Sonntag, 1. Februar 2015

Funkperlen reloaded: Ein 13.5V/50A Netzteil für hundert Franken/Euro

   Fast jeder OM braucht es: ein Netzteil für 13.8V. 20A reichen aber nicht mehr für die heutigen DSP-Transceiver. Und will man noch allerlei zusätzliche Verbraucher anschliessen, gerät oft sogar ein 30A-Teil ins Schwitzen.
   Heutzutage werden fast nur noch Schaltnetzteile angeboten. Das Aussterben der Linearen ist absehbar. Sie sind gross und schwer (Trafo), ineffizient und teuer. Doch bei den Schaltnetzteilen ist das Angebot gross und die Preise sind günstig.
   Aber sie haben fast alle ein Problem: Sie stören. Die Harmonischen der Schaltfrequenz im Bereich von einigen zehn Kilohertz gelangen aufs Stromnetz und auf die DC-Leitungen und werden von dort in den Æther abgestrahlt. Es knistert und knattert im Empfänger, besonders auf den längeren Kurzwellen.
   Gute Filter sind teuer und würden den Preis in die Höhe treiben. Und da der Geiz-ist-geil-Funker gerne zum Günstigen greift, baut man halt höchstens ein Potmeter ein, mit dem die Schaltfrequenz im Störfall etwas verschoben werden kann.
   Wenn man keinen Störsender im Shack haben will, baut man sich am besten sein eigenes Schaltnetzteil. Aber da gibt es ein weiteres Problem. Unsere chinesischen Freunde können das inzwischen besser als die meisten Funkamateure. In der Tat kommen heute praktisch alle Schaltnetzteile aus China. Was tun? Einen dicken Trafo, ein Riesenkühlblech, grosse Elkos, Gleichrichter und Transistoren kaufen und wie vor dreissig Jahren ein Linearnetzteil bauen?
   Nein, es gibt noch eine andere Möglichkeit, zu einem absolut störfreien Schaltnetzteil zu kommen:
   In der E-Bucht findet man Schaltnetzteil-Module zu Hauff. Auch grosse Brocken, wie diesen hier: Ein 12V, 50A Teil.

   Für 60-80$, oft inklusive Versand schneit das Modul nach ein paar Wochen ins Haus. Manchmal ist das Blech etwas verbogen, da schlecht verpackt, doch das macht nichts. Wichtig ist, dass man eine 230V-Version bestellt und nicht etwa einen 110V-USA Typ.
   Die Dinger sind in der Regel robust und zuverlässig und so gut, wie jedes fertige Schaltnetzteil aus dem Funkshop. Aber sie filtern natürlich genau gleich schlecht.
   Wir bauen deshalb das Teil in ein HF-dichtes Blech- oder Alugehäuse, hängen ein Netzfilter vorne dran und bauen in den DC-Ausgang ein kräftiges Filter rein. Dazu noch einen Ein/Aus-Schalter, eine Sicherung, beliebig viele Ausgänge je nach Gusto und wer Freude daran hat, noch ein Volt und/oder Ampère-Meter. Ich habe auf letztere verzichtet und habe ein Gehäuse aus Aluabschnitten und Winkeleisen aus der Bastelkiste zusammengeschraubt. In bester Steampunk-Tradition ;-) Hier das Schema dazu:

   Das Netzfilter kauft man am besten. Zum Beispiel dieses hier. Die Regel ist einfach: Je mehr Ampère und je besser die Dämpfung, desto teurer. Da dimensioniert man lieber ein bisschen über als den Geiz geil zu finden.
   Eine netzseitige Sicherung ist ein Muss und ein zweipoliger Netzschalter kein Luxus. Auch eine Kontrolleuchte nicht, da weiss man sofort, wenn es die Sicherung „geputzt“ hat.
   Wichtig ist, dass der Erdleiter sauber angeschlossen wird und die Filtererde mit der Netzteilerde verbunden ist. Diese liegt auf dem Chassis des Moduls und einem separaten Schraubanschluss.
   Auf der Ausgangsseite bauen wir uns selbst ein Filter. Es besteht aus einem grossen N30 Kern von Epcos, der genauso wie im Bild bewickelt wird.


   Natürlich mit dem dickstmöglichen Draht, versteht sich. Wir wollen keinen Spannungsabfall, und das Teil kann ja im Maximum 50 Ampeter liefern. Ein weiterer Trick um unnötigen Spannungsabfall zu vermeiden besteht in der parallelen Verwendung aller Ausgänge des Netzteilmoduls. Meines hat je drei und ich habe von allen je einen dicken und natürlich kurzen Draht auf das Ausgangsfilter geleitet.
   Wie aus dem Schema ersichtlich ist, sitzen beidseitig je drei Kondensatoren auf der Spule: ein kleiner Keramischer für die hohen Frequenzen, ein Mittlerer Wickelkondensator für die mittleren und ein Elko für die tiefen Frequenzen. Ganz nach dem Motto: nützt es nichts, schadet es auch nichts. Als Selbstbauer können wir ruhigen Gewissens aus dem Vollen schöpfen, während bei den Herstellern um jedes Teil und jeden Cent gerungen wird. Der mittlere Kondensator muss nicht unbedingt ein MKP sein, ein MKT genügt hier auch.
   Ganz wichtig: die Minusleitung wird erst nach dem Filter auf Chassiserde geführt. Sie kommt übrigens massefrei Aus dem Netzteil-Modul. Dieses kann mit einem kleinen Poti genau auf 13.8V eingestellt werden.
   Zum Schluss habe ich mir noch den Luxus geleistet, eine Leuchtdiode auf den Ausgang zu hängen.

   Wenn man noch etwas in der Junk-Box wühlt, hat man für  ca. 100 CHF, d.h. unter 100 Euronen, ein absolut störfreies, massgeschneidertes 13.8V/50A Netzteil.