Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo zusammen,
das nachfolgende Netzteil ist überwiegend aus Schrott und Surplus-Material entstanden. Es eignet sich gut für die Erzeugung der Heizspannung bei Röhrenprüfern. Da es ein Schaltnetzteil ist, das Oberwellen erzeugt, ist es für HF-Schaltungen nicht besonders geeignet.
Es geht von 5,2 bis 25 Volt und macht mindestens 2 Ampere, kurzzeitig gehen 3,3 Ampere.
Vorgehensweise in Kürze: Man suche nach einem Schaltnetzteil aus Überschussbeständen, schaue nach, welcher Schaltregler sich darin befindet, besorgt sich das Datenblatt vom ihm und schaut dort nach, wie sich die Spannung einstellen lässt und macht sich dann an den Umbau. Eine Ausgangslast ist notwendig, damit das Schaltnetzteil nicht schwingt. Ein Ausgangsfilter ist empfehlenswert. Die Strom-Spannungs-Anzeige gibt es schon für ein paar Euro.
Das Gehäuse besteht aus Abfallholz und Bodenfarbe. Es besteht aus 6 Teilen und ist völlig zerlegbar. Fünf Liter graue Bodenfarbe reichen bei mir wahrscheinlich Jahrzente.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
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Re: Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo Wolfgang,
danke! Noch ein paar Ergänungen. Das Netzteil arbeitet ohne Schutzleiter. Das Frontblech ist aus Aluminium. Die Drähte zum Netzschalter könnten sich lösen und die Frontplatte berühren. Dann wäre die volle Netzspannung auf dem Frontblech. Deshalb will ich die Löststellen am Netzschalter mit Heißkleber, Schrumpfschlauch oder Klebeband isolieren, um diesen unwahrscheinlichen Fall auszuschließen.
Das Netzteil wird bei Volllast warm. Deshalb plane ich für die Rückseite und den Deckel Belüftungslöcher zu bohren. Dann kann die warme Luft nach oben steigen und frische Luft kann von der Rückseite nachströmen.
Der Schaltregler L4975A lässt sich gut in den Griff bekommen und schafft bis zu 5 Ampere. Im Datenblatt ist eine Schaltung, die sich sogar bis 0 Volt Ausgangsspannung herunterregeln lässt. Das Netzteil ist kurzschlussfest.
Der Ausgangsspannung ist eine Wechselspannung von maximal 50 mVss ( mV von Spitze zu Spitze) bei 300 kHz überlagert.
Speist das Netztteil ein Kofferradio, dann sind bei schwachen Stationen von Langwelle bis UKW Störungen und erhöhtes Rauschen zu vernehmen.
Nachtrag: Noch ein paar kleine Verbesserungen habe ich vorgenommen. Belüftungslöcher auf dem Deckel und der Rückseite gebohrt. Temperatur nun zwischen 26 und 31 °C im Gehäuse. Über den Lastwiderstand 220 µF angebracht. Am Ausgang 2 x 470 nF Folie angebracht. Ripple nun auf 30 mVss gesunken. Am Poti zwischen Schleifer und dem anderen Ende des Potis 100 nF angebracht, um Schwingneigung 300 mVss zwischen 10 und 13 Volt zu unterdrücken. Den Netzschalter habe ich als zusätzliche Isolation in Heißkleber vergossen. In Verbindung mit dem Sicherheitstrafo müste das jetzt VDE-gerecht sein.
Die Störstrahlung ist jetzt so niedrig, dass man das Netzteil an einem Radio von Langwelle bis UKW betreiben kann. Mittelstarke Sender Sender sind störungsfrei zu hören. Das Netzteil ist sogar kurzschlussfest. Alles in allem ist daraus eine robuste Konstruktion geworden, die bei kleinen Abmsseungen bis zu 3 Ampere liefert.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo Volker,
dein Netzgerät beunruhigt mich doch etwas...
Wenn du VDE-Konformität anstrebst (was es eigentlich nicht gibt, sondern bestenfalls Konformität mit einer bestimmten Norm, die (auch) eine VDE-Norm ist), verbleiben aus der Ferne betrachtet doch noch kritische Punkte.
Laborgeräte werden meist auf Konformität mit der Niederspannungsrichtlinie entwickelt, indem die EN 61010-1 angewendet wird. Diese beschreibt Anforderungen an die elektrische Sicherheit u.a. von Mess- und Prüfgeräten. Ist gleichzeitig auch eine VDE-Norm.
Dein direkt am Netz betriebenes Gerät ist nicht mit dem Schutzleiter verbunden. Du muss es also so bauen, dass es die Anforderungen der Schutzklasse 2 erfüllt. Grundsätzlich muss in der Elektrotechnik immer ein zweistufiger Schutz gegen elektrische Gefährdungen gegeben sein: ein Basisschutz, und ein Fehlerschutz (der wirksam wird, wenn der Basisschutz versagt).
