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Bau- und Bedienungsanleitung

Best.-Nr.: 52883Version 2.0

Stand: März 2004

Prozessor-Power-SupplyPPS 7330

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Prozessor-Power-SupplyPPS 7330

Das PPS 7330 bietet dank Prozessorsteuerung und der Sollwert-Vorgabe mit einemInkrementalgeber eine außergewöhnlich komfortable Bedienung. Mit einem

Spannungsbereich von 0-30 V und einer Strombelastbarkeit von max. 3 A steht der imElektronik-Labor meist genutzte Bereich zur Verfügung.

Allgemeines

Im Elektronik-Labor zählt ein gutes sta-bilisiertes Netzgerät zu den wichtigstenHilfsmitteln, wobei ein Spannungsbereichvon 0-30 V und eine Strombelastbarkeitvon 3 A für die meisten Anwendungenausreicht. Neben guten Regeleigenschaf-ten sind präzise Ausgangsspannungs- undStromwertvorgaben wichtig. Das mit ei-nem Inkrementalgeber (Drehimpulsgeber)ausgestattete PPS 7330 vereint nun dieeinfache Bedienbarkeit einer analogen Poti-Einstellung mit der Präzision einer digita-

len Sollwertvorgabe, z. B. über eine Tasta-tur.

Die Anzeige von Spannung und Stromerfolgt jeweils mit einer 4-stelligen 7-Seg-ment-Anzeige. Für die Einstellung derSollwerte ist die Auflösung des Inkremen-talgebers einstellbar, sodass z. B. bei einerSpannungsvorgabe je Rastung Schrittezwischen 10 mV und 10 V möglich sind. JeUmdrehung verfügt der Inkrementalgeberüber 24 Raststellungen. Die aktuell zu ver-ändernde Stelle wird jeweils durch eineLED gekennzeichnet.

Welcher Regler (U oder I) gerade aktivist, wird durch 2 Leuchtdioden, links neben

der Spannungs- und Stromanzeige signali-siert.

Eine Stand-by-Funktion ermöglicht aufTastendruck das schlagartige Ein- undAusschalten des Ausgangs und mittels ei-ner Duo-LED wird der aktuelle Zustandangezeigt (grün = Ausgang freigeschaltet,rot = Ausgang abgeschaltet).

Bis zu 9 Sollwert-Vorgaben können ineinem benutzerdefinierbaren Speicher ab-gelegt werden. Die Anzeige des ausge-wählten Speicherplatzes erfolgt mit einerweiteren 7-Segment-Anzeige.

Unter Last entstehende Abwärme wirdmit einem innenliegenden Kühlkörper-

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Lüfteraggregat abgeführt, wobei die Lüf-terdrehzahl elektronisch in Abhängigkeitvon der Endstufentemperatur geregeltwird.

Zur Kommunikation mit einem PC istdas PPS 7330 mit einer Schnittstelle aus-gestattet, über die sämtliche Funktionensteuerbar sind. Für Testaufgaben könnensomit auch automatisch Spannungsverläu-fe oder Stromvorgaben programmiert wer-den. Neben der Fernsteuerung können auchdie Istwerte aufgezeichnet werden. Aufge-zeichnete Werte sind in beliebige andereProgramme, wie z. B. MS-Excel, exportier-bar.

Selbstverständlich ist das PPS 7330 dau-erkurzschlussfest. Eine Übertemperatur-Schutzschaltung verhindert, z. B. im Feh-lerfall, eine Überlastung des Gerätes.

Bedienung

Die Bedienung des PPS 7330 ist kom-fortabel und einfach und somit im Grundegenommen selbsterklärend. Insgesamt ste-hen zur Bedienung des Gerätes 8 Taster,1 Inkrementalgeber und natürlich 1 Netz-schalter zur Verfügung. Strom- und Span-nungswerte werden jeweils auf einer 4-stelligen 7-Segment-Anzeige dargestellt.Zur Kennzeichnung der änderbaren Stellebefindet sich unter bzw. über den jeweili-gen Stellen eine LED in Form von Drei-ecken auf der Frontplatte. Eine weitere7-Segment-Anzeige dient zur Darstellungdes aktuell ausgewählten Speicherplat-zes.

SpannungseinstellungZur Aktivierung der Spannungseinstel-

lung ist zuerst die Taste „V” zu betätigen.Daraufhin wird die aktuell veränderbareStelle unterhalb der Spannungsanzeige mitHilfe einer LED angezeigt.

Die gewünschte Stelle, die verändertwerden soll, kann nun mittels der „←”-und „→”-Tasten oberhalb des Drehimpuls-gebers ausgewählt werden.

Über den Inkrementalgeber ist dann dieEinstellung des gewünschten Sollwertesmöglich. Bei einem Über- bzw. Unterlauferfolgt automatisch ein Übertrag auf dienächste Stelle. Dadurch kann z. B. eineSpannung kontinuierlich in 10-mV-Schrit-ten hochgefahren werden.

Beim PPS 7330 stehen 2 unterschiedli-che Vorgabemodi zur Verfügung, auf diewir nachfolgend noch detailliert eingehenwerden.

Im Vorgabemode 2 wird der eingestellteWert erst nach Betätigen der „Enter”-Tasteübernommen, sodass genau definierteSpannungssprünge am Ausgang des Netz-gerätes erzeugt werden können.

Sobald eine der Tasten „V”, „←”, „→”oder der Inkrementalgeber betätigt wird,

erfolgt unabhängig davon, welcher Regleraktiv ist, die Anzeige des Sollwertes. Wenn2 s keine weitere Betätigung erfolgt, oderwenn die „Enter”-Taste gedrückt wird, er-folgt auf dem Display wieder die Darstel-lung des Istwertes. Die Steuerspannung fürdie Endstufe wird in einem 100-ms-Zeitras-ter aufgefrischt.

StromvorgabeAnalog zur Spannungseinstellung erfolgt

beim PPS 7330 auch die Sollstromvorga-be. Hier ist zuerst die Taste „A” zu betäti-gen, worauf die aktuell zu veränderndeStelle mit einer LED oberhalb der Stellegekennzeichnet wird. Die gewünschte Stel-le, die verändert werden soll, ist mit denbeiden Pfeiltasten oberhalb des Inkremen-talgebers auszuwählen.

Mit dem Inkrementalgeber wird dannder Sollstrom vorgegeben, wobei die Über-nahme in der gleichen Weise erfolgt wiebei der Spannungseinstellung.

VorgabemodusWie bereits erwähnt, stehen beim PPS 7330

zwei unterschiedliche Vorgabemodi zurVerfügung, die über eine Tastenkombina-tion auszuwählen sind.

Vorgabemodus 1:Direkt nach dem Betätigen des Inkremen-talgebers werden die Spannungs- oderStromvorgaben übernommen. Dadurch ist

dann eine langsame, kontinuierliche Än-derung der Spannung bzw. des Stromesmöglich.

Vorgabemodus 2:Mit dem Inkrementalgeber vorgenom-

mene Einstellungen werden erst nach Be-tätigung der „Enter”-Taste übernommen.Hier können dann definierte Ausgangs-spannungs- und Ausgangsstromsprünge er-zeugt werden.

Zum Wechseln des Vorgabemodus sinddie Tasten „V” und „A” gleichzeitig zubetätigen. Der ausgewählte Vorgabemo-dus wird mittels der LED angezeigt, wel-che die aktuell ausgewählte Stelle kennt-lich macht. Während die entsprechendeLED im Vorgabemode 1 dauernd leuchtet,blinkt diese im Vorgabemode 2. Im Aus-lieferungszustand ist grundsätzlich Vorga-bemode 1 aktiviert.

Benutzerdefinierter SpeicherEingestelle Werte abspeichern

Um die aktuell eingestellten Werte fürSpannung und Strom im benutzerdefinier-baren Speicher abzulegen, muss zunächstdie Taste „Store” so oft betätigt werden, bisauf dem Display die Nummer des ge-wünschten Speicherplatzes erscheint. ZumAbspeichern ist dann die „Enter”-Taste zubetätigen, worauf die „Memory”-Anzeigeerlischt. Die Betätigung einer beliebigenanderen Taste beendet diesen Mode, ohne

Technische Daten: PPS 7330

D/A-UmsetzerAuflösung D/A-Umsetzer .............................................................................. 14 BitSteuerspannung für Spannungsregler .......................................................... 0-2,5 VSteuerspannung für Stromregler ................................................................. 0-2,5 VSteuerspannung für Lüfter .......................................................................... 0-2,5 VRefresh S&H-Glieder ..................................................................................... 10 Hz

A/D-UmsetzerAuflösung A/D-Umsetzer .............................................................................. 14 BitMessfrequenz ............................................................................................. ca. 2 HzMesseingang Spannungsmessung ............................................................... 0-2,5 VMesseingang Strommessung ....................................................................... 0-2,5 V

Allg. AngabenBetriebsspannung (positiv) ................................................... + 5 V DC, stabilisiertBetriebsspannung (negativ) .................................................... - 5 V DC, stabilisiert

TemperatursicherungLüfter einschalten (min. Drehzahl) ........................................................... ca. 50 °CLüfter max. Drehzahl ................................................................................ ca. 80 °CSicherheitsabschaltung der Endstufe ........................................................ ca. 90 °CSicherheitsabschaltungs-Aufhebung ......................................................... ca. 75 °C

LüftersteuerungSteuerspannung für min. Drehzahl ........................................................ ca. 500 mVSteuerspannung für max. Drehzahl ........................................................... ca. 2,5 VAnlaufimpuls ........................................................................................ 1 V/ 500 ms

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dass eine Abspeicherung im EEPROM er-folgt.

Speicherplatz aufrufenDer Aufruf eines beliebigen Speicher-

platzes erfolgt mit der Taste „Recall”. DieTaste ist so oft zu betätigen, bis der ge-wünschte Speicherplatz erreicht ist. Diejeweils gespeicherten Daten für Strom undSpannung werden auf den entsprechendenDisplays angezeigt. Zur Übernahme derabgespeicherten Daten des aktuell ange-zeigten Speicherplatzes ist die „Enter”-Taste zu betätigen.

Beim Aufruf der verschiedenen Spei-cherplätze bleiben die aktuellen Ausgangs-daten des Netzgerätes unverändert, solan-ge nicht die „Enter”-Taste betätigt wird.

