Umbau von alten PC-Schaltnetzteilen nach der relativ einfachen DL7IAB-Methode

  • Hallo zusammen,


    aus alten Computerschaltnetzteilen lassen sich durch relativ einfache Maßnahmen hochstabile 13,8 Volt / 14 A gewinnen. Es müssen im Prinzip nur ein paar Widerstände eingebaut werden und ein paar Leiterbahnen durchtrennt werden. Wie es geht, steht in der


    Netzteilumbau.pdf (718 KB).



    Die Idee, die mich begeistert hat, stammt von Richard, DL7IAB. Er hat darüber auch einen Artikel in der CQ-DL verfasst.


    Auf seiner Homepage


    findet man nun weitere Tipps und jetzt auch eine Anleitung zum Umbau von modernen ATX-Netzteilen, aus denen mindestens 16 A zu gewinnen sind. Solche Netzteile gibt es ja schon unter 15 €.


    Ich selbst habe vor einem Jahr ein 10 Jahre altes 200-Watt- PC-Netzteil umgebaut:



    Ich benutze es in der Werkstatt, weil es kurzschlussfest ist und um eine 2m-Mobilfunkstation zu betreiben, die beim Senden 10 A benötigt. Kein Brummen, Kein Rauschen, einfach perfekt. Von anderen habe ich gehört, dass der Betrieb an Kurzwellen-Transceivern auch keine Probleme bereitet.


    Noch ein paar dringende Anmerkungen: Der Umbau ist nichts für elektrotechnisch Unbedarfte. Wer noch nie was von U=R*I und P=U*I gehört hat, soll die Finger von solchen Umbauten lassen. Solchen Leuten, die überhaupt nicht wissen, was sie tun, geben weder Richard noch ich aus guten Gewissen irgendwelche Ratschläge. Sri, aber wir haben da schon haarsträubende Dinge erlebt. Achtung: Auch nach dem Abschalten treten noch lebensgefährlich hohe Spannungen im Primärkreis auf.


    Beim Entwurf des Spannungsteilers muss man oft noch experimentell ein paar 1-Ohm-Widerstände hinzufügen, um die gewünschte Spannung genau zu treffen. Da man oft mit Normwiderständen nicht auskommt, muss man durch Reihen- und Parallelschaltung das richtige Widerstandsverhältnis erzielen und dabei die Verlustleistung für jeden Widerstand ausrechnen. Wer also hier keine Kenntnisse in den elementarsten Grundlagen der E-Technik vorweisen kann, wie sie z.B. für die Amateurfunkklasse E verlangt werden, ist hier überfordert und bringt sich und andere in Gefahr.

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo, alle Nachbauer,


    die Überschrift ist verlockend einfach, aber ich möchte den letzten Absatz von DH7UAF noch einmal unterstreichen - wenn man nicht genau weis, was man tut, wird es lebensgefährlich. Die Methode des unbekümmerten Probierens ist hier total fehl am Platz. Minimalstrafe für einen Fehler beim Umbau ist meist ein Knall mit Rauchwolke, es kann aber auch viel schlimmer kommen. Und nach 2 Fehlern ist dann auch der Preisvorteil dahin. Man sollte sich schon sicher sein, daß man nicht wegen ein paar Euro Einsparung eventuell die ganze Familie unter Netzspannung setzt.


    73 Reiner

  • Hallo Volker, leider gibt es aber auch Computer-Netzteile, die mit ihrer Taktfrequenz
    bei 50 kHz und sehr hartem Schaltverhalten bis hinauf zu 10 MHz Oberwellen erzeugen.
    Durch die auftretenden Frequenzmodulation der Grundschwingung ist dann im Kurz-
    wellengebiet nur noch ein verbrummtes Breitbandspektrum zu hören. So mir passiert
    vor etwa 2 Jahren. Bei einem doppelt so teurem Netzteil hatte ich dann Mühe,
    Harmonische auf Kurzwelle zu finden.
    73! Olaf, DL7VHF

  • Hallo zusammen,


    der Umbau von ATX-Netzteilen ist in der Tat etwas kniffilig, weil man bei manchen Konstruktionen an mehreren Stellen Schutzschaltungen für Strom und Spannung aushebeln muss. Dann kann sich bei Überlast so ein Schaltnetzteil mit einem Knall verabschieden. Hier ist wirklich mit Sorgfalt vorzugehen. Bei ATX-Netzteilen kann man wirklich einen sehr komplizierten Weg einschlagen, wie es diese beiden Links zeigen:


    http://www.webx.dk/oz2cpu/radios/psu-pc400-mod.htm
    http://www.sprut.de/electronic/switch/12vsnt/12vsnt.html


    Bei den alten Schaltnetzteilen, also die, die noch einen richtigen Netzschalter an der Computerfrontseite haben und die fast alle gleich aufgebaut sind, geht der Umbau aber recht unproblematisch. Und diese Dinger landen ja normalerweise auf den Schrott.