Bei Schutzklasse 1 erfüllt das mit dem Schutzleiter verbundene Metallgehäuse üblicherweise den Fehlerschutz, im Zusammenwirken mit der vorgelagerten Absicherung. Man bezeichnet das Ganze dann als Schutz durch automatische Abschaltung (bei Gehäuseberührung eines aktiven Leiters). Bis zur erfolgten Abschaltung steht am Gehäuse etwa die halbe Netzspannung an.
Bei Schutzklasse 2 musst du beide Schutz-Stufen in das Gerät einbauen. Es darf keinen "denkbaren" Fehlerfall geben, wo berührbare leitfähige Teile eine gefährlich hohe Spannung annehmen können. Dazu gehört mindestens, dass sämtliche Leiter in der Umgebung der Metallteile (oder anderer Stromkreise) nicht nur angelötet oder gecrimpt/geklemmt sind, sondern auch noch eine mechanische Fixierung aller Leiterenden gegeben ist. Von daher ist dein Heißleim am jeden Ende der primärseitigen Adern das absolute Minimum. Auch an der Lüsterklemme!
Dass die Kabel-Klemme des Netzkabels nicht normgerecht ist, kannst du dir wahrscheinlich denken
Aber 2 Themen sehe ich:
Du "spezifizierst" die Sekundärseite wahrscheinlich als "Kleinspannung", die gefahrlos berührbar sein darf. Dann ist es aber nicht zulässig, Leiter der Primärseite räumlich zusammen mit Leitern der Sekundärseite zu verlegen. Es sei denn, die Isolation der Sekundärleiter ist ausreichend spezifiziert und geprüft für die Nenn- und anzunehmende Netzüberspannung der Primärseite. Das ist vermutlich nicht der Fall. Also darf eine Berührung mit den Drähten der Primärseite nicht möglich sein. Es ist eine räumliche Trennung erforderlich, oder eine zusätzliche Isolation der Primär- oder der Sekundärleiter (z.B. Isolierschlauch).
Wirklich ernst ist aber folgendes: der von dir verwendete Miniatur-Kippschalter-Typ erfüllt meistens nicht die Anforderungen an einen Netzschalter in der 230 V-Welt, da oft nur bis 125 V spezifiziert! Hier reichen die Kriechstrecken im Schalter-Inneren meist nicht für die Netz-Nennspannung, die Luftstrecken meist nicht für die anzunehmende transiente Netzüberspannung, und das Kurzschluss-Einschaltvermögen nicht für den anzunehmenden maximalen Kurzschlussstrom am Netz!
Der metallene Bedienhebel verschärft das natürlich, und die fehlende Schutzleiterverbindung der Frontplatte auch. So ein Spielzeug-Schalter hat meiner Meinung nach ÜBERHAUPT NICHTS an dieser Stelle verloren! Es sei denn, der Hersteller spezifiziert wider Erwarten doch die genannten Werte in ausreichender Höhe. Bitte überprüfe die Daten, und baue ggf. was Gescheites ein!
Generell wäre ich noch vorsichtig mit dem "Aufruf" sowas nachzubauen mit einem "unbekannten Schaltnetzteil". In deinem Fall erkennt man am Aufdruck des Trafos seine verstärkte Isolation, aber das ist keinesfalls immer gegeben. Je nachdem nach welcher Norm die ursprüngliche Verwendung gebaut war, kann auch nur eine einfache Isolation vorliegen. Und dann darf die Sekundärseite NICHT als ungefährlich betrachtet werden, da kein Fehlerschutz vorliegt. Es gibt z.B. eine weit verbreitete Norm der Informationstechik, bei der auf verstärkte Isolation bei der Netztrennung verzichtet werden darf, wenn der ausgangsseitige Minuspol mit dem Schutzlieter verbunden ist. Also immer VORSICHT bei unbekannten Netzteilen!
Re: Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo Martin,
danke für die Hinweise. Sehe ich aus so. Und deshalb gehört dieses Netzteil auch nicht in andere Hände. Wenn ich mal wieder Zeit habe, bekommt es eine Frontplatte aus Kunststoff, eine ordentliche Verdrahtung und einen anderen Netzschalter. Früher war ich nicht so schlampig. Wer jenseits der Kleinspannungen arbeitet, sollte natürlich wissen, was er tut.
Apropos Sicherheitsbewusstsein. Meine Gedanken sind bei den Opfern, Angehörigen und Hinterbliebenen des gestrigen Terrorattentates in Stockholm. Wir hier in Schweden stehen alle mehr oder weniger unter Schock.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo zusammen,
ein kleiner Nachtrag zum Netzschalter: Es gibt tatsächlich solche Miniatur-Kippschalter, die für 230V Netzspannung zugelassen sind, an meinem Oszi ist ein solcher verbaut. Diese sind aber nicht die Regel, meistens sind sie nur für 125V Netzspannung oder sogar nur für Kleinspannung spezifiziert. Hier ist also Vorsicht geboten. Schrumpfschlauch über den Anschlüssen ist wegen dem Isolationsabstand Pflicht.