Stand-by-ModusMit Hilfe der Taste „Stand-by” kann der

Ausgang des Netzgerätes aktiviert und de-aktiviert werden, ohne dass dazu Einstel-lungen zu verändern sind. Der aktuelleZustand wird durch eine Duo-LED ange-zeigt, die im Stand-by-Modus rot leuchtetund grün leuchtet, wenn der Ausgang desNetzgerätes freigeschaltet ist.

Um Abgleichfehler zu vermeiden, istdie Stand-by-Funktion im Abgleichmodusgesperrt.

ÜbertemperatursicherungDie Endstufentemperatur wird vom Mi-

krocontroller ständig überwacht und dieLüfterdrehzahl bis zur maximal zulässi-gen Temperaturgrenze proportional gesteu-ert.

Sobald die Endstufentemperatur die Si-cherheitsgrenze überschreitet, erfolgt einekomplette Abschaltung. Im Spannungs-display erscheint der Schriftzug „Hot” undim Stromdisplay wird die aktuelle Endstu-fentemperatur angezeigt.

FehlerüberwachungDer Mikrocontroller des PPS 7330 führt

eine ständige Fehlerüberwachung durch.Treten gravierende Abweichungen vomNormalbetrieb auf, wird der Ausgang desNetzgerätes sofort abgeschaltet. Außer imAbgleichmode wird die Tastatur gesperrtund im Display ein Fehlercode ausgegeben.

Die Liste der entsprechenden Fehlerco-des und deren Bedeutung ist der Tabelle 1zu entnehmen.

Ein Fehlercode kann ausschließlichdurch einen Neuabgleich des Netzgerätesgelöscht werden. Sollte auch nach einemNeuabgleich der Fehlercode nicht gelöschtsein, liegt ein Defekt vor und das Netzgerätist ggf. an den Technischen Kundendienstzur Reparatur einzusenden.

Sämtliche Abgleichdaten und alle wich-tigen Betriebsparameter des PPS 7330werden in einem nichtflüchtigen EEPROMgespeichert und bleiben auch ohne Be-

triebsspannung nahezu unbegrenzt (min-destens 10 Jahre) erhalten.

PC-SchnittstelleDie PC-Schnittstelle arbeitet mit 9600 Bit/s,

8 Datenbit, 1 Stoppbit und gerader Parität.Die PC-Schnittstelle ist nur in der entspre-chenden Version PPS 7330 USB vorhan-den und als USB-Upstream-Port ausge-führt.

Blockschaltbild

Ein vereinfachtes Blockschaltbild (Ab-bildung 1) veranschaulicht das Zusammen-wirken der einzelnen analogen und digita-len Baugruppen des PPS 7330. ZentralesBauelement, bei dem alle Informationenzusammenlaufen, ist der Single-Chip Mi-krocontroller des Typs ELV02311 im obe-ren Bereich des Blockschaltbilds.

Über den Drehimpulsgeber und die Be-dientasten (oben links) erfolgt die Eingabeder gewünschten Parameter. Diese Infor-mationen, sowie die aktuellen Messwerteund alle Statusinformationen werden vomMikrocontroller über die Segment- undDigittreiber auf das insgesamt 9-stellige7-Segmentdisplay dargestellt.

Das 512-Byte-EEPROM dient zum Ab-speichern aller Kalibrierparameter und vonbis zu 9 individuellen Spannungs- undStromeinstellungen.

Die Sollwertvorgaben für Spannung,Strom und die Lüfterdrehzahl kommen di-rekt vom Mikrocontroller. Über einen14-Bit-D/A-Wandler mit nachgeschalte-tem Multiplexer werden dann die analogenSteuerspannungen generiert und in den„Sample and Hold”-Gliedern (Abtast-Hal-tegliedern) gespeichert. Die gespeichertenSpannungen repräsentieren exakt die Soll-wertvorgaben.

Je nach Spannungs- und Stromvorgabewird die Endstufe entweder vom I-Regleroder vom U-Regler gesteuert.

Die Ausgangsspannung und der Aus-gangsstrom werden mit Hilfe von Messver-

stärkern erfasst und zusammen mit derEndstufentemperatur über einen weiterenMultiplexer auf den 14-Bit-A/D-Wandlergegeben. Von hier aus gelangen die digita-len Informationen zum zentralen Mikro-controller.

Bei Übertemperatur oder einem Fehlerwird die Endstufe direkt vom Mikrocon-troller abgeschaltet.

Ein leistungsfähiger Ringkern-Netz-transformator (unten links) versorgt denLeistungs-Gleichrichter sowie den nach-geschalteten Spannungsverdoppler. Abca. 14 V Ausgangsspannung wird dabei dieSpannungsverdopplung automatisch vomProzessor aktiviert.

Schaltung

Zur besseren Übersicht ist das Gesamt-schaltbild des PPS 7330 in mehrere Teil-schaltbilder aufgeteilt. Abbildung 2 zeigtden zentralen Mikrocontroller mit der zu-gehörigen Peripherie sowie die Displayan-steuerung, Abbildung 3 den A/D-Wandlerund den D/A-Wandler, während in Abbil-dung 4 die Schaltung des eigentlichen ana-logen Netzteils zu sehen ist.

ProzessoreinheitBeginnen wir die detaillierte Schaltungs-

beschreibung mit der Prozessoreinheit inAbbildung 2. Das Display arbeitet mit neun7-Segment-Anzeigen und 8 Einzel-Leucht-dioden im Multiplexbetrieb. Die Segment-steuerung erfolgt über die beiden Schiebe-register IC 1 und IC 2 des Typs CD4094sowie die Segmenttreiber IC 13, IC 14 unddie beiden Transistoren T 16 und T 17. DieWiderstände R 27-R 42 dienen in diesemZusammenhang zur Segment-Strombe-grenzung.

Mit den Transistoren T 1-T 10 sind dieDigittreiber aufgebaut, die ebenfalls direktvom Mikrocontroller gesteuert werden.

Zur Stand-by-Anzeige dient die Duo-LED D 10, wo in einem LED-Gehäuse einerote und eine grüne Leuchtdiode integriert

Tabelle 1: Fehlercodes

Code Bedeutung01 Steuerspannung für Spannungsvorgabe kann nicht gesetzt werden.

D/A-Umsetzer-Überlauf02 Steuerspannung für Stromvorgabe kann nicht gesetzt werden.

D/A-Umsetzer-Überlauf03 Überlauf des A/D-Umsetzers bei der Spannungsmessung04 Überlauf des A/D-Umsetzers bei der Strommessung05 Abgleichvorgang wurde abgebrochen06 Fehlerhafte Daten im EEPROM (Prüfsumme falsch)07 Offset des D/A-Umsetzers konnte für Spannungsvorgabe nicht ermittelt

werden.08 Offset des D/A-Umsetzers konnte für Stromvorgabe nicht ermittelt werden.

Bau- und Bedienungsanleitung

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BedientastenDrehimpulsgeber EEPROM

512 Byte

D/A-Wandler Multiplexer

Spannungs-verdoppler

Abtast-Halteglied

Abtast-Halteglied

U-Regler

I-Regler

A/D-Wandler Multiplexer

HaltegliedAbtast-

SteuerungLüfter-

Strom-Messverstärker

Spannungs-Messverstärker

MikrocontrollerELV02311

7-Segment-Display(9 Digit)

PC-Schnittstelle

AbschaltungEndstufen-

EndstufeStrom-Shunt

230V

~

-U

+U

DigittreiberSegment- u.

Bild 1: Blockschaltbild des PPS 7330

sind. Da diese beiden LEDs eine gemein-same Katode besitzen, erfolgt hier keinMultiplexbetrieb. Diese beiden LEDs wer-den über die mit T 11 und T 12 aufgebautenTreiber direkt vom Port 0.6 und Port 0.7des Mikrocontrollers gesteuert. Die Leucht-diode D 9 dient zur Betriebsanzeige undwird ständig über R 11 mit +5 V D gespeist.

Der Mikrocontroller benötigt lediglicham integrierten Taktoszillator eine externeBeschaltung, bestehend aus C 6 und C 7sowie dem Quarz Q 1, der die Taktfre-quenz bestimmt.

Insgesamt verfügt das PPS 7330 über 8Bedientaster. Die Abfrage der Tasten er-folgt ebenfalls im Multiplex, sodass da-durch nur 4 zusätzliche Portpins des Mi-krocontrollers belegt werden (Port 2.3-Port 2.6). Die beiden Dioden D 12 und D 13dienen dabei zur Entkopplung.

Die Stiftleiste ST 2 ist mit Masse +5 V D,TxD und RxD beschaltet und dient zumAnschluss einer PC-Schnittstelle. Hier kannbeim PPS 7330 ein USB-Upstream-Porteingebaut werden.

Damit sämtliche Abgleichparameter undalle individuellen Geräteeinstellungen imausgeschalteten Zustand oder bei einemSpannungsausfall nicht verloren gehen, istPort 3.6 und Port 3.7 mit einem ferroelek-trischen EEPROM beschaltet, das den

Datenerhalt ohne Betriebsspannung min-destens 10 Jahre garantiert. Des Weiterenkönnen hier bis zu 9 individuelle Span-nungs- und Stromeinstellungen abgespei-chert werden.

Das Umschaltrelais für die Spannungs-verdopplung wird von Port 3.5 gesteuert,wobei kurze Spannungseinbrüche durchdie mit R 50, C 19 realisierte Zeitkonstanteabgefangen werden.

Der von Port 2.7 des Mikrocontrollersgesteuerten Transistor T 15 mit externenKomponenten ist für die Stand-by-Funkti-on zuständig.

Zur Überwachung der Prozessorfunkti-on dient eine Watchdog-Schaltung, die mitIC 6 und externe Komponenten realisiertist. Solange die Multiplexanzeige an Port 0.0arbeitet, wird der Reset-Pin des Prozessors(Pin 4) auf „Low”-Potential gehalten. Einfehlendes Signal oder eine falsche Fre-quenz (zu hoch oder zu niedrig) an Port 0.0führt zum Reset des Prozessors. Bei richti-ger Multiplexfrequenz wird C 1 ständigwieder entladen und am Ausgang des Gat-ters IC 6 C stellt sich ein „High”-Pegel ein.Über D 11 wird dadurch der mit IC 6 Daufgebaute Oszillator gestoppt. Der Aus-gang des Oszillators und somit auch derReset-Pin des Prozessors führen „Low”-Pegel. Bei falscher oder fehlender Dis-

play-Ansteueuerung gibt IC 6 C durch ein„Low”-Signal den Oszillator frei, der füreinen Reset des Prozessors sorgt. Bei kor-rekter Funktion stellen sich dann die nor-malen Betriebsbedingungen wieder ein.