    Bei diesen alten Schaltnetzteilen fällt mir noch was ein: Oft ist das Diodenpaar für 5 Volt für höhere Ströme ausgelegt als das für 12 Volt. Man tut also etwas gutes, wenn man diese beiden Diodenpaare vertauscht. Diese Diodenpaare sind in Transistorgehäusen auf Kühlkörpern geschraubt. Der Vollständigkeit halber sei noch der übrigens sehr lesenswerte Link zu


    http://www.qrp4u.de/docs/de/powersupply/


    erwähnt, wo ein anderer Weg eingeschlagen wird und der ganze Sekundärteil und der Regelungsteil umgebaut wurde. Diese Mühe habe ich mir aber nicht gemacht, da DL7IAB eine andere Methode anwendet.


    Es sollte auch klar sein, dass man ein umgebautes Netzteil vor seinem richtigen Einsatz mit Lastwiderständen mehrere Stunden testet. Da man schwer Lastwiderstände für diese Verlustleistung bekommt, kann man aufgewickeltes Elektrokabel nehmen, das man in einem Plastik-Eimer voll Wasser kühlt. Als Kabel muss bei mir meine Urlaubsdrahtantenne herhalten.


    Zur Sicherheit würde ich bei allen umgebauten Netzteilen als Schutz gegen Überspannung einen Thyristor am Ausgang empfehlen, wie sie unter


    http://www.rason.org/Projects/powsupply/powsupply.htm


    beschrieben ist. Man stelle sich mal als Worst-Case-Szenario bei dem eingebauten Spannungsteiler eine kalte Lötstelle an der entsprechenden Stelle vor und die Spannung schießt sofort bis auf 18 Volt hoch. Da freut sich weder der angeschlossene FT-1000MP noch sein Besitzer.


    Bevor man sich die Mühe macht ein Schaltnetzteil umzubauen, sollte man prüfen, ob es Oberwellen abstrahlt. Eine nachträgliche Filterung des Ausgangs unter Einsatz von Spulen ist auf Grund der hohen Ströme nur unter Schwierigkeiten hinzubekommen. Ist ist ja nicht so leicht eine niederohmige Drossel für 20 A zu wickeln. Bis jetzt hatte ich jedoch Glück und so ein schlechtes noch nicht erwischt - mit einer Ausnahme allerdings: Ein Exemplar aus dem Jahre 1985, das ein Rauschen auf dem UKW-Rundfunkband erzeugte.


    Auch muss man mit einer Sägezahnspannung von etwa 20 mVss leben. Diese Sägezahnspannung bekommt man etwas kleiner, wenn man zum Sieben Elkos mit kleinen ESR verwendet oder mehrere kleinere Elkos (100 µF) parallel schaltet.




    Reparaturtipps für Schaltnetzteile:


    Schaltnetzteile, die nach längerer Betriebszeit nicht mehr funktionieren, kann man oft relativ leicht wieder zum Leben erwecken. Zuerst müssen die Innereien mit einem Pinsel von Staub befreit werden. Die alten Schatznetzteile laufen nur bei angeschlossener Last, wozu ich 12V-KFZ-Bremslampen verwende. Man kann solche mit zwei Glühfäden nehmen, um 5 und 12 Volt gleichzeitig zu bedienen.


    Meistens sind einige Elkos ausgetrocknet und haben an Kapazität verloren. Man fängt bei den kleinen an und misst deren Kapazität. Verdächtige werden ausgetauscht. Manchmal springen die Schaltnetzteile nur an, wenn man sie mit einem Föhn erwärmt. Dann hilft anschließend Kältespray, um den defekten Elko zu lokalisieren. Es kann natürlich in diesem Fall ein kalte Lötstelle oder ein Haarriss auf der Platine sein. Leider kostet eine große Dose Kältespray fast so viel wie ein neues Netzteil. Bei manchen Elkos hat sich das ESR (Äquivalente Serienwiderstand) vergrößert, wobei die Kapazität erhalten blieb. Dieser Fehler ist schwer zu finden. Man kann probeweise einen anderen, kleinen Elko parallel schalten. Als Ersatztypen die Elkos für 105 °C verwenden.

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hier noch ein paar Bilder von meinem ersten nach DL7IAB umgebauten 200-Watt-PC-Schaltnetzteil


    1. Die Innenansicht. Auf der Lochrasterplatte befindet sich die Lüfterregelung. In der Ecke rechts unten sieht man den nachträglich eingebauten Spannungsteiler:




    2. Hier sieht man den Spannungsteiler in Großaufnahme:



    Der Spannungsteiler findet dort Platz, wo vorher der Kabelbaum seinen Ursprung hatte und ausgelötet wurde. Man achte darauf, dass die Widerstände nicht von den restlichen Kabeln berührt werden. Theoretisch würden ja zwei Widerstände reichen, wenn man die richtigen Werte zur Hand hätte bzw. wenn es diese in der Normreihe gäbe. Aber wie so oft ist das Leben ungerecht und man muss sich mit Parallel- und Reihenschaltungen behelfen.



