Labornetzteil GOPHERT CPS-3205 oder dieser seltene Fall …

Manchmal habe ich das Gefühl, egal was ich bespreche, am Ende wird es doch wieder ein Testbericht über ein Netzteil.
In diesem Fall war ein Testbericht über ein Netzteil allerdings von Anfang an geplant. Ich hatte es schon früher gesehen, deshalb war ich umso neugieriger, es selbst in die Hand zu nehmen und anderen von meinen Eindrücken zu erzählen.
Tests, Zerlegen, Analyse – alles wie immer und am selben Ort :)

Manchmal könnte man meinen, ich würde Produkte zu positiv bewerten. Das liegt zum Teil nicht daran, dass ich das Produkt loben möchte, sondern daran, dass ich immer versuche, die Produkte für meine Tests sorgfältig auszuwählen. Manche bitte ich sogar selbst darum, sie ins Sortiment aufzunehmen.
Dieses Produkt gehört genau zu den Artikeln, um deren Aufnahme ich gebeten hatte. Und natürlich habe ich mich dann entschieden, einen Testbericht darüber zu schreiben :)
Aber das war nur ein kleiner Exkurs. Kommen wir zur Sache, also zur Begutachtung, zum Testen und zu den anderen interessanten Dingen.

Das Auspacken verstecke ich wie immer unter einem Spoiler – damit es da ist, aber niemanden stört :)

Das ist also der gesamte Lieferumfang. Bei einem Labornetzteil sind normalerweise keine Unmengen an Zubehör dabei; hier hat man alles Nötige mitgeliefert.
Netzkabel
Kabel zum Anschließen der Last
Anleitung
Netzteil


Die Anleitung ist auf Englisch. Sie enthält zwar nicht gerade eine Fülle an Informationen, aber das Nötigste ist auf jeden Fall dabei. Solche Geräte werden ohnehin meist von Leuten gekauft, die wissen, was sie da vor sich haben. Oft braucht man die Anleitung nur am Anfang und später höchstens noch als Gedächtnisstütze.


Dieses Netzteil gibt es in einer ganzen Reihe von Varianten (theoretisch sollten es etwa sechs sein).
Drei Versionen mit unterschiedlicher Ausgangsspannung und maximalem Strom sowie zwei Varianten mit drei- oder vierstelliger Stromanzeige.
Ich habe die Variante CPS-3205: maximale Ausgangsspannung 32 V, maximaler Strom 5 A.
In der Anleitung ist das die mittlere Spalte in der Tabelle mit den technischen Daten. Zur Erinnerung: Alle Fotos im Testbericht lassen sich anklicken.


Außerdem lag ein Kabel zum Anschließen der Last bei. Ehrlich gesagt: Das Kabel ist Schrott. Als ich das Netzteil bekam, wollte ich es natürlich wenigstens einmal ausprobieren :)
Als Last nahm ich eine 12-V-Autolampe mit 45 W. Da sie aber einfach auf dem Tisch lag, ließ ich sie nicht lange eingeschaltet – den Tisch brauche ich schließlich noch :) Als ich mit dem Herumprobieren fertig war, war das Kabel jedenfalls kaum kühler als die Lampe. Fairerweise muss ich sagen, dass ich es nicht auseinandergelegt, sondern so ausprobiert habe, wie es war.
Der Kabelquerschnitt ist völlig unzureichend. Dieses Kabel sollte man am besten gleich durch etwas Ordentliches ersetzen.
Die Stecker und Krokodilklemmen sind dagegen völlig in Ordnung, man kann also einfach nur das Kabel selbst austauschen.


Am Netzkabel hatte ich nichts auszusetzen, abgesehen von der Kleinigkeit, dass mir versehentlich (oder ich versehentlich) ein Kabel für eine amerikanische Steckdose geschickt wurde :(
Gut ist, dass ein gewöhnliches Computerkabel passt. Das war also kein Problem, ich habe einfach das erstbeste aus der Schublade genommen.