Zur Verbindung des digitalen Steuer-teils mit der Schaltung des linear geregel-ten Netzteils dient die 20-polige StiftleisteST 1. Die Keramik-Kondensatoren C 8-C 17,C 25 und C 26 sind direkt an den Versor-gungspins der einzelnen integrierten Schalt-kreise angeordnet und dienen zur hochfre-quenten Störunterdrückung.

A/D-WandlerDie Steuerung der analogen Endstufe

erfolgt beim PPS 7330 über einen 14-Bit-D/A-Wandler und die Erfassung der analo-gen Messgrößen (Spannung, Strom undTemperatur) wird über einen Dual-Slope-A/D-Umsetzer, der ebenfalls über eine Auf-lösung von 14 Bit verfügt, vorgenommen.Die zugehörigen Schaltungen sind in Ab-bildung 3 dargestellt.

Betrachten wir zuerst den A/D-Wand-ler, der mit IC 7, IC 8 und externer Beschal-tung realisiert wurde. Über die Widerstän-de R 56-R 59 gelangen die Messgrößenund eine negative Referenzspannung von2,5 V auf die Eingänge des MultiplexersIC 7.

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IC2

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Clock

Strobe

OE

Data In

Q1

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Q3

Q4

Q5

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Qs1

Qs2

IC1

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IC1

CD

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IC2

CD

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MD

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39

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ELV

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IC5

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1/P0.1

AD

0/P0.0

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AD

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IC14

ULN

2003

9 10 11 12 13 14 15 16I0I1I2I3I4I5I6G

ND

12345678

O2

O1

O0

CO

M O6

O5

O3

O4

IC13

ULN

2003

9 10 11 12 13 14 15 16I0I1I2I3I4I5I6G

ND

12345678

O2

O1

O0

CO

M O6

O5

O3

O4

T16

BC

W65C

T17

BC

W65C

R68

2K7

R69

2K7

-5V

100nS

MD

C26

100nS

MD

C25

+5V

D

R644K74K7

R65

IC12

FM24C

04

SC

LS

DA

6 5

7 3 2 1

16V10u

C18

+

150RR49

1KR51

BA

T43

D15

D16

D17

+5V

BC

848C T15

BC

848C T14

16V10u

C19

+ 10KR48

100RR

50

+5V

D

R744K7

R72

4K7

R73

4K7

R71

10K

R7010K

T18

BC

848

TLC274

11 4

IC8

TLC274

10 9

8

IC8

C

-+

+

+5V

D

C29

10u16V

+

+5V

C28

16V10u

+

C27

16V10u

+

CD

4052

8 16

IC10

Stiftleiste

12345678910111213141516

ST2

10nS

MD

C30

AA

BB

CC

ED

D

SBRT

SBGR

E

DC

LK

DE

DD

AT

Reset

AD

0A

D1

AD

2D

AC

DA

DD

AE

SH

0S

H1

TxDR

xD

AD

W

REL

SC

LS

DA

ABCDE

SB

GR

SB

RT

DD

AT

DC

LKD

E

AB

Reset

A

Luft-ST

I-Mess

U-S

ollI-S

ollU

-Mess

Temp

Relais

LED-A

LED-U

LED-I

Standby

SD

AS

CL

LED-A

LED-I

LED-U

REL

Relais

Standby

Regel

Regel

TxD

RxD

+5VD

AnalogG

ND

Digital

GN

D

Endstufenabschaltung

Relais-Treiber

Spannungs-A

nzeigeS

trom-A

nzeigeM

emory-A

nzeigeS

egment-K

ennzeichnung

Standby-A

nzeige

Anzeigetreiber

Anzeigetreiber

Watchdog

Tastatur

zur Schnittstelle

zum Leistungsteil

Speicher

Mikrocontroller

Analog-G

ND

Digital-

GN

D

Bild 2: Schaltbild der Prozessoreinheit des PPS 7330.

7

Bild 3: Schaltbilder des A/D-Wandlers und des D/A-Wandlers.

Die Funktionsweise ist recht einfach. ImRuhezustand ist Ausgang 5 des Multiple-xers durchgeschaltet, d. h. Pin 3 und Pin 5sind miteinander verbunden. Dadurch wirdder Integrationskondensator C 20 über R 53kurzgeschlossen und somit vollständigentladen. Zur Messung schaltet der Ein-gangs-Multiplexer auf einen Eingangska-nal und die Messspannung wird für 65,5 msabintegriert. Mit einer stabilen Referenz-spannung (-2,5 V) erfolgt danach solangedas Aufintegrieren, bis der Ausgang desMillerintegrators wieder Ruhepotentialführt. Vom Prozessor wird die Zeit, diezum Aufintegrieren benötigt wird, genauerfasst. Aus dem Verhältnis der Zeiten fürdas Ab- und Aufintegrieren und den ver-wendeten Vorwiderständen kann exaktdie anliegende Spannung ermittelt wer-den.

Für jeden Messkanal wiederholt sich derzuvor beschriebene Vorgang. Damit derA/D-Wandler zu Beginn der Messung aufjeden Fall im Ruhezustand ist, wird derIntegrationskondensator grundsätzlich

vorher für 32,8 ms entladen. Über denKomparator IC 8 B und dem TransistorT 13 erhält der Mikrocontroller die Zeit-informationen.

D/A-WandlerDie analogen Steuersignale für Span-

nung, Strom und Lüfterdrehzahl stellt der14-Bit-D/A-Umsetzer IC 11 an Pin 7 se-quentiell zur Verfügung. Der Wandler vonLinear Technology verfügt über einen seri-ellen Eingang und ist mit Port 1.3-Port 1.5des Prozessors verbunden.

Eine stabile Referenzspannung von 2,5 Vwird mit der Referenzdiode D 18 des TypsLM385 generiert. Da für den A/D-Wand-ler eine Referenzspannung in der gleichenGrößenordnung mit umgekehrtem Vorzei-chen benötigt wird, erfolgt mit IC 9 Dzusätzlich eine Invertierung.

Um alle Sollwert-Vorgaben mit einemeinzigen D/A-Umsetzer zu ermöglichen,ist ein nachgeschalteter Multiplexer (IC 10)mit 3 Abtast-Haltegliedern (Sample andHold) erforderlich.

Die Sample-and-Hold-Glieder sind iden-tisch aufgebaut und bestehen jeweils auseinem Widerstand, einem Kondensator undeinem Operationsverstärker mit hochoh-migem Eingang.

Das Funktionsprinzip der Sample-and-Hold-Glieder ist einfach. Der Kondensatorwird über den Widerstand aufgeladen, biser die Soll-Spannung erreicht hat und an-schließend den Multiplexer in den hochoh-migen Zustand versetzt.

Durch den hochohmigen Eingang desnachgeschalteten OPs wird die Spannungnahezu nicht belastet und somit der Kon-densator bis zur nächsten Verbindung mitdem D/A-Wandler-Ausgang nicht entla-den. Mit einem einzigen D/A-Wandler sindsomit auf einfache Weise mehrere Soll-wert-Vorgaben möglich.

Analogteil

Der Analogteil des PPS 7330 ist in Ab-bildung 4 zu sehen. Über ein 20-poligesFlachbandkabel, angeschlossen an ST 9

