Peter Hofbauer’s private Homepage
Selbstbauprojekte
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Bevor ich vor einigen Jahren anfing mit Röhren zu experimentieren musste zuerst ein Netzgerät her um die erforderlichen Spannungen zu
liefern. Das Netzgerät hat sich als unentberlich erwiesen. Damit habe ich Versuchsaufbauten versorgt und mit Adaptern die Daten der
Röhren mit deren Datenblätter verglichen. Ein teures Röhrenprüfgerät ist deshalb überflüssig.
Die Technischen Daten:
Heizspannung: 2,5 bis 25V / max. 1,4A
Gitterspannung: +5 bis -50V / max. 2mA
Schirmgitterspannung: 0 bis 230V / 0 bis max. 36mA
Anodenspannung: 0 bis 230V / 0 bis max. 75mA
Die Werte sind relativ bescheiden weil ich nur vorhandene Netztrafos verwenden wollte. Die Schaltung ist ebenso für höhere Anoden- und
Schirmgitter-Spannungen und Ströme verwendbar. Bei entsprechend größeren Trafos. Jeder Ausgang hat getrennte Digitalanzeigen für
Strom und Spannung. Die Potis für Spannungs-Einstellung sind Mehrgang-Wendelpotis was sich sehr bewährt hat. Für die Strom-
Einsteller reichen normale Potis.
Nicht zu unterschätzen ist der Kühlbedarf der Leistunghalbleiter. Insgesamt muss der Kühlkörper bei dieser Dimensionierung im
ungünstigsten Fall 60W Wärmeleistung abgeben. Ein großer Kühlkörper mit Lüfter ist erforderlich. Die Platine ist mit Steckverbinder mit
den übrigen Teilen verbunden.
Die Steckverbinder auf der Platine:
X1 = Poti für Schirmgitterspannung, 2k, 1=oben, 2=Schleifer, 3=unten
X2 = Poti für Anodenspannung, 2k, 1=oben, 2=Schleifer, 3=unten
X3 = Gitterspannungs-Ausgang und Spannungspoti, 5k, 1=Ausgang, 2=GND, 3=oben, 4=Schleifer, 5=unten
X4 = Anschluss für Digitalanzeige Gitterstrom bis 1,999mA
X5 = Anschluss für Digitalanzeige Gitterspannung von +005,0V bis -051,0V
X6 = Poti für Schirmgitterstrom, 10k, 1=oben, 2=Schleifer, 3=unten
X7 = Poti für Anodenstrom, 10k, 1=oben, 2=Schleifer, 3=unten
X8 = zum Trafo, 2 x 18V/2A, 1=AC1, 2=0 (Mitte), 3=AC2
X9 = Ausgang Schirmgitterspannung, 1=Plus, 2=GND
X10 = Ausgang Anodenspannung, 1=Plus, 2=GND
X11 = Anschluss für einen 24VDC-Lüfter, 1=Plus, 2=Minus
X12 = Ausgang und Poti Heizspannung, 1=Ausgang Plus und Poti unten, 2=Poti Schleifer und oben, 3=Ausgang GND
X13 = zum Trafo für die Anodenspannung ca. 220V / 0,1A
X14 = zum Trafo für die Schirmgitterspannung ca. 220V / 50mA
X15 = Anschluss für Digitalanzeige Schirmgitterstrom bis 030,0mA
X16 = Anschluss für Digitalanzeige Schirmgitterspannung bis 0250V
X17 = Anschluss für Digitalanzeige Anodenstrom bis 075,0mA
X18 = Anschluss für Digitalanzeige Anodenspannung bis 0250V
X19 = Anschluss für Digitalanzeige Heizstrom bis 1,363A
X20 = Anschluss für Digitalanzeige Heizspannung bis 021,4V
Die Anschlüsse für die Digitalanzeige sind alle identisch:
1 = Pluspol erdfreie Betriebsspannung von 9V
2 = Minuspol dazu
3 = positiver Messeingang
4 = negativer Messeingang
5 = nicht verbunden
Die GND-Anschlüsse aller Ausgänge sind verbunden und sollten auch auf der Frontplatte verbunden werden damit Kurzschlussströme
nicht über die Platine fließen. Die Potis immer nur direkt an den Steckverbindern anschließen, keinesfalls untereinander auf der
Frontplatte.
Erklärungen zum Schaltplan:
Die VMOS-Leistungshalbleiter ( U7, U8, U9, U10 ) stammen aus meinen Beständen und sind für diese Anwendung überdimensioniert. Der
genaue Typ ist unkritisch. Für U7 und U8 gehen auch IRFU420 und für die Leistungshalbleiter U9 und U10 die Typen IRF840. Die Schaltung
für Anoden- und Schirmgitter-Spannung sind im Prinzip identisch. Ich werde hier kurz die Funktion für die obere Schaltung erklären.
U9 ist der Leistungshalbleiter. R27 begrenzt den Drainstrom des Treibers U7. R32 verhindert einen Überstrom wenn der Ausgang bei
zunächst voller Spannung kurzgeschlossen wird. D10 begrenzt für den Fall die Gatespannung des U9. Am Ausgang befindet sich eine
Reihenschaltung von R34 mitC20/C38. R 34 begrenzt den Strom aus den Kondensatoren C30/C38 wenn am Ausgang ein Kurzschluß
auftritt. Falls die Schaltung schwingt kann R34 verkleinert oder kurzgeschlossen werden. Allerdings sollte man bedenken das der dann
mögliche Stromimpuls Schäden am Prüfling ( z.B. Relaiskontakte oder Z-Dioden ) verursachen kann. Die Strombegrenzung kann das nicht
verhindern.
U2A regelt die Spannung und U2B die Strombegrenzung. Als Referenz für die Regler werden die beiden Referenzdioden D12 und D13
verwendet. Die Referenzspannung beträgt etwa 2,5V.
Die Heizspannung wird mit U11 geregelt. Als Shunt für die Stromanzeige dient R37. Die Strombegrenzung im IC U11 wird nicht verwendet.
Die Gitterspannung wird mit U1 geregelt. Weil nur ein geringer Strom benötigt wird reichte hier ein OP. Der OPA455 ist für die hohe
Spannung geeignet.
Die verwendeten Digitalanzeigen benötigen eine erdfreie Betriebsspannung. Die wird mit kleinen DC/DC-Wandlern bereitgestellt.
Dateien zum Download:
Schaltpläne und Layout
Die Schaltpläne und Layout sind mit den kostenlosen Programm KiCAD erstellt worden. Alle KiCAD-Dateien stehen hier zum Download
bereit.
KiCAD ist ein komplettes und nicht eingeschränktes Schaltplan / Leiterplatten Programm. Das kann kostenlos heruntergeladen werden.
Wegen der www-Adresse bitte googeln.
Wer KiCad nicht kennt:
KiCAD arbeitet am besten wenn jedes Projekt ein eigenes Verzeichnis erhält. Deshalb bitte ein Verzeichnisse anlegen und dann die
dazugehörende *.zip-Datei hineinschieben. Dann im Verzeichnis die Projektdatei ent"zip"en. Das geht auch mit KiCad unter Menü "Datei" /
"Archiv entpacken".
KiCAD meckert beim Aufruf der Schaltpläne fehlende Bibliotheken an. Einfach mit "Abbrechen" ignorieren. Wenns stört: unter
"Einstellungen" einfach alle "fehlenden" Bibliotheken entfernen. Unter "*cache.lib" sind die nämlich doch vorhanden. Nur wer zusätzlich
was zeichnen will benötigt mehr.