Na gut, ich verstehe, dass sich niemand für Kabel interessiert, also komme ich zum Netzteil.
Als Erstes fällt die kompakte Bauweise auf. Ich denke, jedem ist klar, dass Netzteile mit dieser Leistung und diesen Abmessungen normalerweise Schaltnetzteile sind.
Schaltnetzteile haben ihre Vor- und Nachteile. Bei einem Labornetzteil ist der Vorteil, dass es bei hoher Leistung kompakt bleibt. Außerdem ist dieses Netzteil passiv gekühlt (darauf kommen wir bei den Tests noch zurück).
Als Nachteile werden üblicherweise ein höherer Restwelligkeitspegel und eine große Kapazität am Ausgang genannt, aber auch darauf kommen wir noch zurück.
Die Abmessungen dieses Netzteils betragen einschließlich aller hervorstehenden Teile 192kh120kh58mm.


Die Anordnung auf der Frontplatte ist recht praktisch, wenn auch nicht ohne Nachteile. Nicht so gut gefällt mir, dass sich die Ausgangsklemmen und der Netzschalter auf der Rückseite befinden. An die Position der Ausgangsklemmen kann man sich gewöhnen, aber der Netzschalter hinten ist eher unpraktisch.
Auf der Frontplatte befinden sich neben den Bedienelementen auch Anzeigen für die eingestellte und die tatsächliche Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom. Bei diesem Modell gibt es eine vierstellige Spannungsanzeige und eine dreistellige Stromanzeige.
Es gibt auch ein Modell mit vierstelliger Stromanzeige. Das ist etwas praktischer, aber auch teurer.
Bei diesem Modell wird ein Strom bis zu einem Ampere im Format ххх.мА angezeigt, über 1 Ampere im Format х.хх.А. Der Wechsel in den ersten Messbereich wird durch den rechten Dezimalpunkt der Anzeige signalisiert.


Auf der Frontplatte gibt es außerdem folgende Anzeigen:
Spannungsregelung
Stromregelung. Dieses Netzteil schaltet die Last bei Überschreiten des eingestellten Stroms nicht ab, sondern wechselt in den Begrenzungsmodus und hält den eingestellten Wert ein.
Bedienelemente gesperrt

Strom und Spannung werden mit einem Encoder eingestellt. Drehen verringert oder erhöht den Wert, Drücken wählt die Schrittweite.
Da es nur einen Encoder gibt, kann man mit einem Umschalter auswählen, ob der Strom oder die Spannung geregelt wird.
Unten rechts befinden sich zwei Tasten: zum Sperren der Bedienelemente und zum Einschalten der Spannung an den Ausgangsklemmen.


Auf der Rückseite ist alles schlicht und übersichtlich: zwei Ausgangsklemmen, ein Eingangsspannungswahlschalter, der Netzschalter und der Netzanschluss.
Man sollte unbedingt darauf achten, in welcher Stellung der Eingangsspannungswahlschalter steht. Bei einer Netzspannung von 230 V und einer Einstellung auf 110 V sind die Folgen fatal.
Die Ausgangsklemmen sind völlig in Ordnung und für 5 A mehr als ausreichend.


Das gesamte Gehäuse besteht aus eloxiertem Aluminium und dient als großer Kühlkörper.
Diese Konstruktion sorgt nicht nur für eine gute Wärmeableitung, sondern ist auch ziemlich stabil. Das Netzteil wirkt wie aus einem Guss.


Auf der Unterseite gibt es keine Kühlrippen, dafür aber vier kleine Füße. Sie erinnern mich irgendwie an alte sowjetische Dame-Steine: sehen genauso aus und sind genauso rutschig. Ich würde empfehlen, kleine Gummistücke darunterzukleben.
Die Füße bestehen offenbar entweder aus weichem Kunststoff oder aus hartem Gummi. Mit dem Fingernagel kann man sie ein wenig eindrücken, auf einem glatten Tisch rutschen sie aber.


