Elektronische Last zum Austesten von Netzteilen u.ä.

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Franz Junge
vor 6 Jahren
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1 Elektronische Last zum Austesten von Netzteilen u.ä In der Vergangenheit habe ich öfter mal ein Netzteil gebaut oder renoviert. Das erste ca Wenn die Schaltungen dann fertig waren wollte ich sie natürlich auch unter möglichst realistischen Bedingungen testen. Wissenswerte Daten eines Netzteils sind z.b. ist der Trafo richtig dimensioniert, ist der Kühlkörper bei Vollast noch ausreichend, was macht die Ladespannung unter Vollast, wie ist die Restwelligkeit der Ausgangsspannung bei Vollast, funktioniert die Strombegrenzung richtig, wann spricht die Kurzschlußsicherung an und vieles andere mehr. Um diese Daten zu testen fand ich oft brauchbare Widerstände in der Bastelkiste. Die hatten zwar den richtigen Widerstandswert, aber oft nicht die benötigte Leistung. Außerdem waren sie zum kontinuierlichen Durchfahren eines bestimmtem Bereichs nicht geeignet. Wenn man bei 30V einen 10A Verbraucher simulieren will sind das immerhin 300W!!!. Es wäre schön, einen regelbaren Verbraucher zu haben, den man von Null bis ca.10a kontinuierlich einstellen kann, dies bei einer Spannung von ca V und einer Verlustleistung von ca. 300W. Die Idee war nun einem oder mehreren parallelgeschaltete Leistungstransistoren einen einstellbaren Basisstrom einzuprägen (Konstantstrom). Aus dem Basisstrom und der Stromverstärkung des Transistors ergibt sich der Kollektorstrom. Kollektorstrom und -spannung ergeben die Verlustleistung die erzeugt wird, die der Lasttransistor mit zugehörigem Kühlkörper in Wärme umsetzen können muss. Hierzu eine Doku. Nach einigen Versuchen stand die Schaltung fest, entworfen mit abacom S-Plan. Die Transistoren T5-T8 sind die Leistungstransistoren. In ihnen wird die komplette Energie des Lastkreises in Wärme umgesetzt. Die Transistoren T1 und T2 erzeugen den Basistrom für diese Leistungstransistoren. 1

2 Das Problem war, mit welchen Materialien realisiert man diese Schaltung. Die Idee war sie in ein Gehäuse eines PC Netzteils einzubauen. Netzschalter, Ventilator und Kaltgerätestecker sind vorhanden. Zuerst wollte ich die auf der Originalplatine vorhandenen Kühlkörper nutzen, die sich aber schnell als viel zu klein herausstellten. Somit war diese Platine nicht zu gebrauchen. Die verwendeten Transistoren sind 2N3055 Typen. Jetzt ging es auf die Suche nach geeigneten Kühlkörpern. Diese beiden könnten gehen. 2

3 Der Kühlkörper mit den Leistungstransistoren, die erste Einpassung ins Gehäuse. Das fertig bestückte Kühlkörpermodul. Auf dem Boden die 4 Leistungstransistoren TIP3055 mit je 90W Verlustleistung, 60V Kollektorspannung und 15A Kollektorstrom mit Emitterwiderständen (R5-8). Links die zugehörigen Treibertransistoren (T1, T2). In der Mitte der Fühler für die Temperaturanzeige (Temp2). Rechts Steuerung und Sensor für den Lüfter (Lüft1, Temp3). 3

4 Die Steuerung für den Lüfter ist ein Bausatz von ELV. Der Ventilator beginnt bei ca. 40Grad Kühlkörpertemperatur an zu laufen und hat bei 60Grad die volle Drehzahl. Die Ventilatorsteuerung an ihrem Platz auf dem Kühlkörper. 4

5 Jetzt gings an die Frontplatte. Es mußten untergebracht werden die Analoganzeige für den Basisstrom (Amp1) mit dem zugehörigen Potentiometer (P1), außerdem die digitale Temperaturanzeige (Temp1) und die Anschlußbuchsen (Eingang, Brücke oder ext. Amperemeter und Ausgang/Masse). Die Konstruktion erledigte ich mit Corel Draw. 5

6 Die Frontplatte, oben der fertige Entwurf, unten die Handskizze. Nach Ausdruck und Aufkleben der Frontfolie erfolgte die Bestückung der Frontplatte. 6

7 Die Skala des Basisstrom - Analogmesswerks musste auch angepasst werden. Für die Konstruktion war wieder Corel Draw das geeignete Programm. Wie man sieht hat die Skala einen nicht linearen Maßstab, was der Anwendung sehr entgegenkam. Nach Fertigstellung des Amperemeters erfolgte der Zusammenbau des Gesamtgeräts. Dazu wurde noch eine Zwischenplatine für Bauteile und Verdrahtung benötigt. 7

8 Der Entwurf der Platine erfolgte mit Abacom Sprint Layout. Der fertige Entwurf und die gefräste, kaschierte und verzinnte Platine. 8

9 Die fertig Platine mit Bauteilen und Lötstützpunkten für die Geräteverdrahtung. Die montierte Zwischenplatine. Links die Stromversorgung, die mal ein Steckernetzteil war, primär getaktet 12V/3A. 9

10 Das Netzteil an seinem Platz montiert. Die fertig verdrahtete elektronische Last. 10

11 Die Kühlluft Austrittsöffnung am Gehäuseboden.!!!! Fertig!!!! Ich hoffe, daß dieser Beitrag ein paar Anregungen zum selbermachen enthält. Viel Spaß damit Günter Kurschatke 11

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