6-Fach Netzteil 0-35V/2-500mA

Dieses Netzteil entstand hauptsächlich als Vorleistung für mein 0-320V Netzteil. Da es dort einige Probleme gab und grade bei der hohen Spannung bei einem Fehler viel kaputt geht habe ich mir gedacht, dass ich es erst mal bei kleiner Spannung zum laufen bringen kann. Die Schaltung wurde zum Großteil von einem Gossen Labornetzteil abgekupfert, wobei ich ein paar Schaltungsteile anders aufgebaut habe. Als erstes wurde also einen Testaufbau gemacht:

Die Schaltung besteht aus zwei µA741 Operationsverstärkern. Der Spannungsregler steuert den Längstransistor an, der Stromregler kann über eine Diode die Basisspannung am Transistor abziehen. Im Gegensatz zur Schaltung aus dem Gossen Labornetzteil arbeiten die Potis als reiner Sollwertvorgeber und sind nicht im Feedbackkreis eingebaut. Dies war grade beim 0-320V Netzteil ein Problem, da so beim versagen der Regelung eine hohe Spannung über dem Poti anstehen kann, außerdem würde die Ausgangsspannung (und auch der Ausgangsstrom) bei einem Leiterbruch der Potis Maximalwerte annehmen. Bei meiner Schaltung hingegen werden bei Kabelbruch die Minimalwerte angefahren. 

Da ich hier leider keine gezippten Dateien Hochladen kann gibts hier nur ein Bild vom Schaltplan, bei Interesse kann ich das eagle-Projekt aber gerne per Mail zukommen lassen! :)

Nachdem der Aufbau auf dem Steckbrett zufriedenstellend funktionierte habe ich das Netzteil auf einer Platine aufgebaut. Da ich jedoch zwischenzeitlich auf den Geschmack von SMD-Bauteilen gekommen bin habe ich die Schaltung später mit SMD-Bauteilen aufgebaut, was mir einige Bohrlöcher erspart :)

Zum Test habe ich erstmal nur eine neue Platine mit Lötstopplack hergestellt:

Nach dem bestücken und verkabeln sieht das ganze dann so aus:

Als Frontplatte habe ich mir von Bungard "Alucorex"-Frontplattenmaterial gekauft. Dieses kann man wie eine ganz normale Photoplatine belichten, alles was auf der Vorlage schwarz ist bleibt dann auf der Frontplatte zurück. Ich finde das Ergebnis kann sich ruhig sehen lassen:

Als Gehäuse dient ein 19-Zoll Baugruppenträger mit 3 Höheneinheiten. Dort ist platz für 6 Netzteileinschübe, einen Netzschalter-Einschub mit 3 Printtrafos für die Versorgung der Regelelektroniken und eine kleine Leerblende, in welche noch eine Erdungsbuchse eingebaut wird. Als Stromversorgung dienen 3 Ringkerntrafos mit jeweils 2x30V. Die beiden kleinen Trafos liefern jeweils 2x0,83A, der große 1,3A. Die kleinen Trafos sind etwas unterdimensioniert, waren jedoch aus einer Fehlbestellung vorhanden und sollten verbaut werden.

Für die Verkabelung hatte ich bei Reichelt "Kabelspiralschlauch" mitbestellt. Diesen zu verarbeiten ist zwar einiges an Arbeit, nachdem die Kabel alle umwickelt wurden hat man dafür jedoch schöne Kabelbäume :)

Auf dem Bild sieht man schön diese "Spiralbänder":

Mit dem fertigen Einschub habe ich dann ein paar Messungen gemacht. 
Insgesamt bin ich mit den erreichten Werten zufrieden. 
Folgende Daten hat das Netzteil:

Rippel & Noise:

<1,2mVrms (3Hz-300kHz)

<1,5mVrms (10Hz-20MHz)

<10mVpp (10Hz-20MHz)

Recovery Time (10%-90% load variation):

- 100µs within ±2mV of nominal value

- 30µs within ±20mV of nominal value

- 0µs within ±100mV of nominal value

Max. transient deviation: 

- 10mV

Drift (10h):

Current: <0,1%

Voltage: (wird ergänzt)

Die Ausregelung bei Netzspannungsschwankungen um ±10% habe ich noch nicht gemessen, diese sollte jedoch ebenfalls bei <0,1% liegen. 

Anbei noch die Screenshots der Messungen und ein Bild vom Messaufbau:

Außerdem habe ich noch den Temperaturverlauf des Kühlkörpers bei Kurzschluss des Ausgangs aufgezeichnet.

Bei maximal 85°C hat der Transistor im Inneren eine Temperatur von etwa 120°C, das ist schon ziemlich nah an der maximal erlaubten Temperatur (150°C). Bei 90°C am Kühlkörper schaltet der Übertemperaturschutz ab.

Im Anschluss habe ich die restlichen Netzteile aufgebaut. Für den 6. Einschub fehlt mir momentan leider noch die Frontplatte, sobald diese da ist wird das Projekt jedoch vorerst abgeschlossen.

Eventuell werde ich die LED-Anzeigen noch gegen einen Eigenbau austauschen, da ich mit der Genauigkeit und insbesondere der Messrate nicht wirklich zufrieden bin - aber erstmal abwarten und schauen wie sich das im Alltag verhält.