Beim Einschalten startet das Netzteil sofort im Modus „Aus“ – am Ausgang liegt also nicht automatisch Spannung an. Das ist an sich gut, noch besser wäre aber eine Auswahlmöglichkeit, ob es sich nach dem Anlegen der Versorgungsspannung einschalten soll oder nicht.
Korrektur: Offenbar kann man doch auswählen, ob nach dem Einschalten Spannung am Ausgang anliegen soll oder nicht.
Dazu die Taste on/off gedrückt halten und den Encoder drehen, bis dON angezeigt wird (die Anzeige erscheint nicht sofort). Um die Einstellung zurückzusetzen, genauso vorgehen, bis dOF angezeigt wird.


Als Maximum lassen sich Werte einstellen, die etwas über den angegebenen Daten liegen: 32,3 V und 5,1 A.
Beim Umschalten der Einstellschrittweite leuchtet die entsprechende Stelle der Anzeige heller. Stellen wir also Zehntelvolt ein, leuchtet die ganz rechte Stelle heller.
Sobald die Einstellung beendet ist, leuchtet die Anzeige gleichmäßig und wechselt zur Anzeige der aktuellen Ausgangsspannung. Liegt keine Spannung am Ausgang an, wird 00.00 angezeigt.
Bei den Experimenten ist mir aufgefallen, dass eine Stelle leicht von der benachbarten Stelle mitbeleuchtet wird. Auf dem Foto ist das zu sehen. Nicht kritisch, aber vorhanden.


Als Erstes wollte ich prüfen, wie genau das Voltmeter des Netzteils die Ausgangsspannung anzeigt. Dazu habe ich den gesamten Bereich von 1 V bis 32,30 V in 5-V-Schritten durchgemessen.
Beanstandungen gab es nur an den Enden des Messbereichs, bei 1 V und 32,30 V. An den übrigen Prüfpunkten wurde die Spannung sehr genau angezeigt.




Für die Messung stellte ich jeweils die entsprechende Spannung ein. Danach wechselte das Netzteil zur Anzeige der Ausgangsspannung. Damit das Netzteil nicht ganz ohne Last lief (für ein Schaltnetzteil ist das ein schwieriger Betriebszustand), habe ich am Ausgang eine kleine „Last“ in Form eines 1-kΩ-Widerstands angeschlossen. Auf dem Foto sieht man übrigens auch gleich, wie die Strommessung bei kleinen Werten funktioniert: Der Ausgangsstrom in mA entspricht der Ausgangsspannung in Volt.
Während der Messungen ist der Widerstand etwas angekokelt, denn 32 V sind für ihn doch etwas viel.


Nachdem ich die Genauigkeit der Ausgangsspannungsanzeige gemessen hatte, wollte ich wohl den kritischsten Parameter eines Schaltnetzteils prüfen: die Höhe der Spannungswelligkeit am Ausgang.
Ich beschloss, gleich mit dem maximal angegebenen Strom von 5 A und verschiedenen Spannungen zu testen, von 5 V bis zum Maximum.
Der Oszilloskop-Tastkopf stand auf 1:1, eingestellt waren 50 mV pro Division, der Eingang war auf AC geschaltet.
Als Last diente eine elektronische Last.
Von außen sah das Ganze ungefähr so aus.


Bei niedrigen Spannungen konnte ich überhaupt keine nennenswerten Welligkeiten feststellen. Erst bei 10 V zeigte das Oszillogramm so etwas wie „Lebenszeichen“.
Auf dem Foto sieht man außerdem, wie gut das Netzteil die Spannung bei nahezu maximalem Laststrom hält (Voltmeter links).


Eine Erhöhung der Ausgangsspannung auf 15 und 20 V änderte praktisch nichts an der Situation: Die Welligkeit blieb genau auf demselben Niveau wie bei 10 V.


Ich habe es mit 25 und 30 V versucht und hatte den Eindruck, überhaupt nichts zu verändern. Ich habe sogar angefangen, den Anschluss des Oszilloskops zu überprüfen, aber alles war korrekt angeschlossen.