Zum Schaltstrom: Verbaut man in der Netzzuleitung eine Feinsicherung (was immer gemacht werden sollte), muss der Schalter nur den Strom der Sicherung schalten können, auch der Querschnitt der Netzleitung kann in diesem Fall entsprechend verringert werden. Die Verdrahtung muss natürlich so ausgeführt werden, dass vor der Sicherung keine Kurzschlüsse möglich sind. Eine gute Wahl ist z.B. eine Kaltgerätebuchse mit integriertem Sicherungshalter, dann hat man auch gleich das Problem der Zugentlastung gelöst.
Weiter sollten für die Verdrahtung auf der Netzseite (und auch der Anodenspannung bei Röhrengeräten) Drähte und Litzen mit doppelter oder verstärkter Isolation verwendet werden. Wenn es im Gerät heisse Bauteile gibt (Leistungswiderstände, Leistungshalbleiter oder Röhren), muss die Verkabelung entsprechend hitzebeständig sein oder so gesichert werden, dass die Isolation immer ausreichend Abstand zu den Heizquellen hat, auch im Fehlerfall (z.B. wegen anderweitigem Defekt schmorender Widerstand).
Speist man mit Schaltnetzteilen Halbleiter-Elektronik, insbesondere Versuchsaufbauten, ist noch Folgendes zu beachten: Schaltnetzteile haben immer Y-Kondensatoren von der Netzseite auf die Niederspannungsseite, um die EMV-Störungen in den Griff zu bekommen. Hat das Netzteil keinen Erdanschluss oder eine erdfreie Ausgangsspannung, liegt die Ausgangsspannung ohne weitere Schutzmassnahmen etwa auf halber Netzspannung (Spannungsteiler der beiden Y-Kondensatoren). Da der mögliche Strom durch die Y-Kondensatoren gering ist, ist das nicht gefährlich und auch legal, ausser für medizinische Geräte. Halbleiter sehen das aber anders, für einen Kleinsignal-FET, HF-Transistor oder auch ein IC kann dieser Strom, insbesondere der Ladestrom beim Einschalten, bereits tödlich sein. Daher sollte man für solche Anwendungen einen Pol über einen Ableitwiderstand mit Erde (Schutzleiter) verbinden, so dass die Spannung auf niedrigen Werten bleibt.
Re: Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo zusammen,
ein Fehlerstrom-Schutzschalter https://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstrom-Schutzschalter als zusätzliche Sicherheits-Maßnahme für die Radiowerkstatt ist auch keine schlechte Idee. In Schweden sind sie im Badbereich vorgeschrieben. Ich nehme an in Deutschland auch.
Übrigens haben in Schweden im Wohnbereich die meisten Steckdosen keinen Schutzleiter. Dafür ist ein Kinderschutz eingebaut, der das Herumstochern mit Stricknadeln in den Steckdosen verhindern soll, damit die ersten elektrotechnischen Gehversuche des Nachwuchses nicht tödlich enden.
Seine Hauptsicherungen darf jeder selbst auswechseln, was auch ab und zu bei uns mal vorkommt. In Deutschland undenkbar. Litzendraht ist in Schweden bei der Elektroinstallation erlaubt. Sie werden mit Hütchen zum Verdrehen leitend verbunden. Eine Feuerversicherung ist bei den Häusern, die meisten aus Holz sind, Pflicht. Die nächste Feuerwehr ist bei uns 10 km entfernt. Also sollte man gut versichert sein. Häufig brennen Häuser wegen der kleinen Schaltnetzteile im Steckergehäuse ab, mit denen die Handis aufgeladen werden.
In Schweden (10 Millionen Eiwohner) sind letztes Jahr (2016) 14 Privat-Personen durch einen elektrischen Schlag umgekommen. Im Vergleich dazu gab es im gleichen Zeitraum 162 Morde. 2015 gab es 260 Verkehrstote und 1554 Selbstmorde. Ich wollte das nur mal aufzählen, um ein Gefühl für die Lebensrisiken zu erhalten. 1554 völlig unnötige Selbstmorde bedeutet, dass der größte Feind man selber ist mit einer falschen Vorstellung von sich selbst und seinen eigenen Fähigkeiten, damit keiner auf dumme Gedanken kommt.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Heizspannungsquelle für Röhrenprüfer aus einem alten Schaltnetzteil
Hallo Volker.
Leben ist lebensgefährlich, das gilt wohl für alle Bereiche des Lebens. Ich bin auch reichlich mit Wandwarzen (Steckernetzteile) ausgestattet. Bisher habe ich noch keinen Abbrand erlebt. Durch Stromschlag sind, laut Statistik, auch in Deutschland nur wenige Menschen ums Leben gekommen. Die Angst vor Strom bei vorgesehenem Umgang ist nicht begründet, ein sorgloser Umgang führt in den meisten Fällen nur zu einem Schreck ohne gesundheitliche Folgen. Von einem Test rate ich trotzdem ab.
Mit vielen Grüßen. Wolle.
Die sechs Phasen der Planung: Begeisterung, Verwirrung, Ernüchterung, Suche nach den Schuldigen, Bestrafung der Unschuldigen, Auszeichnung der Nichtbeteiligten.
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