Netzteil für Röhrenexperimente
Geschrieben von Andreas am 07. Januar 2015
Seit vielen Jahren liegen diverse Röhren aus einen Russischen Röhrensortiment von Pollin im Keller. Nun ist es endlich an der Zeit damit ein wenig zu experimentieren. Röhren benötigen typischerweise eine Anodenspannung im Bereich von 100V bis 200V. Das ist ein ganz anderer Spannungsbereich als der von modernen Halbleiterschaltungen, man benötigt oft ein spezielles Netzteil, das diese Spannungen auch liefern kann. Gerade beim Laborbetrieb am besten regelbar und vorallendingen galvanisch getrennt. Eine Möglichkeit wäre ein 1:1 Transformator zu nehmen und auf der Primärseite einen linearen Regler aufzubauen. Für die Regelung benötigt man dann noch einen extra Transformator, da diese zumeist nicht mit 240V betrieben werden kann. Das wird dann recht kompliziert. Aber zum Glück habe ich im Keller noch mehrere Mini-Schaltnetzteile aus alten DDR Beständen. Davon habe ich ein 220V nach 15V Modul ausgewählt und die Schaltung im Prinzip umgedreht, also ein 15V nach 5-200V Schaltnetzteil gebaut. Hier beschränkt sich der Bereich in dem hohe Spannungen vorkommen auf den Ausgang, so dass man keine speziellen Vorkehrungen für die Regelung treffen muss.
Schaltung¶
Herzstück der Schaltung ist ein B260D Schaltnetzteil-Steuer-IC. Dies ist das DDR-Pedant zum TDA1060. Die Schaltung ist in drei wesentliche Teile aufgeteilt: Die mehr oder weniger Grundbeschaltung des B260D, einer Strombegrenzung mittels Operationsverstärker sowie der Spannungseinstellung . Letztere ist über einen Spannungsteiler realisiert der zwischen Ausgangspannung und eine Referenzspannung geschaltet ist. Der B260D vergleicht die geteilte Spannung dann mit seiner internen Referenzspannung von etwa 3,7V. Ich habe diese Art der Schaltung gewählt, damit an den Potentiometern an der Frontplate keine hohen Spannungen anliegen. Mittels der zusätzlichen Trimmer muss das ganze dann abgeglichen werden. Konstruktionsbedingt gibt es dadurch eine minimale Ausgangsspannung von etwa 5V ab der die Spannungsregelung aktiv wird. Dies ist für den vorgesehen Anwendungsfall jedoch ohne Bedeutung.
Schaltplan¶
Aufbau¶
Das ganze habe ich dann noch mit einem LED-Panelmeter zur Spannungs/Strom Anzeige kombiniert und in einem Aluminiumgehäuse verbaut. Die Stromversorgung mit 15V erfolgt durch ein fertiges 15V Schaltnetzteil. Unbedingt zu beachten ist, das ein Stromkabel mit Schutz-Kontakt verwendet werden muss. Die Erde muss unbedingt mit dem Gehäuse verbunden werden um eine Ableitung der Hochspannung im Fehlerfall zu erreichen.
Fertig aufgebautes Gerät¶
Weiterführende Links¶
GIT Projektarchiv mit Schaltplan und Layout https://github.com/amesser/circuits/tree/hv-powersupply