    3. Nachfolgend eine Ansicht von einer anderen Perspektive:



    Auf dem Kühlkörper im Vordergrund sitzen die beiden Gleichrichterdiodenpaare für 5 und 12 Volt, welche man vertauschen könnte. Dies ist aber nicht zwingend notwendig.

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo zusammen,


    inzwischen habe ich ein weiteres 200-Watt-PC-Schaltnetzteil der älteren Bauart umgebaut, das in seinem früheren Leben sein Dasein in einem 486er fristete. Es liefert nach dem Umbau im Leerlauf 13,80 Volt. Schließt man einen 1-Ohm-Widerstand an, sinkt die Spannung auf 13,71 Volt. Das ergibt einen Innenwiderstand von etwa 6,6 Mili-Ohm. Die Spannungsabfälle an den kurzen Drahtstücken zum Messpunkt haben dabei bestimmt ihren größten Anteil. Immerhin fließen fast 14 Ampere. Selbstverständlich habe ich den Versuchsaufbau nur kurzzeitig unter Last betrieben.


    Ich empfehle vor dem Umbau die durch den jahrelangen Betrieb völlig verstaubten Netzteile zu reinigen. Dies erfolgt nach der konservativen Methode mit einem Pinsel recht gut. Soll es aber eine wirklich saubere Sache werden, dann ist die unter Kein Witz - Das spülmaschinenfeste PC-Schaltnetzteil beschriebene Methode zu wählen. Besonders Menschen mit einer Allergie auf Hausstaub werden von dieser Reinigungsart nicht abgeneigt sein. In diesem Thema ist auch beschrieben, wie man die Etiketten vom Gehäuse entfernt.



    Nachfolgend die Links zu den einzelnen Bildern vom Umbau:
    Versuchsuchsaufbau: Modifizierte Leiterplatte im ausgebauten Zustand.
    Leiterbahnseite: Die durch Fräsen durchtrennte 5-Volt-Lötinsel. Als Fräser diente bei mir ein 4-mm-Spiralbohrer, der auf einer Ständerbohrmaschine gespannt war.
    Widerstände: Der eingebaute Spannungsteiler. Die Widerstände werden heiß und dürfen deshalb keine anderen Bauteile berühren. Im Vordergrund sieht man eine Drahtbrücke, die zur 5-Volt-Insel führt. Diese Drahtbrücke führt zum Eingang der Regelschaltung.



    Dimensionierung des Spannungsteilers:

    Die Widerstände habe ich wie folgt dimensioniert und anschließend simuliert:


    Download des PSpice-Projektes hier


    Für den Steuerstrom habe ich einen Wert angenommen, der vorhanden sein müsste, wenn die Widerstände keine Toleranzen hätten. Da von Netzteil zu Netzteil andere Steuerströme verwendet werden und die Widerstände Toleranzen besitzen, muss im Einzelfall mit den Widerstandswerten etwas experimentiert werden. Meine Widerstandskombination ist mehr durch Zufall entstanden, indem ich solche Werte kombinierte, die gerade in der Bastelkiste vorhanden waren. Bei dieser Dimensionierung kommt man ohne zusätzlichen Lastwiderstand aus und mit 1-Watt-Widerständen liegt man absolut auf der sicheren Seite. Trotzdem werden sie im Betrieb sehr heiß. Rechnet man nach, ließe sich das Widerstandsgebilde zwischen Masse und 5 Volt auch durch 2 x 22 Ohm in Reihe ersetzen.


    Je kleiner der Widerstand zwischen Masse und der 5-Volt-Insel ist, desto größer wird die Ausgangsspannung. Ist die Ausgangsspannung zu klein, kann man sich durch Parallel-Schalten von Widerständen, die zwischen 300 und 3 kOhm liegen, an die 13,8 Volt herantasten.



    Der Lüfter:
    Der Lüfter hatte starke Vibrationen. Nach Entfernen des Etiketts konnte man die Nabe erreichen, die ich mit ein paar Tropfen Motorenöl aus einer medizinischen Spritze ölte. Für Lüfter verwende ich schon seit fast zehn Jahren Motorenöl. Bis jetzt gab es noch keine Probleme mit Verharzungen. Nähmaschinen- oder Haushaltsöl wäre bei den hohen Drehzahlen übrigens zu dünn. Außerdem betreibe ich den Lüfter nicht an 12 Volt sondern an 5 Volt, die ich vom Minus-5-Volt-Anschluss des Netzteils abgreife. Die Drehzahl reicht aus, da ich das Netzteil ja nicht unter Dauerlast betreiben werde.