Zum Schluss stellte ich am Ausgang fast das Maximum ein, das das Netzteil liefern kann: 32,3 V und 5,08 A. Mehr habe ich nicht eingestellt, weil die elektronische Last den Strom regelt und beim Wechsel des Netzteils in den Konstantstrombetrieb die Ausgangsspannung auf null fiel und sich die Last automatisch abschaltete. Das ist kein Defekt, sondern das durch die Funktionsweise dieser Kombination bedingte Verhalten.


Ich hatte aber das Gefühl, ständig denselben Screenshot zu machen. Zum Glück waren die Oszillogramme nummeriert, sonst hätte ich garantiert den Überblick verloren.
Nicht nur gibt es überhaupt keinen Unterschied bei der Welligkeit zwischen 10 V und 32,3 V, auch der Wert selbst ist sehr ordentlich: Angegeben sind 30 mV Spitze-Spitze, tatsächlich liefert das Netzteil etwa 10 mV. Das ist ein hervorragendes Ergebnis und dreimal besser als die angegebenen Werte.


Nachdem ich die Genauigkeit der Anzeige der Ausgangsspannung und die Welligkeit der Ausgangsspannung geprüft hatte, ging es an einen weiteren Parameter: die Genauigkeit der Ausgangsstromanzeige.
Bei kleinen Strömen gibt es leichte Abweichungen bei der Messgenauigkeit. Das liegt daran, dass der ADC des Geräts eine geringe Auflösung hat und bei kleinen Strömen nicht mehr nur die letzte Stelle, sondern die letzten 3–4 Stellen springen.
Wie sich das äußert, ist auf dem Foto unten zu sehen.


Bei höheren Lastströmen ist wieder alles in Ordnung. Ab einem Laststrom von mehr als 1 A werden die Werte mit bemerkenswerter Genauigkeit angezeigt.


Die Werte werden bis zum maximalen Ausgangsstrom auf die letzte Stelle genau angezeigt.
Die Tests fanden bei einer Ausgangsspannung von 15 V statt. Diese Spannung wurde als ungefährer Mittelwert zwischen Minimum und Maximum gewählt.


Irgendwann habe ich in den Kommentaren die Frage gesehen: Wozu braucht man so viele Messgeräte?
Das Foto unten zeigt anschaulich, wie mehrere Geräte gleichzeitig zum Einsatz kommen.


Der zweite Teil meiner Beschäftigung mit diesem Netzteil war für mich mindestens genauso interessant, vielleicht sogar noch mehr als der erste. Natürlich geht es um die Demontage.
Fotos vom Innenleben hatte ich vorher schon gesehen, aber etwas zu sehen ist das eine, es selbst in die Hand zu nehmen etwas ganz anderes.
Die Frontplatte des Geräts ist mit Zierschrauben mit Innensechskant befestigt, die Rückwand mit gewöhnlichen Kreuzschlitzschrauben.


Zuerst nahm ich einen Innensechskant-Bit und wollte die Frontplatte abschrauben. Für eine teilweise Demontage ist es aber tatsächlich praktischer, die Rückwand abzunehmen.


Wir lösen die vier Schrauben, mit denen die Rückwand befestigt ist, und schieben den Boden in Richtung Rückwand.


Da ist es, das Wunderwerk chinesischer Ingenieurskunst. Die Erfahrung zeigt zwar, dass viele solcher Geräte Klone von Produkten namhafterer Hersteller sind, aber über dieses Gerät möchte ich keine Behauptungen aufstellen.
Der erste Eindruck: ordentlich. Der zweite: sehr ordentlich!
Die Platine nimmt nicht den ganzen Innenraum ein, es ist sogar noch Platz übrig. Das ist gut.


Es folgen ziemlich viele Fotos vom Innenleben. Manche finden vielleicht, dass es zu viele sind, aber ehrlich gesagt habe ich bei der Vorbereitung des Beitrags schon so viele weggelassen, wie ich konnte. Wenn etwas gut aufgebaut ist, möchte man es eben von allen Seiten zeigen. Seht es als kleine Schwäche von mir :)
Andererseits wollte ich das Gerät so zeigen, wie ich selbst einen Testbericht dazu gern sehen würde.