R56180KR57

180KR58

180K

R59180K 10

0RR

5510

KR

54

-2.5V Ref

270n

C20

47RR53

BC848C

T1310KR52

TLC272

IC86

5

7-

+

+A

B

TLC272

IC82

3

1-

+

+

CD4051

IC7

¯¯

11109

7

6

3

13

4251

121514

I/O

VEE

EN

A2

4567

0

321

A1A0

-5V

U-MessI-MessTemp

-2.5V Ref

AD2AD1AD0

ADWA/D-Wandler

TLC274

IC99

10

8-

+

+A

B

TLC274

IC96

5

7-

+

+

C

TLC274

IC913

12

14-

+

+

D

TLC274

IC92

3

1-

+

+

1KR60

330n

C21

1KR62

330n

C22

1KR63

330n

C24

15141312

11

10

9

76

5

4

3

2

1

CD4052

IC10

X I/O

Y I/O

ADR0

ADR1

Y0Y1Y2Y3EN

VEE

X0

X3X2X1

MUX

-5V

100KR66

100KR67

27K

R61

LM385/2V5

D18

+5V

SMD100n

C23

IC11

76

4321

LTC1658

¯¯

CLKDinCS/LDDout

VoutREF

U-Soll

I-Soll

Luft-St

SH0

SH1

-2.5V Ref

DACDADDAE

D/A-Wandler

Sample & Hold-Glieder

14-Bit-D/A-Wandler

14-Bit-A/D-Wandler

8

Bild 4:Schaltbild des

Analogteils

U-S

oll

U-M

ess

I-Mess

LED

-A

RELAIS

I-Soll

TEM

P

LUFT-S

T

LED

-I

LED

-U

LUFT-S

T

I-Mess

U-S

ollI-S

ollU

-Mess

Temp

Relais

LED

-ALE

D-U

LED

-I

1N4001

D12

1N4001

D14

1N4001

D11

1N4001

D13

100nker

C37

100nker

C34

100nker

C31

100nker

C41

100nker

C33

1000u16V

C35

+1000u16V

C38

+

7805

IC2

OU

T

GN

D

IN

7905IC

5 GN

D

INO

UT

10u25V

C30

+10u25V

C42

+

10u25V

C36

+

10u25V

C6

+

7805

IC4

OU

T

GN

D

IN

220RR35

1KR36

1KR38

BC

558C T3

ker100n

C10

ker100n

C9

ker100n

C12

ker100n

C13

ker100n

C3

ker100n

C26

63V10000u

C4

+63V10000u

C24

+

10KR5

10KR43

470RR

39

470RR

10

470RR

47

470RR

23

1KR46

1KR16

1KR40

1KR6

1RR

44

1RR

45

1RR

19

1RR

17

1RR

34

1RR

37

1RR

9

1RR

11

1N4148

D2

1N4148

D1

10uH

L4

10uH

L1

25V10u

C8

+25V10u

C11

+ker100n

C18

ker100n

C1

22KR2

22KR

32

10KR41

ker10p

C15

ker10p

C19

ker4p7

C20

ker4p7

C23

1N4148

D9

1N4148

D10

100p/ker

C25

470p/ker

C16

ker1n

C27

150KR4

4K7

R42

100RR

33

100RR

18

ker100p

C17

ker100p

C21

10uH

L2

10uH

L3

1KR48

1u

C29

100V

+

5K6R24

1u

C7

100V

+

100RR

13

100RR

15

47KR49

D7

1N4001

47u63V

C28

+

100nker

C5

ST5

ST6

3K3

R26ker

1n C321nker

C39

4K7R21

1KR27

1N4001

D6

1KR12

2K2

R29

BD

678

T8

10u25V

C43

+S

T3

ST4

C22

100nX2

Schadow

S1

1,6At

SI11

345672

TR1

230V/50Hz15.7V

/9.8A2x9V

/0.5ATIP

142

T4TIP142

T1TIP142

T5TIP142

T2

1 2R

EL1

4

3 2

1

KB

U6G

GL1

~

¯+

~R

EL1

KL1

+U

A

-UA

-5V

+5V

D

+5V

R51

4K7

IC6

TLC27411 4

1

3 2

IC6

TLC274

A+

+ -

B8

10 9

IC6

TLC274 +

+ -

14

12 13

D IC6

TLC274 +

+ -7

5 6

C IC6

TLC274 +

+ -

IC7

LM358

84

7

5 6

IC7

LM358

B+

+ -

1

3 2

IC7

LM358

A+

+ -

R52

1K8

R531K5

R553K9

R543K9

ST7

ST8

+5V

C45

100nker

C44

ker100n

-UA

+5V

D

+U

A

C46

470p/ker

R56

330K

R57180K

R58150K

R50

100K

+5V

ST9

Stiftleiste

12

34

56

78

910

1112

1314

1516

1718

1920

+5V

+5V

D-5V

+5V

+5V

-5V

150KR61

22KR59

22KR60 -5V

R622K2

-5V

Digital-

Masse

Analog-

Masse

M

KTY81

PTC 1

Netzeingang

230V/50H

z

Spannungsstabilisierung

Messverstärker

Strom

MessverstärkerS

pannung

EndstufeS

tromregler

Spannungsregler

Temperaturm

essungLüftersteuerung

zum D

igitalteil

9

wird der Analogteil mit der Prozessorein-heit verbunden. Die wesentlichen Baugrup-pen des Analogteils sind die Leistungs-Endstufe, die Regler für Strom und Span-nung und die Spannungsversorgung.

Die wichtigsten technischen Daten einesNetzgerätes sind auch bei einem Prozessor-netzteil vom Analogteil abhängig. Entschei-dend für die Qualität sind neben der Leis-tung, der Innenwiderstand, das Brummenund Rauschen und nicht zuletzt die Regler-eigenschaften. Von ausschlaggebender Be-deutung ist nicht der Schaltungsaufwand,sondern die Positionierung der Bauteile unddie Leiterbahnführung im Layout.

Ein hochwertiges Lüfteraggregat mitleistungsstarkem Axiallüfter sorgt im Be-reich der Endstufe für die Wärmeabfuhr.Durch eine temperaturgesteuerte, elektro-nisch geregelte Lüftersteuerung wird dieGeräuschentwicklung auf ein Mindestmaßreduziert.

Doch nun zur Schaltung (Abbildung 4),wo oben links der Netztransformator ein-gezeichnet ist. Dieser wird über die 2-polige Netz-Schraubklemme KL 1, dieNetz-Sicherung SI 1 und den NetzschalterS 1 mit Spannung versorgt. Der primärsei-tige X2-Kondensator C 22 dient zur Stör-unterdrückung.

Die obere Sekundärwicklung mit Mit-telanzapfung liefert 2 x 9 V mit 0,5 A

D1 D2

D4D3

C4

C24

+UB

- UB

REL1

Puffer-ElkosGleichrichterGL1

Netztrafo

Netz230V~

D1 D2

D4D3

C4

C24

+UB

Netztrafo

- UB

REL1

Puffer-ElkosGleichrichterGL1

Netz230V~

Bild 5a:Bei geöffnetem Relais-kontakt arbeitet GL 1als Brücken-gleichrichter, wobei diezur ersten Glättungdienenden PufferelkosC 4 und C 24 in Reihegeschaltet sind.

Bild 5b:Sobald die Kontaktevon REL 1 geschlos-

sen sind, arbeiten diein GL 1 integrierten

Dioden sowie dieElkos C 4 und C 24 als

Spannungsver-doppler-Schaltung.

Strombelastbarkeit zur Versorgung desProzessorteils und der Steuerelektronik.

Zwei mit D 11, D 12 und D 13, D 14aufgebaute Mittelpunkt-Zweiweg-Gleich-richterschaltungen liefern unstabilisierteNiederspannungen, die zunächst mit C 35und C 38 gepuffert werden.

Die unstabilisierte positive Spannungwird auf die Eingänge der beiden Festspan-nungsregler IC 2 und IC 4 gegeben und dienegative Spannung auf den Eingang desNegativreglers IC 5.

Am Ausgang der FestspannungsreglerIC 2 und IC 5 stehen dann +5 V und -5 V zurVersorgung der Steuerelektronik zur Ver-fügung, während IC 4 +5 V für den Digital-teil liefert. Schwingneigungen an den Span-nungsregler-Ausgängen werden mit C 30,C 36 und C 42 verhindert. Zur Unterdrü-ckung von hochfrequenten Störungen die-nen die Keramikkondensatoren C 31, C 33,C 34, C 37 und C 41.

Die Leistungsendstufe wird mit der un-teren Wicklung des Netztransformators,die maximal 15,7 V/9,8 A liefert, versorgt.Befindet sich das Relais in der eingezeich-neten Schalterstellung, arbeitet GL 1 alsBrückengleichrichter und die PufferelkosC 4 und C 24 sind in Reihe geschaltet.Sobald REL 1 geschlossen wird, erhaltenwir eine Spannungsverdopplung, wobeiC 4 mit der positiven und C 24 mit der

negativen unstabilisierten Gleichspannungaufgeladen wird. Störspitzen werden mitC 3, C 9 - C 13 und C 26 unterdrückt. Beiaktivierter Spannungsverdopplung mussdie Trafowicklung bei gleicher Spannungungefähr den doppelten Strom liefern.

Die vereinfachten Darstellungen in Ab-bildung 5 verdeutlichen diese Zusammen-hänge. Betrachten wir dazu zuerst die Prin-zipschaltung in Abbildung 5a, wo die Kon-takte des Relais REL 1 geöffnet sind. Indieser Funktion arbeitet GL 1 als Brücken-gleichrichter. Während der positiven Halb-welle, d. h. wenn am oberen Anschluss derTrafowicklung eine positive Spannung ge-genüber dem unteren Anschluss anliegt,sind die Dioden D 1 und D 4 leitend. Diebeiden in Reihe geschalteten Elkos C 4 undC 24 werden auf den Spitzenwert der Se-kundärspannung aufgeladen. Bei der nega-tiven Halbwelle hingegen sind die DiodenD 2 und D 3 leitend und laden die Elkoswiederum auf den Spitzenwert auf.

In Abbildung 5b hingegen sind die Kon-takte des Relais REL 1 geschlossen. Da-durch ist der gemeinsame Anschluss derbeiden Elkos C 4 und C 24 direkt mit demoberen Anschluss der Sekundärwicklungverbunden.

Betrachten wir nun wieder den Fall, dassam oberen Anschluss der Sekundärwick-lung eine positive Spannung gegenüber

10

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

22,00

24,00

26,00

28,00

30,00

32,00

34,00

0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.400 2.600

Steuerspannung/mV

Aus

gan

gss

pan

nung

/V

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

2,200

2,400

2,600

2,800

3,000

3,200

3,400

Aus

gan

gss

tro

m/A

UAusgang/mV

IAusgang/A

Bild 6: Steuer-kennlinien für dieSollwertvorgabe fürStrom und Spannung

dem unteren Anschluss anliegt. Dadurchwird die Diode 4 leitend und lädt den ElkoC 24 auf den negativen Spitzenwert auf.

Während der zweiten Halbwelle, derobere Wicklungsanschluss ist negativ ge-genüber dem unteren Anschluss, wird D 2leitend. Mit dieser Halbwelle kommt esnun zum Aufladen des Elkos C 4 ebenfallsauf den Spitzenwert. An der aus C 4 undC 24 bestehenden Reihenschaltung erhal-ten wir somit eine Spannungsverdopplung.Bei geschlossenen Relaiskontakten wer-den die im Gleichrichter GL 1 integriertenDioden D 1 und D 3 nicht genutzt.

Besonders gute technische Daten wer-den durch die Ausführung der Endstufe alsLinearregler erreicht. Hier sind die Leis-tungstransistoren T 1, T 2, T 4 und T 5parallel geschaltet, wobei in den Emitter-leitungen die Widerstände R 9, R 11, R 17,R 19, R 34, R 37, R 44 und R 45 eingefügtsind. An diesen Widerständen wird einezum Ausgangsstrom proportionale Mess-spannung gewonnen, die über die zur Ent-kopplung dienenden Widerstände R 6,R 16, R 40 und R 46 zu einem Messpunktzusammengeführt werden. Sowohl dieEmitterwiderstände als auch die Basisvor-widerstände R 10, R 23, R 39 und R 47gleichen durch Exemplarstreuungen be-dingte unterschiedliche Transistordatenaus.

Die zum Ausgangsstrom proportionaleMessspannung ist auf Schaltungsmassebezogen, was dem positiven Ausgang desNetzgerätes entspricht. Zum einen wirddie Messspannung über R 2 auf den mitIC 7 B aufgebauten Stromregler und zumanderen auf den mit IC 6 B realisiertenMessverstärker gegeben. Der Messverstär-ker passt die Signalamplitude an den Ein-gang des A/D-Wandlers an.

Ein weiterer Messverstärker, aufgebaut

mit IC 6A, erfasst die Ausgangsspannung,die zusätzlich invertiert wird. Aufgrundder Dimensionierung von R 26 und R 49erfolgt gleichzeitig eine Amplitudenanpas-sung an den Eingang des A/D-Wandlers.

Die Sollwertvorgabe für Spannung undStrom erfolgt von der Prozessoreinheit,wobei in Abbildung 6 die zugehörigenSteuerkennlinien zu sehen sind.

Stromregler

Der Stromregler wurde mit IC 7 B undexterner Beschaltung realisiert. Die Soll-wertvorgabe erfolgt durch eine proportio-nale Gleichspannung, die über den D/A-Wandler mit nachgeschaltetem Sample-and-Hold-Glied von der Prozessoreinheitkommt. Über R 15, R 51 und R 41 wird dieSollwertvorgabe dann auf den nicht inver-tierenden Eingang von IC 7 B gegeben,wobei eine Bereichsanpassung im Zusam-menhang mit der weiteren Widerstandsbe-schaltung (R 59, R 48) erfolgt.

