Labornetzteil - edmh

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Electronic Design Michael Hofmann
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Labornetzteil

Wenn Sie gerne mit elektronischen Bauteilen experimentieren, werden Sie schnell feststellen, dass Sie immer wieder einmal eine Spannung benötigen, die nicht von einer Batterie zur Verfügung gestellt wird (z.B. 3,3 V oder 5 V). Jetzt können Sie eine 9V Batterie verwenden und einen Spannungsregler einbauen. Nimmt Ihre Schaltung nur einen kleinen Strom auf, funktioniert dies auch noch recht gut. Schwierig wird es allerdings, wenn die Ströme größer als 100 mA werden. Dann entsteht eine hohe Verlustleistung an dem Spannungregler und erwärmt diesen stark. Wenn Sie jetzt nicht für ausreichend Kühlung sorgen, kann der Spannungsregler zerstört werden. Das ist schon ein deutlicher Aufwand für ein kleines Experiment. Mit einem Labornetzteil können Sie Ihre elektronische Schaltung direkt versorgen und benötigen keine zusätzliche Spannungsanpassung auf der Leiterplatte. Wenn dann später die Schaltung einwandfrei funktioniert, können Sie sich um die Dimensionierung der Spannungsversorgung kümmern. Schwierig wird es auch, wenn Sie eine höhere Spannung benötigen, z.B. 12 V,  15 V oder 24 V. Hier müssten Sie viele Batterien in Serie schalten, um auf diese Spannung zu kommen. Hinzu kommt noch, dass sich die Batterien schneller entladen als Sie entwickeln können. Vielleicht sagen Sie nun, dass Sie auch ein kleines Steckernetzteil mit 12 V verwenden können. Das ist richtig. Nur leider haben diese Steckernetzteile einen entscheidenden Nachteil. Im Innern arbeitet ein Schaltregler, der zwar effizient die Spannung regelt, aber auch viel Störungen produziert. Diese Störungen müssen Sie effektiv bekämpfen, da sonst Ihre analoge Messschaltung Fehler produzieren kann. Es ist extrem schwierig, diese Störungen auf einer Experimentierleiterplatte zu beseitigen. Wenn Sie später ein Layout der Schaltung entwerfen, haben Sie bessere Möglichkeiten.
WICHTIG:
Experimentieren Sie NIE mit Netzspannung, wenn Sie keine Erfahrung haben. Selbst wenn Sie Erfahrung haben, sollten Sie alle Teile, die Netzspannung führen, gegen unbeabsichtigtes Berühren schützen. Es ist schnell passiert, man will nur kurz unter die Leiterplatte schauen und greift an die Netzspannung.

Anforderungen an ein Labornetzteil

Es gibt unzählige Varianten von Labornetzteilen. Diese gehen vom einfachen Netzteil bis zum Profigerät mit PC-Steuerung. Für Sie als Bastler ist bereits ein einfaches Netzteil ausreichend, allerdings gibt es ein paar Punkte, die Sie beachten sollten, damit es kein Fehlkauf wird. Ich möchte Ihnen daher ein paar Tipps geben, welche Eigenschaften das Labornetzteil auf jeden Fall haben sollte.

Ausgangsspannung

Die Ausgangsspannung muss stufenlos oder in 0,1 V Schritten einstellbar sein. Der Spannungsbereich sollte von 0-30 V reichen. Sie sollten darauf achten, dass die aktuelle Ausgangsspannung angezeigt wird. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie zwischen verschiedenen Schaltungen hin- und herwechseln. Man hat schnell einmal vergessen, welche Spannung gerade eingestellt war und die Schaltung löst sich in Rauch auf. Bessere Labornetzteile bieten die Möglichkeit die Ausgangsspannung über einen Regler grob einzustellen und über einen zweiten Regler fein zu justieren. Bei kleinen Spannungen, die genau eingestellt werden müssen, kann dies ein sehr hilfreiches Feature sein. Für Sie als Bastler ist dieses Feature aber eher Luxus. Notfalls drehen Sie ein paar Sekunden länger an dem Regler bis die Spannung den richtigen Wert hat.