Die große Anzahl an Transformatoren und Drosseln ist gut zu erkennen.
Insgesamt enthält das Gerät 7 gewickelte Bauteile, die ich hier aufliste.
Zwei Eingangs-Drosseln
Ein Transformator für die Elektronikversorgung
Ein Trenntransformator zur Ansteuerung der Hochspannungstransistoren
Ein Leistungstransformator
Eine Ausgangsdrossel des Inverters
Eine Entstör-Ausgangsdrossel.


Die Verarbeitung ist hochwertig, ich würde sogar sagen, fast auf dem Niveau von Industriegeräten.


Natürlich gibt es auch ein paar kleine „Patzer“. Als Erstes fiel mir auf, dass das Kabel zum Eingangsspannungswahlschalter gefährlich nahe am Shunt zur Messung des Ausgangsstroms verläuft. Darum kümmern wir uns später. Ansonsten ist mein Eindruck bisher durchweg positiv, die Bauteile sind recht großzügig angeordnet.
Übrigens habe ich den Spannungsabfall am Shunt bei einem Strom von 5 A gemessen: Er betrug genau 75 mV. Daraus ergibt sich ein Shunt-Widerstand von 15 mΩ.


Am Eingang ist eine Kombination aus vier Kondensatoren verbaut: 2 Stück mit 100 µF und 2 Stück mit 180 µF. Interessant ist, dass ein Paar von Capxon und das andere von Samxon stammt. Das ist zwar nicht gerade die Spitzenklasse, aber namenlos sind diese Kondensatoren ganz sicher nicht – sie gehören durchaus zur Mittelklasse.
Diese Kombination haben die Entwickler gewählt, weil alles in ein kleines Gehäuse passen sollte. Entscheidend war dabei die Bauhöhe des Gehäuses.
Kondensatoren mit höherer Kapazität sind normalerweise auch höher. Ich habe vor Kurzem versucht, große, aber niedrige Kondensatoren mit 680 µF und 200 V zu finden – bisher ohne Erfolg.
Die Entwickler hätten aber durchaus vier Kondensatoren mit je 180 µF einbauen können. Das wäre sogar besser gewesen.
Die Kondensatoren haben tatsächlich die angegebene Kapazität und ergeben zusammen eine äquivalente Kapazität von 140 µF (100+180)/2.
Diese Kapazität reicht für eine Ausgangsleistung von 160 W völlig aus.
Übrigens ist die Eigenaufnahme des Netzteils sehr gering: Selbst nach dem Abschalten der Versorgungsspannung und bei abgetrennter Last läuft es noch etwa 10 Sekunden weiter und wird dabei von den Kondensatoren versorgt.


Am Ausgang kommt eine ähnliche Kombination von Herstellern zum Einsatz: 2200 µF von Capxon und 1000 µF von Samxon.
Enttäuschend ist, dass die Kondensatoren nur für 35 V ausgelegt sind. Meiner Meinung nach ist das zu wenig; 50-V-Kondensatoren wären die bessere Wahl gewesen.
Zur Verteidigung der Entwickler lässt sich nur sagen, dass Netzteile mit der Topologie des hier getesteten Geräts (es handelt sich um ein Halbbrückennetzteil) geringere Spannungsspitzen haben und nicht immer mit maximaler Ausgangsspannung betrieben werden.
Auf dem Foto ist außerdem eine Entstördrossel zu sehen.


Fotos einzelner Baugruppen.
Die Hochspannungstransistoren haben ein isoliertes Gehäuse. Außerdem befindet sich zwischen Gehäuse und Transistoren eine isolierende, wärmeleitende Unterlage. Auch die Diodenbrücke ist am Kühlkörper angeschraubt, obwohl das bei ihr nicht unbedingt nötig gewesen wäre.
Die Ausgangsdioden sind mit speziellen Isolierkappen versehen, die das Gehäuse vollständig abdecken.
Das Gerätegehäuse ist mit dem Massekontakt der Platine und damit auch mit dem Schutzleiterkontakt des Netzanschlusses verbunden.
Und als ich weiter zerlegt habe, sah ich, dass auch eine spezielle Unterlegscheibe nicht vergessen wurde. Sie wurde nicht nur eingesetzt, sondern auch an der richtigen Stelle – zwischen Lasche und Gehäuse!