Die Schwingneigungen im Bereich desStromreglers werden mit C 25 verhindertund C 15, C 23 und C 29 dienen zur Stör-unterdrückung.

Damit der Stromregler aktiv ist, mussdas Netzgerät an den Ausgangsklemmenmit einer hinreichend großen Last beschal-tet sein. Bei maximaler Sollwertvorgabewird sich am nicht invertierenden Eingangvon IC 7 B (Pin 5) eine Steuerspannungvon ca. 375 mV einstellen.

Überschreitet der Ausgangsstrom deneingestellten Maximalwert von 3 A auchnur geringfügig, entspricht dies einemSpannungsabfall an den Emitterwiderstän-den von T 1 - T 4 (Endstufe), der ebenfalls375 mV übersteigt. Der Ausgang des OPs(IC 7 B) strebt in Richtung negativer Span-nung und über die Leuchtdiode D 16 (Ab-

bildung 2), die nun leitend ist, fließt einTeil des Stromes, der von der mit T 3aufgebauten Konstantstromquelle geliefertwird. Dieser Teil des Stromes fließt dannnicht mehr über die Basen der Endstufen-transistoren, sondern über den Ausgangvon IC 7 B ab.

Der Ausgang des OPs wird jedoch nur soweit negativ, dass der Spannungsabfall anden Emitterwiderständen der Endstufe ge-rade 375 mV erreicht. Bei einem Span-nungsgleichgewicht an den beiden Ein-gängen des OPs stellt sich bei maximalerSollwertvorgabe der Ausgangsstrom von3 A ein. Die Bauelemente L 2, C 17, R 18verhindern Störeinkopplungen auf den OP-Ausgang.

Durch Verändern der Sollwertvorgabean Pin 5 ist jeder beliebige Ausgangsstromeinstellbar, der dann vom Stromregler kon-stant gehalten wird.

Spannungsregler

Der Spannungsregler ist mit IC 7A auf-gebaut und arbeitet in der gleichen Weisewie der Stromregler. Die Sollwertvorgabeerfolgt durch eine an R 13 anliegendeGleichspannung.

Für die Funktionsbeschreibung gehenwir von einem Stromregler aus, dessenBelastungswiderstand langsam erhöhtwird. Der Stromregler hält den Ausgangs-strom konstant und die Ausgangsspan-nung steigt proportional zum Belastungs-widerstand an.

Sobald der vorgewählte Spannungswerterreicht wird, übernimmt der Spannungs-regler die Kontrolle, indem die Ausgangs-spannung auf diesen Sollwert begrenztwird.

Über R 32 ist der invertierende Eingangvon IC 7A mit der Schaltungsmasse (Plus-

Bau- und Bedienungsanleitung

11

pol des Netzgerätes) verbunden.Die vom Prozessorsystem über dieSample-and-Hold-Stufe kommen-de Sollwertvorgabe wird über R13, R 24 zusammen mit der negati-ven Ausgangsspannung über R 4,R 61 auf einen gemeinsamen Sum-menpunkt gegeben, der über R 42mit dem nicht invertierenden Ein-gang von IC 7 A (Pin 3) verbundenist.

Um die Netzteil-Ausgangsspan-nung konstant zu halten, stellt sichan den beiden OP-Eingängen auchhier ein Spannungsgleichgewichtein. Solange der Spannungsregleraktiv ist, fließt ein Teil des Stromesder mit T 3 aufgebauten Konstant-stromquelle über L3, R 33 und denAusgang von IC 7A ab. L 3, C 21und R 33 verhindern Störeinkopp-lungen auf den OP-Ausgang und C19, C 20 dienen zur hochfrequen-ten Störabblockung an den entspre-chenden Eingängen. Schwingnei-gungen des Reglers werden mit C16 unterdrückt.

Störeinkopplungen über die Ver-sorgungsspannung des OPs wer-den mit L 1, L 4, C 1, C 8, C 11, C18 und C 45 verhindert.

Temperaturmessung

Mit Hilfe des an ST 7 und ST 8angeschlossenen Temperatursen-sors (PTC 1) wird die Endstufen-temperatur erfasst und mit demnachgeschaltetem Operationsver-stärker (IC 6 D) und externen Kom-ponenten eine Linearisierung derKennlinie vorgenommen. Am Aus-gang des OPs (Pin 14) erhalten wirdann eine zur Endstufentempera-tur proportionale Spannung, die aufden Eingang des A/D-Wandlersgegeben wird.

Lüftersteuerung

Wie bereits erwähnt, ist die End-stufe des PPS 7330 mit einem Kühl-körper-Lüfteraggregat ausgestattet,dessen Drehzahl proportional zurgemessenen Kühlkörpertemperaturist. Die Sollwertvorgabe erfolgtvom Prozessorteil über ein Samp-le-and-Hold-Glied, dessen Aus-gang mit R 50 verbunden ist.

Je nach Sollwertvorgabe steuertder mit IC 6C aufgebaute Reglerden Darlington-LeistungstransistorT 8 durch. Über die 20-polige Stift-leiste ST 9 wird letztendlich derAnalogteil mit dem Prozessorteilverbunden.

Frontplatine mit zugehörigem Bestückungsdruckvon der Lötseite

ELV03211

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Frontplatine mit zugehörigem Bestückungsdruckvon der Bestückungsseite

Achtung!

Aufgrund der im Gerät frei ge-führten Netzspannung dürfenAufbau und Inbetriebnahme aus-schließlich von Fachkräftendurchgeführt werden, die auf-grund ihrer Ausbildung dazu be-fugt sind. Die einschlägigen Si-cherheits- und VDE-Bestim-mungen sind unbedingt zu be-achten.

Nachbau

Der Nachbau des Gerätes glie-dert sich in mehrere Teile: in denAufbau der Frontplatine, den Auf-bau der Basisplatine und den Ge-häuseeinbau. Anschließend erfolgtdie Beschreibung von Inbetrieb-nahme und Abgleich.

Die 246 mm x 64 mm messendeFrontplatine beherbergt die Schal-tungsteile der Digitaltechnik mitden Bedienelementen und die bei-den Wandler, d. h. den Analog-Digital- und den Digital-Analog-Wandler. Auf der Basisplatine mitden Abmessungen 263 mm x 128mm ist die Analogtechnik zu fin-den, die sich aus den Reglerschal-tungen, der Leistungsendstufe unddem Hilfsnetzteil zusammensetzt.

Um eine optimierte Signalfüh-rung und gute EMV-Eigenschaf-ten gewährleisten zu können, sindbeide Platinen als doppelseitigdurchkontaktierte Typen ausge-führt. So lassen sich die parasitärenEigenschaften der Leiterbahnenminimieren.

Der Nachbau des Gerätes be-ginnt zu-nächst mit dem Aufbauder Frontplatine. Beim Aufbau derLeiterplatten sollte sorgfältig vor-gegangen werden, da eine etwaigeFehlersuche aufwändig und ner-venaufreibend ist. In diesem Zu-sammenhang empfiehlt es sich, dievorliegende Bauanleitung komplettdurchzulesen, bevor mit dem Auf-bau begonnen wird.

Aufbau der FrontplatineDie Frontplatine ist in Mischbe-

stückung mit bedrahteten und ober-flächenmontierten (SMD) Bautei-len ausgeführt. Die Bestückungerfolgt anhand des Bestückungs-druckes und der Stückliste, wobeiaber auch das dargestellte Plati-nenfoto hilfreiche Zusatzinforma-

Bau- und Bedienungsanleitung

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Widerstände:47 Ω/SMD .................................. R53100 Ω/SMD .............. R12, R27-R42, R50, R55150 Ω/SMD ................................ R49470 Ω/SMD ................................ R111 kΩ/SMD ........ R51, R60, R62, R631,8 kΩ/SMD ........ R1-R10, R13-R262,7 kΩ/SMD ...................... R68, R694,7 kΩ/SMD ..... R64, R65, R72-R7410 kΩ/SMD . R48, R52, R54, R70, R7127 kΩ/SMD ................................ R61100 kΩ/SMD .... R46, R47, R66, R67180 kΩ/SMD ...................... R56-R59220 kΩ/SMD ...................... R43-R45

Kondensatoren:18 pF/SMD ............................ C6, C7

4,7 nF/SMD ........................... C4, C510 nF/SMD ................... C1, C2, C30100 nF/SMD ............... C8-C17, C23, C25, C26270 nF/100 V .............................. C20330 nF/100V ............. C21, C22, C242,2 µF/63 V .................................. C310 µF/16 V ....... C18, C19, C27-C29

Halbleiter:CD4094/SMD .................... IC1, IC2ELV03211/SMD ........................ IC5HCF4093/SMD/SGS .................. IC6CD4051/SMD ............................ IC7TLC274C/SMD .................. IC8, IC9CD4052/SMD .......................... IC10LTC1658/SMD ........................ IC11FM24C04/SMD ........................ IC12

ULN2003/SMD .............. IC13, IC14BCW67C/SMD .................... T1-T12BC848C ...................... T13-T15, T18BCW65C/SMD ..................T16, T17LL4148 .............................. D11-D13BAT43/SMD ..............................D15LM385-2,5 V ..............................D18LED, 3 mm, grün .D1-D9, D16, D17Duo-LED, rot/grün, 3 mm ..........D10DJ700, grün ......................... DI1-DI9

Sonstiges:Quarz, 14,475 MHz ......................Q1Inkrementalgeber ....................... DR1Mini-Drucktaster, B3F-4050, 1 x ein ............................ TA1-TA8Stiftleiste, 2 x 10-polig, .............. ST1Stiftleiste, 2 x 8-polig ................. ST2

Stückliste: PPS 7330, Frontplatine

tionen liefert. Grundsätzlich sind alle be-drahteten Bauteile, mit Ausnahme der bei-den Stiftleisten ST 1 und ST 2, auf derBestückungsseite angeordnet. Die SMD-Bauteile und die beiden Stiftleisten befin-den sich auf der Lötseite.

Der Aufbau ist mit der Bestückung derSMD-Komponenten zu beginnen. Hier sindzunächst die SMD-Widerstände und SMD-Kondensatoren auf der Lötseite zu bestü-cken. Anschließend folgen die Dioden undTransistoren. Bei beiden ist die korrekteEinbaulage zu beachten, um eine Verpo-lung auszuschließen. Die Dioden sind aufdem Bauteil mit dem so genannten Kato-denring gekennzeichnet, der sich auch imBestückungsdruck wiederfinden lässt. Beiden Transistoren gibt die Anordnung derPads bzw. der Anschlussbeine die korrektePolung vor.

