Projekt 3kW 50V Netzteil

Transkript

1 Projekt 3kW 50V Netzteil Um die Zeit bis zum Eintreffen der Bauteile aus USA für unsere Endstufe sinnvoll zu nutzen, haben wir uns zwischenzeitlich mit der Stromversorgung für die MOSFET PA beschäftigt. Auf einen Tipp von DG5CST hin konnten wir in der Bucht ein HP Netzteil vom Typ ergattern. Dieses erzeugt von Haus aus 46V und bis zu 58A. Im Internet gibt es dazu einige Umbauanleitungen, mit deren Hilfe man das Netzteil auf die benötigten 48V umbauen kann. Dazu ist lediglich ein Poti in der Spannungsregulierung auszutauschen. Weiterhin werden am Ausgang zwei Kondensatoren eingelötet um die Störungen des Schaltnetzteiles zu minimieren. Dies entsprechende Anleitung findet man hier: Da das Netzteil aber von seinen Außenmaßen schlecht zu unserer bereits an der Clubstation verwendeten Hardware passte, habe ich beschlossen das Netzteil aus dem Gehäuse zu entfernen und in ein 19 Gehäuse einzubauen. Zusätzlich habe ich aus der Bucht günstige digitale Einbauinstrumente erstehen können. Diese werden direkt aus China verschickt und bringen die gesamte Elektronik für die Anzeige und Messung von Strom und Spannung bereits mit. Nachdem alle Teile eingetroffen waren, wurde eine erste Platzprobe im 19 Gehäuse durchgeführt. In der Mitte ist deutlich der zur Anzeige mitgelieferte Shunt zur Strommessung zu erkennen. Dieser ist ausgelegt bis zu einem Strom von bis zu 100 A bei 500 V. Rechts oben ist der großdimensionierte Netzfilter der Firma Siemens zu erkennen, der ebenfalls relativ günstig in der Bucht erstanden werden konnte. Dieser soll eventuelle durch das Schaltnetzteil verursachte Störungen unterbinden. Um die enorm hohen Ströme vom Netzteil zu den Endstufen sicher übertragen zu können, wurde sich für Steckverbindungen der Firma Neutrik entschieden. Diese besitzen insgesamt vier Pole je Steckverbindung, jeder dieser Pole ist für einen Strom von bis zu 20 A ausgelegt. Diese sind für den hier benötigten Zweck also völlig ausreichend.

2 Weiterhin wurde für die 230 V Seite Stecker der Norm KES 16-1 verwendet. Diese sind im Gegensatz zu normalen Kaltgerätesteckern bis zu einem Strom von 16 A ausgelegt. Durch die andere Bauform der Kontakte ist auch eine Verwechslung mit einen normalen Kaltgerätestecker für 10 A ausgeschlossen. Da die Lüfter des Orginalnetzteiles doch sehr laut waren, da diese für eine Druckbelüftung des Gehäuses zuständig sind, wurden diese bei der umgebauten Variante in Reihe geschalten, was den Lautstärkepegel auf ein Funkshack

3 verträgliches Maß senkte. Die Temperaturregelung des Netzteiles sorgt im Falle eines Falles dennoch für eine ausreichende Kühlung der Transistoren. Bei meinen ersten Versuchen stellte sich zunächst große Freude ein. Das Messgerät zeigte sofort die erforderliche Spannung an und der Lastwiederstand wurde kräftig warm. Diese Freude wurde allerdings schnell wieder getrübt als ich die beiden Anzeigen für Strom und Spannung anschloss. Zwar wurde der Strom angezeigt aber die Spannungsanzeige zeigte nur Mondwerte. Nach einigen Betriebsminuten und herumprobieren verabschiedete sich dann die Spannungsanzeige mit einen lauten Knall. Ein Kondensator in der Spannungsversorgung ist mir nur wenige Zentimeter am Ohr vorbei geflogen. Natürlich hatte ich wie in der Anleitung beschrieben eine separate Stromversorgung für die beiden Anzeigen installiert. Diese bestand aus einem kleinen Trafo, Brückengleichrichter und einem Spannungsregler. Nach einigen Recherchen im Internet wurde mir klar, dass diese Anzeigen eine absolut potentialfreie Stromversorgung benötigen. Doch wie diese Platzsparend und zuverlässig realisieren? Hier wurde ich in einem Forum fündig, in dem beschrieben war, das in alten Netzwerkkarten der BNC-Generation Spannungswandler verbaut waren, die 5V auf 9 V absolut potentialfrei umwandelten. Im Bild gut zu erkennen der von YCL verbaute Wandler auf einer alten Netzwerkkarte. Die benötigten 5V Versorgungsspannung stellt das HP Netzteil von Haus aus zur Verfügung und Die anzeigen benötigen eine Eingangsspannung von 9 V. Also, gesagt getan, Zwei alte Karten aus der Bastelkiste rausgekramt und die Bausteine ausgelötet (zum Glück wird beim guten Funkamateur nichts weggeschmissen).

4 Anschließend habe ich noch in eagle eine kleine Platine samt Anschlussbuchsen und Spannungsregler erstellt und eine kleine Platine angefertigt. Auf dieser Platine ist für jede anzeige einzeln die gesamte Spannungsversorgung vorhanden um eine gegenseitige Beeinflussung auszuschließen. Danach funktionierten Die beiden neu angeforderten Anzeigen ohne Probleme.

5 Weiterhin wurde eine zusätzliche Sicherung in die Plusleitung der 50V Versorgung eingebaut. Diese Sicherung stammt aus dem CAR-Hifi Bereich und hat einen Auslösestrom von 50A. Damit ist eine zusätzliche Absicherung des Netzteiles gegeben. Hier ein Blick auf das fertig verkabelte Netzteil: Für die Verkabelung des Netzteils wurde größtenteils auf die bereits vorhandene n Kabel des Orginalgerätes zurückgegriffen. Auch die Ansteuerung für die beiden LEDs auf der Vorderseite die die verschiedenen Betriebszustände anzeigen ist bereits auf der Platine des Netzteiles vorhanden.

6 Das Netzteil funktionierte bei den ersten Tests tadellos. Allerdings muss zu einem späteren Zeitpunkt noch die Ausgangsspannung kontrolliert werden um evtl. Störungen auszuschließen. Ein derart aufwendiger Aufbau ist natürlich nicht unbedingt nötig, allerdings lohnt sich dennoch der Aufwand, um aus einen alten Servernetzteil ein gutes stand-alone Gerät mit richtig Power zu machen. Abschließend noch ein Bild der Vorderansicht des Netzteiles. 73, 55 Stefan, DD2SR