    Nach Beendingung der Tests habe ich den Versuchsaufbau natürlich sofort vom Stromnetz genommen, da meine beiden neugierigen Katzen ihre Nasen in alles stecken müssen. Bei über 300 Volt DC an den Siebkondensatoren des Primärkreises kein angenehmer Gedanke. Gestern habe ich bereits das Gehäuse lackiert, welches auf dem Speicher vor sich hin trocknet und auf den Einbau wartet. Leider musste ich es nach dem Bohren der Löcher die Frontseite erneut lackieren. Nun warten die Teile auf ihren Zusammenbau:



    Fortsetzung folgt!


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo zusammen,


    das Gehäuse ist fertig. Es geht weiter.


    Da die Front ein großes Loch für den Kabelbaum hatte, musste eine Blende her, die ich aus glasfaserverstärktem Leiterplattenbasismaterial herstellte und mit Sekundenkleber festklebte. Die Blende habe ich mit einer Blechschere zurechtgeschnitten und die Kanten geschliffen. Anschließend wurde das Gehäuse mit der Spraydose lackiert. Seidenmatter Lack hat den Vorteil Unebenheiten zu kaschieren. Weitere Informationen dazu gibt es unter Anleitung Frontplattenherstellung für umgebaute PC-Schaltnetzteile zu finden.



    Ich habe einige Fehler gemacht, aus denen ich lernen musste. Nicht hoffen, dass das Lackieren mit dem Pinsel ein schönes Ergebnis ergäbe. Das Abschleifen von diesem Mist hat mich viel Mühe gekostet. Die Blende erst Ankörnen und dann mit einem 1-mm-Bohrer vorbohren. Dann festkleben. Dann bohren (mit befestigten Gehäusedecke) und erst zum Schluss lackieren. Zwei Tage trocknen lassen. Der Bolzen für die Schutzleiterbefestigung wurde mit einem Stück Schrumpfschlauch geschützt.


    Da eines Morgens im Ofen Brötchen aufgebacken wurden, nutzte ich die Restwärme des Backofens, um den Lack durchzuhärten. Bei 100 °C legte ich also das Gehäuse in den sich langsam abkühlenden Ofen. Dem Sekundenkleber und dem Lack machte dies nichts aus. Die ganze Küche roch nur nach Farbe. Vorher war ich auch so intelligent und entfernte das Stück Schrumpfschlauch, welches über den Bolzen der Schutzleiterbefestigung gestülpt war.


    Fortsetzung folgt.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo Volker,


    ich habe mich von Dir inspirieren lassen und auch ein altes Netzteil umgebaut. Es sah exakt so aus wie Dein letztes. Als Spannungsteiler habe ich einen 18 Ohm/5Watt und eine Kombination aus 10+0,22Ohm/5 Watt benutzt. Die Spannung liegt nun bei 13,68V.
    Erste Versuche mit 18 und 7,8 Ohm (wie in dem ersten Dokument empfohlen) brachten eine viel zu hohe Spannung. Ist das ein Test, ob man Spannungsteiler berechnen kann? Ich habe erst experimentell den kleineren Wert erhöht, später dann aber die Sollwerte ausgerechnet und siehe da - die errechneten Werte haben genau gepasst.


    Jetzt fehlt noch ein so schönes Gehäuse wie Deines und ein Spannungsbegrenzer - und der Dauerlasttest natürlich. Eine erste grobe Messung ergab keinerlei Störstrahlungen.


    Übrigens: warum braucht man gerade 13,8 V ? Warum nicht 12V?

    73 de Horst, DF1HD

  • Hallo Horst,


    es freut mich sehr, dass bei dir der Umbau geklappt hat und nachträglich Gratulation zu deiner Lizenzaufstockung! :) :) :) :) :) :) :) :) :) :) :)


    Das Gehäuse war ja ursprünglich auch von einem Schaltnetzteil. Die Gehäuse der ganz alten Schaltnetzteile zu 386er-Zeiten sind leider nicht so schön. Deshalb habe ich ein neueres Gehäuse genommen, dessen Platine nicht mehr zu reparieren war. Dank der Normung passen die meisten Platinen ohne Probleme rein.


    Zu dem Spannungsteiler: Da scheint es kleine Unterschiede von Platine zu Platine zu geben. Deshalb muss man etwas experimentieren, wenn man mit niedrigeren Querströmen arbeitet. Zudem handelt es sich um einen belasteten Spannungsteiler. Wegen der sonst zu hohen Verlustleistung bin ich dazu übergegangen, den größeren der beiden Widerstände bei etwa 75 Ohm ( 2 x 150 Ohm parallel) anzusiedeln, wie ich das jetzt bei meinem letzten Umbau gemacht habe.


    Den Dauertest würde ich mal im Gehäuse mit Lüfter bei 10 Ampere machen. 20 Minuten müssten reichen.


