stecker links sind die Kontaktflächen außen und innen am Zylinder zu erkennen. In der Mitte befindet sich ein dünner Stift. Die Kontaktflächen am Zylinder dienen der Stromversorgung. Der Stift teilt dem Notebook den Typ des Netzteils mit. Er braucht nicht angeschlossen zu werden.

Rechts in Bild 1 ist das aufgefächerte Kabel mit den drei Leitungen zu sehen. Die Leitung ganz innen geht an den mittleren Stift des Steckers und wird nicht verwendet und wird gut isoliert.

Wir verwenden die vom Netzteil kommenden beiden äußeren Leitungen. An dem Geflecht ganz außen liegt Minus an der zweiten Lage liegen +19V.

Diese beiden Leitungen werden mit den Anschlüssen "IN+" und *In-" des "Digital programmierbaren Netzteil-Moduls" verbunden. Sie werden mit Aderendhülsen versehen, die mit einer Presszange befestigt werden. Die Leitungen werden nicht verlötet, auch nicht vor dem Pressen. Das Pressen ist zuverlässiger als Verlöten, wenn die Leitungen an Schraubklemmen angeschlossen werden.

  • Das Projekt wird demnächst fortgeführt.