Mancher wird sagen: Was ist schon dabei, eine Unterlegscheibe oder einen zusätzlichen Isolator einzubauen? Ich sage dazu: Jeder Ingenieur weiß, dass so etwas für die Fertigungsqualität eines Geräts spricht. Denn wenn gespart wird, dann meist zuerst an solchen Kleinigkeiten: Der Isolator wird für überflüssig erklärt, die Unterlegscheibe weggelassen oder falsch eingesetzt.
Schon anhand der Sichtprüfung kann ich also sagen: Es gibt eine Fertigungskontrolle, und sie funktioniert.


Nachdem ich alle Schrauben gelöst hatte, mit denen die Bauteile am Gehäuse befestigt sind, konnte ich die Platine aus dem Gehäuse nehmen (sie lässt sich ähnlich wie der Boden herausnehmen).


Jetzt können wir uns alles noch genauer ansehen.
Vorher beseitige ich aber noch einen kleinen „Murks“: das Kabel, das nahe am Shunt entlangläuft.
Oben habe ich geschrieben, dass in der Nähe des Shunts ein Kabel zum Schalter für die Wahl des Eingangsspannungsbereichs verläuft.
Bei uns ist dieser Schalter nicht nur nutzlos, sondern manchmal sogar gefährlich: Schon eine versehentliche Betätigung kann das Netzteil innerhalb weniger Sekunden zerstören. Deshalb nehme ich den Schalter einfach aus der Schaltung.
Diese Änderung ist für Bewohner von Ländern mit einer Netzspannung von 100–120 V nicht geeignet; dort muss das Kabel isoliert werden.


Der Umbau des Netzteils ist ganz einfach. Wir suchen, wo die Kabel des Schalters angeschlossen sind.


Und dann löten wir sie einfach aus :)
Fertig, das Problem ist auf globaler Ebene gelöst: kein Kabel, kein Problem.


Der Eingangsfilter verdient besondere Aufmerksamkeit.
Ich habe schon ziemlich viele verschiedene Netzteile vorgestellt, aber hier ist der Eingangsfilter so aufgebaut, wie es sich gehört. Man kann ihn als Vorbild nehmen.


Am Eingang sitzt eine Sicherung, dahinter ein Varistor zum Schutz vor zu hoher Eingangsspannung und Spannungsspitzen. Der Varistor ist für 470 V ausgelegt. Das ist die übliche Spannung für Varistoren in dieser Schaltung. Es gibt auch Varianten für 430 V, die sind aber seltener.
1. Man könnte einwenden, dass der Varistor bei einer Netzspannung von 100–120 V nicht funktioniert und es korrekter wäre, zwei davon parallel zu den Hochvolt-Elkos einzusetzen. Bei uns beträgt die Netzspannung aber 230 V, und die verbaute Variante passt mehr als gut.
2. Am Eingang ist ein MKP-Kondensator der Klasse X2 verbaut, daneben sitzt eine kleine Drossel mit zwei Wicklungen.
3. Im Gerät kommen die richtigen Kondensatoren der Klasse Y1 zum Einsatz. Genau das bemängele ich bei der Begutachtung günstiger Netzteile normalerweise. Hier ist alles bestens.
4. Im Netzfilter kommen zwei Drosseln mit je zwei Wicklungen zum Einsatz. Außerdem ist ein Thermistor zur Begrenzung des Ladestroms der Kondensatoren zu sehen.
Für diesen Netzfilter gibt es vom Hersteller ein großes Plus. Oft wird nur eine Filterstufe verwendet, hier dagegen ein ordentlich ausgelegter Filter mit zwei Drosseln mit je zwei Wicklungen. So etwas habe ich bisher nur in Markengeräten gesehen.