Auch bei den integrierten Schaltkreisenmuss die Polarität beachtet werden. Dieseist hier durch die abgeschrägte Kante desIC-Gehäuses gegeben, die im Bestückungs-druck mit einer zusätzlichen Linie im Sym-bol gekennzeichnet ist. Beim Prozessor istder Pin 1 durch einen Punkt auf dem Bau-teil und durch eine abgeschrägte Gehäuse-

ecke gekennzeichnet. Diese Kennzeich-nung findet sich auch im Bestückungs-druck wieder.

Sind die SMD-Bauteile so weit bestückt,folgt der Einbau der bedrahteten Bauele-mente auf der Bestückungsseite. Hier wird

mit dem Einbau der Kondensatoren begon-nen. Dabei ist neben der korrekten Polungder Elektrolyt-Typen vor allem darauf zuachten, dass die Bauteile plan auf der Pla-tine aufliegen, bevor sie verlötet werden.Die Elektrolyt-Kondensatoren müssen lie-

a.) b.)

Bild 7: Detailzeichnung der Transisto-ren und des Gleichrichters

T1GL1

T4

T5 T2

Sensorschelle

Sensorschelle

Axiallüfter

Axiallüfter

a.) linke Seite

b.) rechte Seite

Isolier-scheibe

Bild 8: Montagezeichnung für das Lüfter-Kühlkörper-Aggregat

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gend eingebaut werden, damit sie später beider Gehäuseendmontage nicht stören. Auchdie Spannungsreferenz D 18 im TO-92-Ge-häuse muss aus diesem Grunde mit einermaximalen Höhe von 7 mm (Abstand vonPlatine zur Transistoroberseite) eingesetztwerden. Die Polung ist hierbei durch diePinanordnung vorgegeben.

Anschließend sind noch der Quarz unddie Taster zu bestücken, bevor mit demEinbau der optischen Komponenten be-gonnen wird. Beim Einbau der 7-Segment-anzeigen gibt der Dezimalpunkt die Pol-ung an. Die korrekte Einbauhöhe ist danngegeben, wenn die Anzeigen direkt auf derPlatine aufliegen. Wie bei den 7-Segment-anzeigen erfolgt auch die Montage derLEDs mit definiertem Abstand zur Platine.Bei der Bestückung muss daher daraufgeachtet werden, dass die LEDs senkrechtzur Platine stehen und der Abstand zwi-schen Platine und Diodenkörperspitze 7mm beträgt. Die Markierung der Polung istdurch das Pluszeichen im Bestückungs-druck gegeben. Am Bauteil ist dieser An-odenanschluss durch das längere An-schlussbein gekennzeichnet. Bei der Duo-LED D 10 gibt die abgeflachte Seite amGehäuse, die auch im Bestückungsdruckdargestellt ist, die Einbaulage an.

Als letzte Bestückungsarbeiten sind derEinbau des Inkrementalgebers DR 1 undder beiden Stiftleisten (Hinweis: Von derLötseite bestücken und auf der Bestü-ckungsseite verlöten!) vorzunehmen. Be-

vor nun mit den Arbeiten an der Basispla-tine begonnen wird, sind die Tasterstößelaufzustecken und die Platine ist hinsicht-lich Bestückungsfehler und Lötzinnbrü-cken zu untersuchen.

Vorbereiten des Lüfter-Kühl-körper-Aggregates

Um die entstehende Verlustleistung in-nerhalb des PPS 7330 abführen zu können,besitzt das prozessorgesteuerte Netzgerätim Leistungsteil ein Lüfter-Kühlkörper-Aggregat. Hierauf sind neben den Endstu-fentransistoren auch der Gleichrichter undein Temperatursensor montiert. Damit die-ser Kühlkörper die entstehende Wärmeabführen kann, erfolgt die Zwangsbelüf-tung mit einem Axiallüfter, der an einerStirnseite montiert ist.

Zum Aufbau des Leistungsteiles sindzunächst die beiden Kühlkörperhälften zu-sammenzuschieben. Der Lüfter ist dann soauf eine Stirnseite des Kühlkörpers zu set-zen, dass der Strömungspfeil zum Kühl-körper zeigt, d. h. nicht mehr sichtbar ist. Indieser Lage wird die Luft vom Lüfter durchden Luftkanal im Kühlkörper hindurchge-presst. Weiterhin ist darauf zu achten, dasssich das Anschlusskabel des Lüfters obenrechts befindet. Wobei oben und unten amKühlkörper dadurch definiert ist, dass sichdort der Verbindungsfalz zwischen denbeiden Kühlkörperhälften befindet.

Die Befestigung des Lüfters am Kühlkör-per mit vier Schrauben M3 x 25 mm und

unterlegten Fächerscheiben verhindert, dasssich beide Teile wieder gegeneinander ver-schieben. Die beiden Anschlussleitungen desLüfters werden auf eine Länge von 110 mmgekürzt, 5 mm abisoliert und verzinnt undanschließend miteinander verdrillt.

Vor der Montage sind die entsprechen-den Bauteile vorzubereiten. Die Anschluss-beine der Transistoren und des Gleichrich-ters werden dazu gemäß Abbildung 7 ge-kürzt. Die Vorbereitung des Temperatur-sensors ist etwas aufwändiger: Hier sinddie Anschlussbeine mit zwei flexiblen Lei-tungen (0,22 mm2) zu verlängern. Die auf120 mm abgelängten Kabelenden sind anbeiden Seiten 4 mm abzuisolieren und zuverzinnen. Nachdem die Anschlussbeinedes Sensors auf eine verbleibende Längevon 7 mm gekürzt wurden, werden diebeiden Leitungen dort angelötet. Anschlie-ßend müssen die Lötstellen mit je 20 mmSchrumpfschlauch isoliert werden. DasVerdrillen der beiden Leitungsenden ver-einfacht die spätere Leitungsverlegung.

Danach erfolgt die Montage der Kom-ponenten am Kühlkörper. Die Position derBauelemente geht dabei aus Abbildung 8hervor. Im ersten Schritt sind die Endstu-fentransistoren und der Gleichrichter zubefestigen. Dazu werden zunächst die M3-Muttern, in die später die Befestigungs-schrauben einfassen, in die obere Befesti-gungsnut eingeschoben und gemäß Zeich-nung positioniert. Die Montage der Tran-sistoren erfolgt mit Schrauben M3 x 6 mm.Zur Isolierung ist jede Montageschraubemit einem Isoliernippel zu versehen. Wei-terhin muss unter jeden Transistor eineGlimmerscheibe untergelegt werden, diezuvor von beiden Seiten dünn (!) mit Wär-meleitpaste eingestrichen wird.

Die Montage des Gleichrichters erfolgtmit einer Schraube M3 x 10 mm und Unter-legscheibe, Silikonscheibe und Isoliernip-pel sind hier nicht nötig. Die richtige Ein-baulage ist durch die abgeschrägte Eckedes Gehäuses gekennzeichnet, die auch inAbbildung 8 zu sehen ist.

Die Montage des Temperatursensors aufder Oberseite des Kühlkörpers erfolgt miteiner Sensorschelle, wobei die Positionauch aus der Zeichnung hervorgeht. Zu-nächst ist in die von vorne (vom Lüfter aus)gesehen rechte obere Befestigungsnut eineM3-Mutter einzuschieben und zu positio-nieren. Der Sensor liegt mit seiner abge-flachten Seite auf dem Kühlkörper auf, dieAnschlussbeine zeigen dabei nach hinten.Die dann aufzusetzende Sensorschelle wirdmit einer M3x6-mm-Schraube und unter-legter Fächerscheibe fixiert. Auf Abbil-dung 9 ist das dann fertig aufgebaute Ag-gregat zu sehen.

Aufbau der BasisplatineAuch die Bestückung der Basisplatine

Bild 9: Foto des Lüfter-Kühlkörper-Aggregates

Bau- und Bedienungsanleitung

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erfolgt anhand des Bestückungsdruk-kes und der Stückliste. Das Platinenfo-to zeigt die komplett aufgebaute Plati-ne und kann somit hilfreiche Detailin-formationen liefern. Auf der Basispla-tine sind alle Bauteile in bedrahteterBauform ausgeführt, daher sind auchalle Teile auf der Bestückungsseite ein-zusetzen.

Von der Bestückung zunächst aus-geschlossen sind sämtliche am Lüfter-Kühlkörper montierten Halbleiter, derNetztransformator, die beiden großenElektrolyt-Kondensatoren C 4 und C24 und das Relais REL 1.

Begonnen wird auch hier mit demEinlöten der Widerstände, Drosselspu-len und Dioden. Bei Letzteren ist wie-derum die korrekte Polung sicherzu-stellen. Auch die Elektrolyt-Konden-satoren sind unter Beachtung der rich-tigen Polarität zu bestücken.

Anschließend können die weiterenHalbleiterbauelemente eingesetzt wer-den. Die Einbaulage des Transistors T8 ist durch die dickere Linie im Bestük-kungsdruck markiert, die die Rücksei-te des Transistors, d. h. die Kühlfläche,kennzeichnet. Bei T 3 ergibt sich dieOrientierung aus der Pinanordnung.Auch bei der Bestückung der beidenSpannungsregler IC 2 und IC 5 mar-kiert die Linie im Bestückungsdruckdie Lage des Kühlflansches.

Damit der Spannungsregler IC 4 dieVerlustleistungswärme an die Umge-bung abgeben kann, ist dieser zunächstmit M3x 8-mm-Schraube, Fächerschei-be und Mutter auf dem Kühlkörper zumontieren, bevor er eingelötet wird.

Die Einbaulage der ICs im DIP-Gehäuse wird durch die Gehäuseein-kerbung festgelegt, die auch auf demBestückungsdruck sichtbar ist. Nach-dem auch diese Bauteile korrekt einge-setzt sind, folgt der Einbau der Netzan-schlussklemme und des Netzschalters.

Ansicht der fertig bestücktenBasisplatine des PPS 7330

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Bestückungsdruck derBasisplatine des PPS 7330

Der Platinensicherungshalter istgleich nach der Montage mit der ent-sprechenden Sicherung zu versehenund mit Hilfe der aufzusteckendenSchutzkappe berührungssicher zu ma-chen.