Ausgangsstrom

Die meisten elektronischen Schaltungen benötigen nur einen relativ kleinen Ausgangsstrom, daher ist für die meisten Experimente ein Ausgangsstrom von 1 A voll ausreichend. Es gibt aber immer wieder Schaltungen, die einen höheren Ausgangsstrom benötigen. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn Sie Ihr Autoradio reparieren wollen. Hier werden kurzfristig auch einmal 2-3 A gezogen. Damit bei solchen Versuchen, die Ausgangsspannung nicht sofort einbricht, sollten Sie sich ein Labornetzteil mit einem Ausgangsstrom von 3 A zulegen. Achten Sie bei dem Labornetzteil darauf, dass der Ausgangsstrom angezeigt wird. Es geht zwar auch ohne Anzeige, ist aber nicht empfehlenswert. Das Netzteil sollte über zwei Anzeigen verfügen - eine für die Ausgangsspannung und eine für den Ausgangsstrom.

Strombegrenzung

Das Labornetzteil sollte auf jeden Fall über eine Strombegrenzung verfügen. Dabei wird über einen Regler der maximal erlaubte Strom eingestellt. Wird dieser Strom überschritten, bricht die Ausgangsspannung ein und verhindert eine Überlastung der Schaltung. Diese Sicherheitsmaßnahme hat schon einige meiner Schaltungen vor dem Tod bewahrt. Bei guten Labornetzteilen können Sie die eingestellte Strombegrenzung an einer Anzeige ablesen. Haben Sie nur eine Anzeige für den aktuellen Ausgangsstrom, können Sie sich wie folgt behelfen: Stellen Sie die gewünschte Spannung ein und drehen Sie die Strombegrenzung ganz nach unten. Danach schließen Sie den Ausgang kurz und erhöhen die Strombegrenzung, bis der gewünschte Wert angezeigt wird. Jetzt können Sie das Netzteil mit der Schaltung verbinden.

Kurzschlussfestigkeit

Ein Labornetzteil muss kurzschlussfest sein. Ich gehe einmal davon aus, dass dies bei allen erhältlichen Labornetzteilen der Fall sein wird, da es sonst unbrauchbar wäre.

Welches Labornetzteil sollten Sie kaufen?

Die Auswahl an Labornetzteilen ist riesig. Damit Ihnen die Entscheidung etwas leichter fällt, habe ich einmal ein paar geeignete Labornetzteile für Anfänger, Einsteiger und Bastler zusammengesucht. Diese können Sie bei dem beliebten Elektronikhändler Reichelt Elektronik* bestellen. Für weitere Infos können Sie einfach auf das Bild klicken.
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KD3005D
Kompaktes Labornetzteil der Firma Korad. Getrennte Anzeigen für Spannung und Strom. Ausgangsspannung 0-30 V. Ausgangsstrom 0-5 A. Der Preis liegt bei ca. 75 EUR.
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Peaktech 6225
Ein sehr schmales Netzteil mit getrennter Anzeige für Strom und Spannung. Ausgangsspannung 0-30 V. Ausgangsstrom 0-5 A. Falls Sie ein Doppelnetzteil suchen, können Sie auch zwei von diesen nebeneinander stellen. Ein sehr schönes Labornetzteil für ca. 75 EUR.
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Peaktech 6080
Günstiges Labornetzteil für ca. 50 EUR. Die Ausgangsspannung lässt sich zwischen 0 und 15 V einstellen und am Ausgang kann ein Strom von maximal 3 A gezogen werden. Obwohl der Preis sehr niedrig ist, ist es dennoch kurzschlussfest und verfügt über einen Überlastschutz.
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Peaktech 6205
Dieses linear geregelte Labornetzteil hat eine geringe Ausgangswelligkeit und hohe Laststabilität. Der Spannungsbereich geht von 0-30 V und der Ausgangsstrom kann 0-5 A betragen. Der Preis liegt bei ca. 140 EUR. Für ca. 240 EUR erhalten Sie das Netzgerät als Zweikanal Ausführung mit 2x 0-30 V und 2x 0-5 A (PEAKTECH 6210).
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NSP 3630
Sehr schlankes Labornetzteil mit einer Ausgangsspannung von 1-36 V und einem Ausgangsstrom von 0-3 A. Durch die beiden Drehimpulsgeber lässt sich die Spannung präzise einstellen. Durch einen Taster kann die Ausgangsspannung direkt abgeschaltet werden, wodurch ein Trennen der Anschlussleitungen nicht nötig ist. Das Labornetzgerät kostet ca. 115 EUR. Sie erhalten für den gleichen Preis auch eine Variante mit 0-20 V und 0-5 A (NSP 2050).

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