    Eine Spannungsbegrenzung habe ich ehrlich gesagt noch nicht eingebaut, da ich nur meine eigenen Geräte an diesen Netzteilen betreibe. Das muss jeder selbst verantworten. Ich will nur nicht, dass mir jemand den Kopf abreißt, wenn der nagelneue Transceiver der Oberklasse hin ist.


    Das mit den 13,8 Volt hat wohl historische Gründe und stammt von der 12-Volt-Autobatterie her, die 6 Zellen zu je 2,3 Volt Spannung im Leerlauf und voll geladen besitzen.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo Liste,


    hier noch n Umbau mit Flohmarktware. Naja, es ist eher kein Umbau, sondern geschicktes Kombinieren von Vorhandenem. Das Netzteil (Ericsson, 27V/700W) gabs für 10€ in Neumarkt, den DC/DC-Wandler von Melcher auf der Ham Radio für 5€, die Akkus 12V/15Ah gabs für lau (ausgemustert, aber unbenutzt). Netzteil und Wandler sind im AFU-Bereich totenstill, keine Störungen. Kein Wunder: das große Schaltnetzteil stammt aus einem Mobilfunksender, der Melcher-Wandler ist geschirmt und gefiltert.


    Die Baugruppe lädt die Akkus über eine 12V/100W Halogenbirne als Vorwiderstand während der Generator läuft, und der DC/DC-Wandler wird mit einem Relais zwischen Wandler und Akkus umgeschaltet. Vorteil: die Transceiver sehen immer 13,8V, auch wenn die Akkus fast leer sind, und die Transceiver merken nichts, wenn der Generator wegen Spritmangel abschaltet. Mit dieser "Kiste" haben wir vor zwei Wochen den UKW-Fieldday von Z46 bestritten, ging ufb!




    Viele Grüße,



    Rainer DG1SMD


    Anhang: akkupack.jpg

  • hab mir jetzt auch mal ein Netzteil umgebaut!
    hab ja genug davon ( Programmierer) hi.
    das erste ging leicht schief! Irgendwo hatte sich ein kurzschluss eingenistet! Knall!! Rauchwolke! Zwangsverdunkelung der Werkstatt! anschliessend 2 Stunden die einzelteile von den Elkos aufsaugen!


    Das zweite und Dritte funktionierten dann auch! 13,72 Volt/13,05 Volt unter Vollast von 14,87 A / 12,92A. Der Test zu Störwellen steht noch aus! Meine XYL hatte meine Zeit anderweitig verplant HI.


    Gruss Mike

    Geht nicht gibts nicht!!! Alles über 10 Watt ist Stromverschwendung!!!
    DL-QRP-AG 2835 G-QRP 12308 DARC B12 JN59PM
    Spatz II 80m * Pixie's 160,80,15,10 m * BITX80,15,10m* SoftRock 80m * Softrock 30/40m im Bau

  • Hallo Volker


    Vielen Dank für die vielen Bilder und detailierten Berichte.
    Leider stehen bei mir nur Atx Netzteile.


    Eines davon habe ich umgebaut, aber mehr als
    Versorgung zum Experimentieren.
    siehe:
    http://amateurelectronics.spaces.msn.com/


    Ich hoffe ich komme bald an ein passendes Netzteil zum Umbau ran.
    Die sind ja super praktisch. Eines würde ich dann gleich bei meinen
    Eltern am Land lassen. Meißtens scheitert das Funken bei ihnen
    das ich zu faul bin das rießen Netzteil einzupacken.


    LG
    Michael OE1MIS

    Einmal editiert, zuletzt von OE1MIS ()

  • Hallo zusammen,


    vielen Dank für die vielen Umbau-Berichte. Michael, laut DL7IABs Homepage gehen doch ATX-Netzteile auch zum Umbauen.


    Die Sache von Rainer mit der 12 Watt/100Watt-Halogenbirne als Kaltleiter und Strombegrenzer hat mich darauf gebracht, dass man die umgebauten Netzteile auch zum Laden von Auto-Batterien verwenden kann.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

  • Hallo zusammen,


    es ist vollbracht. Das ehemalige 200-Watt-Netzteil aus dem Computerschrott ist fertig umgebaut und liefert nun stabile 13,8 Volt bei fast 14 Ampere:



    Nachfolgend wie versprochen die Bilder vom fertigen Umbau meines 200-Watt-Schaltnetzteils älterer Bauart:


    1. Platine Innenseite Front
    2. von vorne geöffnet
    3. von hinten geöffnet
    4. von der Seite, geöffnet, Kabel
    5. von oben, geöffnet
    6. von vorne mit Deckel