Anschließend erfolgt die Montageder Stiftleiste und der Lötstifte. In dieBohrungen ST 3 bis ST 8 sind Lötstiftemit Öse zu pressen und zu verlöten.Auch in die Positionen der An-schlussbeine der Endstufentransisto-ren T 1, T 2, T 4 und T 5 und desGleichrichters GL 1 sind Lötstifte ein-zusetzen – hier kommen 1,3-mm-Löt-stifte ohne Lötöse zum Einsatz.

Ist der Aufbau so weit fortgeschrit-ten, erfolgt der Einbau des Lüfter-Kühl-körper-Aggregates. Dazu wird durchdie Montagebohrungen für den Kühl-körper auf der Basisplatine je eine miteiner Fächerscheibe versehene Zylin-derkopfschraube M3 x 6 mm gesteckt.Auf der Platinenoberseite ist jeweilseine M3-Mutter lose aufzuschrauben.So lässt sich dann der vormontierteLüfter-Kühlkörper mit dem Lüfter vor-an von der Platinenrückseite her auf-schieben. Dabei ist darauf zu achten,dass in jede Führungsnut des Kühlkör-pers zwei der lose aufgeschraubtenMuttern einfassen. Das Kühlkörper-element wird so ausgerichtet, dass dashintere Ende bündig mit der Basispla-tine abschließt und sich die montiertenBauteile oberhalb ihrer Einbaupositio-nen auf der Platine befinden, und danndurch das Festziehen der Montage-schrauben fixiert.

Im ersten Schritt der Kühlkörper-verdrahtung sind die Transistoren an-zuschließen. Dazu werden die An-schlussbeine der Transistoren an denentsprechenden Lötstiften verlötet.Genauso ist beim Gleichrichter zu ver-fahren. Danach sind die Anschlusslei-tungen des Lüfters an ST 3 (rot) und ST

Bau- und Bedienungsanleitung

17

4 (schwarz) und die des Temperatursen-sors an ST 7 und ST 8 anzulöten.

Die Verbindung zwischen den beidenLötstiften ST 5, ST 6 und den beiden Pol-

klemmen in der Frontplatine erfolgt überAnschlussleitungen, die wie folgt zu bear-beiten sind: Je eine rote und eine schwarzeLeitung (1,5 mm2) sind auf eine Länge von

130 mm zuzuschneiden, an beiden Endenjeweils auf 5 mm abzuisolieren und zuverzinnen. Die an einem Ende der Leitun-gen anzulötenden Lötösen (für 4 mmSchraubanschluss) stellen später die Ver-bindung zu den Polklemmen in der Front-platte her. Diese Lötstellen sind jeweils mitje 2 cm Schrumpfschlauch zu isolieren.Anschließend sind die Leitungen gemein-sam durch den Ferrit-Ringkern zu fädeln.Der Kern ist in einem Abstand von ca.70 mm von den mit Lötösen versehenenEnden entfernt zu positionieren. Dann wirdmit den beiden verzinnten Enden eine Wick-lung auf den Ferrit-Kern aufgebracht, be-vor die Enden dann an die zugehörigenLötstifte ST 5 (schwarz) und ST 6 (rot)angelötet werden.

Die dann zu montierenden Befestigungs-winkel werden so auf der Oberseite derPlatine platziert, dass der Schenkel mitM3-Gewinde nach vorne zeigt und bündigmit dem Platinenrand abschließt. Die Be-festigung der Winkel erfolgt mit je einerM3-Schraube, die von der Lötseite durch-zustecken ist, und zugehöriger Mutter mitFächerscheibe.

Erst wenn der Aufbau so weit fortge-schritten ist, erfolgt die Bestückung deranfangs ausgenommenen Bauteile: DasRelais REL 1 und die Kondensatoren C 4und C 24 sind unter Beachtung der korrek-ten Polung einzulöten.

Den Abschluss der Bestückungsarbei-ten bildet der Einbau des Ringkern-Netz-transformators. Hier wird zunächst dieArretierungsschraube in der Basisplatineverschraubt. Die Bohrung dafür befindetsich ca. 30 mm von der zentralen Trafobe-festigungsbohrung entfernt. Hierin ist eineSchraube M3 x 6 mm zu verschrauben, dievon der Bestückungsseite eingesteckt undauf der Lötseite mit einer Mutter und unter-legter Fächerscheibe gesichert wird. Dieeigentliche Trafobefestigung erfolgt dannmit einer Zylinderkopfschraube M5 x20 mm und passender Fächerscheibe. DieAusrichtung des Trafos auf der Basisplati-ne ist dabei durch die Arretierungsschrau-be gegeben, die in die entsprechende Nutim Trafosockel einfasst.

Im Anschluss daran werden die An-schlussleitungen des Netztransformatorsentsprechend gekürzt, abisoliert, verzinnt

Widerstände:1 Ω ............ R9, R11, R17, R19, R34, R37, R44, R45100 Ω ................ R13, R15, R18, R33220 Ω .......................................... R35470 Ω ................ R10, R23, R39, R471 kΩ .......... R6, R12, R16, R27, R36, R38, R40, R46, R481,5 kΩ ......................................... R531,8 kΩ ......................................... R522,2 kΩ ................................ R29, R623,3 kΩ ......................................... R263,9 kΩ ................................ R54, R554,7 kΩ ....................... R21, R42, R515,6 kΩ ......................................... R2410 kΩ .......................... R5, R41, R4322 kΩ .................. R2, R32, R59, R6047 kΩ .......................................... R49100 kΩ ........................................ R50150 kΩ ........................ R4, R58, R61180 kΩ ........................................ R57330 kΩ ........................................ R56

Kondensatoren:4,7 pF/ker .......................... C20, C2310 pF/ker ........................... C15, C19100 pF/ker ................ C17, C21, C251 nF/ker .................... C27, C32, C39100 nF/ker ...... C1, C3, C5, C9, C10, C12, C13, C18, C26, C31, C33, C34, C37, C41, C44, C45100 nF/250V~/X2 ...................... C22470 pF/ker ......................... C16, C461 µF/100V ........................... C7, C2910 µF/25V ........... C6, C8, C11, C30, C36, C42, C4347 µF/63V .................................. C281000 µF/16V ..................... C35, C3810000 µF/63V ..................... C4, C24

Halbleiter:7805 .................................... IC2, IC47905 ............................................ IC5TLC274 ...................................... IC6LM358 ........................................ IC7TIP142 ....................... T1, T2, T4, T5BC558C ........................................ T3BD678 .......................................... T8KBU6G ..................................... GL11N4148 .................. D1, D2, D9, D101N4001 .................D6, D7, D11-D14

Sonstiges:Festinduktivität, 10 µH........... L1-L4Temperatursensor KTY81-121 .......................... PTC1Netzanschlussklemme, 2-polig ... KL1Schadow-Netzschalter, print ........ S1

Kartenrelais, 12 V, 1 x um ...... REL1Trafo, 15,5 V/9,75 A, 9 - 18 V/ 0,5 A ......................................... TR1Polklemme, 4 mm, 35 A, rot ...... ST6Polklemme, 4 mm, 35 A, schwarz .................................... ST5Lötstift mit Lötöse .............. ST3-ST8Stiftleiste, 2 x 10-polig, .............. ST9Sicherung, 1,6 A, träge ................ SI1Platinensicherungshalter (2 Hälften), print .......................................... SI1Sicherungsabdeckhaube .............. SI11 Adapterstück1 Verlängerungsachse, 42 mm1 Druckknopf, ø 7,2 mm8 Tastkappen, 10 mm, grau1 Drehknopf mit 6 mm Innendurch- messer, 21 mm, grau1 Knopfkappe, 21 mm, grau1 Gewindestift mit Spitze, M3 x 4 mm4 Isolierbuchsen4 Glimmerscheiben1 Wärmeleitpaste16 Lötstifte, 1,3 mm14 Zylinderkopfschrauben, M3 x 6 mm1 Zylinderkopfschraube, M3 x 8 mm1 Zylinderkopfschraube, M3 x 10 mm2 Zylinderkopfschrauben, M3 x 12 mm4 Zylinderkopfschrauben, M3 x 25 mm1 Zylinderkopfschraube, M5 x 20 mm16 Muttern, M317 Fächerscheiben, M31 Fächerscheibe, M51 Unterlegscheibe, M32 Lötösen, 4,2 mm2 Befestigungswinkel, vernickelt1 Sensorschelle1 Kühlkörper FK216CB/MI2 Lüfterkühlkörper, LK401 Axiallüfter, 12 V, 40 x 40 x 20 mm1 Ferrit-Ringkern, 14 x 5 mm2 Pfostenverbinder, 20-polig1 Kabelbinder, 90 mm1 Zugentlastungsbügel1 Kabel-Durchführungstülle, 6 x 8 x 12 x 1,5 mm2 Aderendhülsen, 0,75 mm2

1 Netzkabel, 2-adrig, grau, rund4 cm Schrumpfschlauch, 1/16", schwarz4 cm Schrumpfschlauch, 1/8", rot10 cm Flachbandkabel, RM 1,27 mm, 20-adrig24 cm flexible Leitung, ST1 x 0,22 mm2, schwarz13 cm flexible Leitung, ST1 x 1,5 mm2, rot13 cm flexible Leitung, ST1 x 1,5 mm2, schwarz

Tabelle 2:Zuordnung der Trafoleitungen

Trafoleitung Platinen-AnschlusspunktGelb 1Gelb 2Türkis 3Violett 4Grün 5Rot 6Schwarz 7

Stückliste: PPS 7330, Basisplatine

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und dann mit den Lötstützpunkten „1“ bis„7“ auf der Basisplatine verlötet. Die Zu-ordnung der Transformator-Anschlusslei-tungen zu den Lötstützpunkten zeigt Ta-belle 2.

Die „dicken“ Leitungen der sekun-därseitigen Leistungswicklung (rot undschwarz) sind direkt durch die zugehöri-gen Bohrungen zu führen und mit ausrei-chend Lötzinn festzusetzen. Auch die übri-gen Sekundärwicklungen sind direkt anzu-schließen. Besondere Sorgfalt ist beim An-schluss der 230 V führenden Primärwick-lung (2 x gelb) erforderlich. Diese abiso-lierten und verzinnten Leitungsenden wer-den durch die entsprechenden Bohrungen„1“ und „2“ geführt und auf der Leiter-bahnseite sorgfältig angelötet. Dann wer-den diese Leitungen mit einem Kabelbin-der, der durch die dafür vorgesehenen Boh-rungen in der Nähe der Anschlusspunktegesteckt wird, auf der Basisplatine fixiert(siehe Platinenfoto).