Schaltplan des Eingangsfilters.


1. Im Wechselrichter kommen Hochvolt-Feldeffekttransistoren f13nk50z mit integrierter Z-Diode zum Einsatz, die das Gate vor Spannungsspitzen schützt.
2. Am Eingang sitzt ein Brückengleichrichter GBU407, ausgelegt für 4 A und 700 V (1000 V Spitze).
3. Die Ausgangsdiodenmodule MUR1640CT sind für 16 A und 400 V ausgelegt. Sie sind etwas ungewohnt, aber zugleich korrekt verschaltet. Korrekt ist die Schaltung deshalb, weil die Dioden nicht wie sonst üblich parallelgeschaltet sind, sondern ein Modul die Funktion einer Gleichrichterdiode übernimmt und das zweite die einer anderen. Diese Schaltung verbessert den Betrieb der Dioden, da jeweils die Dioden innerhalb eines Bauteils auf einem Chip parallelgeschaltet sind.
4. Die gewickelten Baugruppen wurden sogar mit Lack zu tränken versucht. Vielleicht hat man sie nicht wirklich getränkt, aber lackiert hat man sie ganz sicher.


Schaltplan des Ausgangsgleichrichters und Filters. Besonders hervorheben möchte ich die korrekte Beschaltung des Störfilters und des Strommess-Shunts.


1. PWM-Controller – hier ganz klassisch ein TL494. Die Entwickler sind den üblichen und richtigen Weg gegangen und haben einen „Hardware“-PWM-Controller eingesetzt, der vom Prozessor gesteuert wird. Das sorgt für eine hohe Genauigkeit bei der Regelung von Spannung und Strom sowie für eine schnellere Reaktion auf Laständerungen.
Der PWM-Controller sitzt auf der Sekundärseite und wird von einer separaten Spannungsquelle versorgt.
2. Die gesamte Elektronik des Netzteils wird von einer separaten, auf dem TNY274 basierenden Spannungsquelle versorgt.
Gefreut hat mich, dass die Entwickler durchaus gängige Bauteile verwendet haben, die man auch im stationären Handel kaufen kann, statt chinesischer Alternativen, die es nur bei eBay oder Ali gibt.


Den Schaltplan habe ich nicht gezeichnet, denn das hätte unverhältnismäßig viel Zeit gekostet. Stattdessen habe ich ein ungefähres Blockschaltbild des Geräts erstellt.


An der Platine gab es etwas zu beanstanden: Nach dem Einbau einiger Kondensatoren wurde das Flussmittel nicht entfernt.
Das hat mich sogar überrascht, besonders angesichts der ansonsten sehr sorgfältigen Montage. Kritisch ist das nicht, aber schön ist es auch nicht.
Vielleicht war der Kontrolleur, der die Einhaltung des Fertigungsprozesses überwacht, gerade eine rauchen, als meine Platine gelötet wurde. :(
Ein Gesamtfoto der Platine.


Auf dem Gesamtfoto sind nicht alle Bauteilbezeichnungen zu erkennen. Deshalb zeige ich im Folgenden einige Detailaufnahmen einzelner Baugruppen – vielleicht hilft das jemandem bei einer Reparatur.
Da im Inverter MOSFETs zum Einsatz kommen, die Schaltung ursprünglich aber für die Ansteuerung von Bipolartransistoren ausgelegt war, haben die Ingenieure die Ansteuerung mit ein paar kleinen Transistoren ergänzt. Soweit ich weiß, sorgen sie dafür, dass die MOSFETs zuverlässiger abschalten.