    Wenn ich dazu komme, schreibe ich noch ein paar Anmerkungen dazu.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Inzwischen habe ich mal einen Belastungstest mit dem Netzteil durchgeführt. Es wurde 40 Minuten lang mit etwas über 10 Ampere belastet bei einer Zimmertemperatur von 24 °C. Wenn man die beiden Diodenpaare nicht vertauscht hat, sollte man das Netzteil auf Dauer auch nicht mit mehr als 10 Ampere belasten. Der Lüfter wurde drehzahlreduziert mit 5 Volt anstatt mit 12 Volt betrieben. Im Leerlauf lieferte das Netzteil 13,79 Volt vor dem Versuchsbeginn, unter Last konstant 13,74 Volt und nach dem Versuch im Leerlauf 13,81 Volt. Ich konnte mit der Hand nicht feststellen, dass sich das Netzteilgehäuse nach den 40 Minuten spürbar erwärmt hatte. Und so sah der Versuchsaufbau aus:



    Die Glühbirne benötigte 2,5 Ampere. Die restlichen 7,5 Ampere zogen 2 parallel geschaltete 3,3-Ohm-Widerstände zu je 10 Watt, die in einem 1-Liter-Einmachglas mit Leitungswasser gekühlt wurden. Nach 30 Minuten verfärbte sich das Wasser gelblich und erreichte eine Temperatur von etwas über 50 °C. Gegen Versuchsende war das Wasser fast 60 °C heiß.



    Der Versuchsverlauf war eigentlich ziemlich langweilig für mich. Ich hoffe wenigstens die werten Leser nicht gelangweilt zu haben.



    Sägezahn:
    Nun habe ich noch die der Ausgangsspannung überlagerten Sägezahnspannung mit einem HM512 gemessen. Sie hat eine Frequenz von etwa 65 kHz. Im Leerlauf beträgt die Spannung 10 mVs, bei 2,5 Ampere Last steigt sie auf 20 mVs an. Nachfolgend das Oszillogramm, gemessen bei 2,5 Ampere Last:



    Die Graph erscheint deshalb so dick, weil mein alter Oszi die Synchronisation nicht mehr so richtig packte. Als ich in 50 cm Entfernung einen Röhren-Monitor einschaltete, wurde der Graph wegen einstrahlender HF plötzlich doppelt so dick. Mit diesem Monitor hatte ich auf Kurzwelle nie Probleme. Die Störungen, die von dem Netzteil ausgehen, können also nicht besonders groß sein.


    Masseverbindung:
    DL7IAB empfiehlt den Minusanschluss isoliert vom Gehäuse zu montieren. Der Minusanschluss darf also niemals leitend mit dem Gehäuse verbunden werden. Keinesfalls darf man auf die Idee kommen, die gesamte Masse des Platinenlayouts isoliert zu befestigen, da dann die Störstrahlung zunimmt.


    Ich muss mich an dieser Stelle nochmals bei DL7IAB für seine geniale Idee bedanken.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Ich habe nun nach Fertigstellung der Gehäuseanpassungen ein paar Messungen durchgeführt. Bei meinem Netzteil sieht es nicht so gut aus.
    Hier der Messaufbau: Die Last besteht aus einer 12V 55W Glühbirne (ca. 5A bei 13,8V). Die Störstrahlung habe ich mit einer Spule aus 3 Windungen erfasst.
    Ein Klick auf die Bilder vergrößert.
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2338T.jpg]
    Hier die Ergebnisse:
    Messung der Restwelligkeit ohne Last:
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2332T.jpg]
    Messung mit 5A Last:
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2333T.jpg]
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2334T.jpg]
    Beim "Hineinzoomen" zeigt sich noch eine andere Störfrequenz:
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2335T.jpg]
    Das Frequenzspektrum bei mir im Keller bei ausgeschaltetem Netzteil (Rechtes Ende ca. 100MHz)
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2336T.jpg]
    Bei eingeschaltetem Netzteil ist doch ein rechter Störnebel zu sehen:
    [Blockierte Grafik: http://www.bnv-bamberg.de/home/ba1100/qrp/etc/CRW_2337T.jpg]


    In wie weit sich das auf die Sende- und Empfangseigenschaften eines Tranceivers auswirkt habe ich noch nicht ermittelt.

    73 de Horst, DF1HD

  • Hallo Horst,


    das sieht interessant aus. Das erklärt auf jeden Fall, warum diese Netzteile sowohl von ihrer Ausgangs-Leistung als auch von ihrer Störstrahlung auf jeden Fall für 2m FM geeignet sind.


    Ergänzung vom 19.7.06: Allerdings misst du durch das Aluminiumgehäuse (ich nehme an es ist Aluminium) hindurch das H-Feld. Wenn du bei dem Abstand nichts messen kannst, ist irgendwas defekt. In unmittelbarer Nähe sitzt der Ringkern, die Kabel mit ihren hohen Strömen und einige Übertrager. Interessant ist, was noch in einem Meter Abstand zu messen wäre.