Zum nun folgenden Anschluss der2-adrigen 230-V-Netzzuleitung ist diesezuerst auf einer Länge von 20 mm von deräußeren Ummantelung zu befreien. Diebeiden Innenleiter werden 5 mm abisoliertund auf jeden Leiter wird eine Aderendhül-se aufgequetscht. Alsdann ist die Durch-führungstülle in die Rückwand einzuset-zen und das Netzkabel von außen durchzu-führen. Die beiden Innenleiter sind in der2-poligen Schraubklemmleiste zu ver-schrauben. Mit der Zugentlastungsschelle,die mit zwei von der Lötseite einzusetzen-den Schrauben M3 x 12 mm und den zuge-hörigen Muttern mit Fächerscheiben fest-gezogen wird, ist die Netzzuleitung auf derLeiterplatte zu befestigen.

Gehäuseeinbau

Im ersten Arbeitsschritt erfolgt die Ver-bindung von Front- und Basisplatine. Hierwurde zugunsten der Servicefreundlich-keit auf ein Verlöten von Basis- und Front-platine verzichtet. Die mechanische Ver-bindung übernehmen so die beiden Befes-tigungswinkel, während die elektrischeVerbindung über eine Flachbandleitungerfolgt. Zur Montage wird die Frontplatineso an die Basisplatine gesetzt, dass die

Bohrungen in der Frontplatine sich mitdem Gewinde in den Befestigungswinkelnder Basisplatine decken. Mit 2 M3x6-mm-Schrauben und Fächerscheibe, von vornedurch die Frontplatine geschraubt, erfolgtdann das Befestigen beider Platinen mit-einander. Bevor die Schrauben in der Front-und Basisplatine festgezogen werden, mussdie Ausrichtung der Platinen erfolgen.Dabei darf an der Stoßkante zwischen Ba-sis- und Frontplatine kein erkennbarer Spaltzu sehen sein. Nach der mechanischen Fi-xierung ist die Verbindungsleitung mit demAufquetschen der beiden Pfostensteckerauf das Flachbandkabel anzufertigen undanschließend aufzustecken. Die korrektePolung geben die Pfeilmarkierungen anden Pfostensteckern vor, die den Pin 1kennzeichnen.

Im nächsten Arbeitsgang wird die Schub-stange des Netzschalters angefertigt. Diesewird gemäß Abbildung 10 gebogen undmit dem Kunststoff-Druckknopf und demAdapterstück versehen. Diese vorgefertig-te Einheit rastet dann mit dem Adapter-stück auf dem Netzschalter ein. Je einTropfen Sekundenkleber etc. sichert dieVerbindungen Druckknopf – Verlänge-rungsachse, Verlängerungsachse – Adap-ter und Adapter – Netzschalter.

Nachdem das Chassis inkl. Rückplatteso weit bearbeitet ist, erfolgt die Vorberei-tung der Frontplatte mit dem Einbau derDC-Ausgangsbuchsen (Polklemmen). Indie auf der Frontplatte mit „+“ gekenn-zeichnete Bohrung muss die rote Polklem-me eingesetzt werden, womit folglich dieschwarze in der mit „-“ beschrifteten Boh-rung ihren Platz findet. Beim Einbau derPolklemmen ist darauf zu achten, dass dieals Verdrehungsschutz wirkende Nase ander ersten Isolierhülse korrekt in die Aus-sparung der Frontplattenbohrung einfasst.Mit der ersten M4-Montagemutter werdendie Polklemmen dann in der Frontplattebefestigt.

Zum Anschließen der Buchsen sind diean ST 5 und ST 6 angeschlossenen DC-Ausgangsleitungen durch die entsprechen-den Bohrungen in der Frontplatine zu füh-ren. Die an diese Leitungen angelötetenLötösen werden dann mit der zweiten M4-Mutter an den Polklemmen festgeschraubt.

Damit die Frontplatte problemlos auf dieFrontplatine aufgesetzt werden kann, müs-sen die Lötösen nach dem Anschraubenum 90° nach hinten gebogen werden.

Damit sind die vorbereitenden Arbeitenso weit abgeschlossen und es folgt der Ein-bau des Chassis ins Gehäuse. Hierzu wer-den zunächst 4 Gehäusebefestigungsschrau-ben M4 x 70 mm von unten durch dieBohrungen einer Gehäusehalbschale ge-steckt. Die so vorbereitete Bodeneinheit istmit dem Lüftungsgitter nach vorne weisendauf die Arbeitsplatte zu stellen. Auf derInnenseite der Gehäusehalbschale folgt aufjede Schraube eine 1,5 mm starke Poly-amid-Scheibe. Nun ist das komplette Chas-sis des PPS 7330 einschließlich Frontplatteund Rückwand von oben über die Schrau-ben abzusenken. Liegen Front- und Rück-platte korrekt in ihren Führungsnuten, folgtauf die oben herausstehenden Schrauben jeeine M4x60-mm-Distanzrolle.

Da das Gerät keine internen Abgleich-punkte besitzt, kann es vor der ersten Inbe-triebnahme und dem Abgleich geschlos-sen werden. Dazu wird die obere Gehäuse-halbschale mit dem Lüftungsgitter nachvorne (!) weisend aufgesetzt und in jedenMontagesockel eine M4-Mutter eingelegt.Mit Hilfe eines kleinen Schraubendreherswerden die Gehäuseschrauben nachein-ander ausgerichtet und von unten angezo-gen. In die unteren Montagesockel ist je einFußmodul mit zuvor eingestecktem Gum-mifuß zu drücken, während die oberenMontageöffnungen mit den 4 Abdeckmo-dulen bündig zu verschließen sind.

Abschließend ist noch der Drehknopfam Inkrementalgeber anzubringen, wobeidie Achse zunächst auf eine verbleibendeLänge von 9 mm (gemessen ab Frontplat-te) zu kürzen ist. Damit ist der Nachbauabgeschlossen und es folgt die erste Inbe-triebnahme und der Abgleich.

Inbetriebnahme und Abgleich

Bei der ersten Inbetriebnahme des Ge-rätes ist neben der Funktionsfähigkeit derAnzeige- und Bedienelemente noch diegrundsätzliche Funktion zu testen. Beidiesem ersten Funktionstest ist nur dieEinstellbarkeit von Spannung und Stromzu prüfen. Reagieren Ausgangsspannungund Ausgangsstrom auf die Einstellungenvia Inkrementalgeber, erfolgt der Ab-gleich.

AbgleichDer Abgleich wird mittels Mikrocon-

troller gesteuert und ist daher einfach durch-zuführen. Als Hilfsmittel werden ein ge-naues Multimeter (Genauigkeit ≤1%,Messbereiche für Spannungsmessung bis35 V, für Strommessung bis 3,5 A) und2 Messleitungen benötigt.

Bild 10: Verlängerungsachse desNetzschalters

Bau- und Bedienungsanleitung

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Der Abgleich kann durch gleichzeitigesBetätigen der Tasten „“ und „“ aufge-rufen werden. Auf dem Display erfolgt dieAusgabe „CAL“. Damit ein versehentlicherAufruf des Abgleichmodus ausgeschlossenwird, muss noch eine Bestätigung mit der„Enter“-Taste erfolgen; alle anderen Tastenbeenden den Abgleichmodus.

Der Abgleich des PPS 7330 erfolgt dannin vier Schritten bei denen jeweils unter-schiedliche Beschaltungen und Bedienun-gen notwendig sind. Jeder Einzelschritt istmittels der „Enter“-Taste zu bestätigen.Der Abgleich kann jederzeit über die„Stand-by“-Taste abgebrochen werden,wobei das PPS 7330 eine Fehlermeldungspeichert und das Gerät so lange sperrt, bisein kompletter neuer Abgleich durchge-führt wurde.

Abgleichschritte1.Offset der Spannungsmessung: Die An-

zeige zeigt „CAL 1“ und „OF U“. DieAusgangsbuchsen des DC-Ausgangessind mit einer Messleitung direkt kurz-zuschließen. Nach dem Bestätigen mitder „Enter“-Taste führt das PPS 7330

den Abgleichschritt automatisch aus.2.Offset der Strommessung: Die Anzeige

zeigt „CAL 2“ und „OF I“. Die Aus-gangsbuchsen müssen unbeschaltet sein.Nach dem Bestätigen mit der „Enter“-Taste führt das PPS 7330 den Abgleich-schritt automatisch aus.

3.Skalenfaktor der Spannungsmessung:Die Anzeige zeigt „27.00“ und „CAL 3“.Das Multimeter für die Spannungsmes-sung ist anzuschließen. Mithilfe desInkrementalgebers und der beiden Aus-wahltasten („“, „“) muss die mitdem Multimeter gemessene Spannungam Netzgerät eingestellt werden. Stim-men die Anzeige des Multimeters unddie des Netzgerätes überein, so wird derAbgleichvorgang mit der Betätigung der„Enter“-Taste gestartet. Dieser Vorgangkann etwa eine Minute dauern.

4.Skalenfaktor der Strommessung: Die An-zeige zeigt „CAL 4“ und „2.700“. DasMultimeter für die Strommessung istanzuschließen. Mit Hilfe des Inkremen-talgebers und der beiden Auswahltasten(„“, „“) muss der mit dem Multime-ter gemessene Strom am Netzgerät ein-

gestellt werden. Stimmt die Anzeige desMultimeters mit der des Netzgerätesüberein, so wird der Abgleichvorgangmit der Betätigung der „Enter“-Tastegestartet. Dieser Vorgang kann etwa eineMinute dauern.Wurde der Abgleich erfolgreich been-

det, so sind Inbetriebnahme und Abgleichabgeschlossen. Das prozessorgesteuerteNetzgerät PPS 7330 geht dann in den nor-malen Betriebsmode über, und dem prakti-schen Einsatz steht nichts mehr im Wege.

Hinweis zum BetriebDamit die Zwangskühlung des PPS 7330

mit dem innen liegenden Lüfter ordnungs-gemäß arbeiten kann, darf die äußere Luft-zirkulation nicht behindert werden. Dasheißt, die Luftaustrittsöffnung in der Rück-wand und die Lufteintrittsöffnungen in denGehäusehalbschalen nicht abdecken!

Weiterhin muss sichergestellt sein, dassdie erwärmte Abluft abströmen kann undnicht zwangsläufig zum Gerät zurückkehrt.Werden diese Punkte nicht beachtet, kannes zum Ansprechen der thermischen Siche-rung des Gerätes kommen.

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