    DL7IAB hat mir eben nochmals geschrieben, dass die Masse der Platine mit dem Gehäuse verbunden sein muss, so wie es das Platinen-Layout auch vorsieht. Nur ist es wichtig, dass die beiden Ausgangsbuchsen für Plus und Minus isoliert angeschraubt werden, damit sich keine Schleife bilden kann, über die eine Abstrahlung gelingen kann. Also die Massebuchse niemals mit dem Gehäuse verbinden.


    Bei meinem Exemplar habe ich noch zusätzlich ein Netzfilter in die Netzzuleitung eingebaut, das aus einem alten ATX-Netzteil stammt.


    Weiterhin empfiehlt DL7IAB einen Ringkern mit Zwillingslitze zu bewickeln und davor und dahinter einen Keramikkondensator (symmetrisches Pi-Filter). Alles so dimensionieren, dass die Resonanzfrequenz etwas unterhalb der Schaltfrequenz liegt.


    DL2YEO verwendet bei seiner Modifikation (http://www.qrp4u.de/docs/de/powersupply/) ein unsymmetrisches Pi-Filter aus 2 x 470 nF und einer 100 µH-Spule und hat damit sehr gute Erfahrungen gemacht. Jetzt muss ich mir nur noch überlegen, wie ich diese Spule für 14 Ampere baue.


    Dann habe ich ja mein Gehäuse so schön lackiert. Ich sollte an den Stellen, wo der Deckel aufliegt, den Lack wieder abkratzen.


    Schließlich möchte ich der Betriebssicherheit wegen die beiden Diodenpaare noch vertauschen. Das Netzteil entwickelt sich zu einer Lebensaufgabe. :rolleyes:


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

    4 Mal editiert, zuletzt von SM5ZBS ()

  • Hallo zusammen,


    nun habe ich die beiden Diodenpaare (Doppeldioden) vertauscht, so dass der dickere der beiden, der ursprünglich die 5 Volt versorgte, nun für die 13,8 Volt verantwortlich ist. Danach konnte ich auch einen Dauertest mit 12 Ampere wagen. Den hat das Gerät auch klaglos überstanden. Nach einer Stunde beendete ich den Test. Das 200-Watt-Netzteil gab ja dabei permanent 170 Watt ab. Mehr will ich nicht wagen herauszuholen. Bei 12 Ampere brach die Spannung von 13,81 Volt im Leerlauf auf 13,73 Volt zusammen. Das entspricht einem Innenwiderstand von 0,67 Mili-Ohm. Da kann man nicht meckern. Die Zimmertemperatur betrug 24 °C und an dem mit 5 Volt drehzalgedrosselten Lüfter war der Luftstrom etwa 30 °C warm.


    Als Lastwiderstand diente ein 1-Ohm-Widerstand / 10 Watt, den ich wieder mit Leitungswasser in einem Einmachglas mit 1 Liter Fassungsvermögen kühlte. Der Widerstand hielt durch, doch bekam sein Keramikkörper einen Sprung.


    Hier habe ich das Kühlblech samt der beiden Diodenpaare bereits entfernt:



    Dieses Kühlblech ist mit 2 Schrauben auf der Platine befestigt.


    Und so war dieses Kühlblech ursprünglich bestückt:



    Hier zum Datenblatt der "dicken Diode".
    Hier die Eckdaten der kleinen Diode.


    Und so sieht das Blech nach dem Vertauschen aus:



    Die Dioden wurden ursprünglich mit unterschiedlich großen Blechschrauben befestigt, die ich nicht mehr verwenden konnte. Ich schnitt deshalb mit einer normalen M3-Schraube unter Schmierung mit Brennspiritus Gewinde in die beiden vorhandenen Löcher. Danach das Entgraten mit einem 10mm-Bohrer oder ähnlichem nicht vergessen! Zwei kurze M3-Schrauben befestigten dann die die beiden Diodenpaare. Die Schrauben können sich nicht lösen, da sie stramm in den selbsgeschnittenen Gewinden sitzen.


    Damit das linke Diodenpaar auch isoliert befestigt werden konnte, brauchte ich noch einen Isoliernippel, den ich zum Glück in der Bastelkiste fand. Bei beiden Bauteilen ist nämlich der Mittelanschluss mit dem Gehäuse verbunden. Ich hatte übrigens noch Wärmeleitpaste verwendet, was auch angebracht ist, da das Kühlblech im Lastbetrieb so heiß wird, dass man sich die Finger verbrennt.


    Nun benötigt man noch einen 1,2 mm-Bohrer, damit der mittlere Pin des dicken Diodenpaars in die Leiterplatte gesteckt werden kann. Die angelöteten Drähte sind auch notwendig, damit die Anschlüsse nach dem Vertauschen in die entsprechenden Löcher der Platine passen. Beim Einsetzen geht es etwas eng zu. Also genau auf Kurzschlüsse kontrollieren, auch nach dem Einlöten.


    Der erste Test nach dem Vertauschen: Da gab es eine böse Überraschung, denn bei einer Last von 2,5 Ampere hörte ich nach 5 Minuten Betrieb einen leises Pfeifen. Das Oszi zeigte eine Sinusschwingung von etwa 4 kHz mit 80 mVs. Dem Sinus war noch ein Sägezahn von etwa 10 mVs überlagert. Die Ursache liegt in den größeren Sperrschichtkapazitäten der dickeren Diode, die die Regelung zum Schwingen bringen können. Das Problem konnte ich mit einem 2200 µF-Elko beheben, den ich an den beiden Polen anschloss. Schließlich baute ich einen 2200 und einen 3300 µF-Elko fest in das Gerät ein und der Fehler trat bei allen Belastungen nie weider auf. Bei 14 Ampere hatte ich dann nur einen Sägezahn von 20 mVs und im Leerlauf nur 7,5 mVs. Für die Elkos Typen für 105 °C verwenden.



    EMV: Als nächstes will ich mich dann um die Filterung kümmern. Bis jetzt konnte ich nur feststellen, dass bei einem alten Autoradio aus den 60er Jahren auf L,M,K und UKW keine Empfangsstörungen hörbar waren, wenn man es selbst mit dem Netzteil unter Volllast oder im Leerlauf betrieb.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo zusammen,


    um die Störstrahlung von meinem umgebauten PC-Netzgerät beurteilen zu können, habe ich meinen FT-747GX zur Probe an einem längsgeregelten Netzteil und zum Vergleich an meinem umgebauten PC-Netzgerät betrieben. Dabei habe ich den abgelesen S-Wert in Stellung USB um 15:00 MESZ bei verschiedenen Frequenz verglichen. Ich habe natürlich nur Frequenzen gewählt, die frei waren. Zwischen den Vergleichsmessungen lagen etwa 5 Minuten. Die Antenne ist ein 28 m, endgespeister Draht, angepasst auf 80 m. Das 80m-Band habe ich wegen permanenter Störungen leider ausklammern müssen. Dieses Band ist bei mir unbrauchbar. Das PC-Netzgerät habe ich ohne irgendwelche zusätzliche Filter wie Ringkerne u.s.w. mit dem Transceiver verbunden. Der FT-747GX benötigt für den Empfangsbetrieb etwa 2 A.



    Der Werte sind natürlich nur als Anhaltspunkt zu verstehen, da ich an meinem Standort unter einem vergleichsweise hohen Störpegel leide. Jedenfalls konnte ich im praktischen Empfangsbetrieb keinen Unterschied feststellen. Auch konnte ich keinen "Lattenzaun" entdecken. Schaltete ich jedoch meinen Flachbildschirm ein, war auf manchen Frequenzbereichen ein höheres Rauschen zu bemerken.


    Hier zum Größen-Vergleich die beiden Probanden:



    Das längsgeregelte Netzteil für 3 Ampere Dauerlast war übrigens ursprünglich auf 2m nicht ganz HF-fest und wurde von mir entsprechend umgebaut.


    vy 73 Volker DH7UAF

    vy 73 de Volker SM5ZBS

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  • Hallo zusammen,


    nun habe ich bei 15 Ampere einen 40 Minuten langen Dauertest mit kurzen Unterbrechungen gewagt. Die Unterbrechungen waren notwendig, um das Kühlwasser auszutauschen. Außerdem war der 20-A-Bereich des Mulitmeters nicht für Dauermessungen geeignet und musste wegen Hitzeentwicklung ab und zu abgeklemmt und überbrückt werden. Zum Schluss hatte der aus dem drehzahlreduzierten Lüfter (5 V statt 12 V) kommende Luftstrom eine Temperatur von 48 °C. Die Spannung brach von 13,8 Volt Leerlauf auf 13,53 Volt zusammen. Das entspricht einem Ri von 18 Mili-Ohm. Dabei gab das Netzgerät eine Leistung von etwas über 200 Watt ab. Die Zimmertemperatur betrug wieder 24 °C. Da der Widerstandswert in seinem Wasserbad schwankte, shoss der Strom manchmal kurzzeitig auf 16 Ampere hoch. Aber alles blieb heil.


    http://www.janson-soft.de/amateurfunk/snt-15Ampere-gross.jpg

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    Vorschlag zur Lüfterregelung:
    Aus Sicherheitsgründen überlege ich mir nun den Lüfter über die Temperatur zu regeln. Ab 35 °C mit voller Drehzahl und ab 45 °C soll die Last vom Netzgerät über ein Relais genommen werden. Erst bei 43 °C schließt sich da Relais wieder. Zur Kontrolle ersetzt man die einfarbige LED durch eine zweifarbige. Dann braucht man kein neues Loch bohren. Der Temperaturfühler muss am Lüfter im Luftstrom angebracht werden. Die Temperatur habe ich übrigens mit einem Aquarienthermometer gemessen.


    Es liegt also noch einiges an Entwicklungsarbeit vor mir.


    vy 73 Volker DH7UAF

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