In diesem Netzteil kommt ein Trenntransformator zum Einsatz, der sich von der üblichen Ausführung in ATX-Netzteilen unterscheidet (auch wenn die Schaltung teilweise ähnlich ist). Ein Standardtransformator für den Betrieb mit Bipolartransistoren hat mehr Wicklungen: zwei Primär- und drei Sekundärwicklungen. Hier handelt es sich dagegen um einen reinen Trenntransformator.
Die Primärwicklung ist an eine Brücke aus vier kleinen Transistoren angeschlossen, die von einem TL494 angesteuert werden. Der Transformator hat zwei Ausgangswicklungen zur Ansteuerung des oberen und des unteren Hochspannungstransistors.
Das liegt daran, dass im Inverter MOSFETs zum Einsatz kommen. Außerdem erleichtert diese Lösung den Betrieb des Inverters über einen großen PWM-Tastgradbereich bis hin zur vollständigen Abschaltung.


Die Beschaltung des TL494 (rechts) und einige Bauteile des Snubbers im Hochspannungskreis (rechts).


Die Baugruppe für die sekundäre Ausgangsversorgung (oben) und der Verstärker für das Signal vom Shunt.
Das Netzteil für die interne Elektronik liefert zwei Spannungen. Eine versorgt den PWM-Controller, die andere die Steuer- und Anzeigeelektronik.


Seltsamerweise hat der Hersteller diese Baugruppe mit Lack überzogen. Ich musste den Lack vom IC entfernen, um herauszufinden, was hier verbaut ist.
In diesem Fall ist es ein ganz gewöhnlicher LM358. Seine Eigenschaften sind alles andere als ideal, für diesen konkreten Einsatzzweck aber völlig ausreichend. Man könnte ihn ersetzen, aber ich glaube nicht, dass sich dadurch etwas verbessern würde.


Nach der Inspektion habe ich etwas Flussmittel von der Platine entfernt und sie mit einer Lackschicht überzogen.
Zum Teil, um den Lack dort wiederherzustellen, wo ich ihn entfernt hatte, aber auch einfach als zusätzlichen Schutz.


Damit ist die Begutachtung der Leistungsplatine abgeschlossen, weiter geht’s mit der Steuerplatine.
Sie sitzt an der Frontplatte. Auch hier wurde das Flussmittel teilweise nicht abgewaschen (der Controller ist wohl öfter mal eine rauchen gegangen – höchste Zeit, damit aufzuhören), an dieser Stelle ist das aber nicht kritisch.


Wir lösen die drei Schrauben, mit denen die Steuerplatine an der Frontplatte befestigt ist.


Na ja … die Anzeige hätte man auch gerader einbauen können. Das ist mir sofort aufgefallen, und deshalb habe ich das Gerät unter anderem auch zerlegt, um sie auszurichten. Zum Glück kommt man leicht an die Anzeige heran: vier Schrauben an der Frontplatte und drei Schrauben zur Befestigung der Platine.
Die meisten werden das wahrscheinlich gar nicht bemerken, und auf Funktion und technische Daten des Netzteils hat es ganz sicher keinerlei Einfluss. Aber wie man so sagt: „Ein schaler Nachgeschmack bleibt.“
Weitere Beanstandungen sind mir eigentlich nicht aufgefallen, auf den ersten Blick sieht alles ordentlich aus.




1. Als „Gehirn“ kommt ein 8-Bit-Mikrocontroller STM8S105K4T6 zum Einsatz.
2. Die Anzeige steuert er über zwei Schieberegister 74HC595, die den Strom verstärken und die Anzahl der verfügbaren Ausgänge erweitern.
3. Das ganze „Gebilde“ wird von einem Linearregler mit 3,3 V versorgt.
4. Auf dieser Platine sitzt noch ein weiterer Operationsverstärker, ebenfalls ein LM358.


Auf der Platine ist außerdem ein Temperatursensor zu sehen. Laut Anleitung hat das Gerät einen Überhitzungsschutz, aber im normalen Betrieb ist es mir nicht gelungen, es zu überhitzen.


Die Frontplatte ist begutachtet, sonst gibt es dort nichts Interessantes zu entdecken :)
An die Rückseite habe ich erst gedacht, als ich schon alles wieder zusammenschrauben wollte.
Auch auf der Rückseite gibt es ein paar interessante Details :)
Allerdings fehlt auch ein wichtiges und nützliches Bauteil, das man aus irgendeinem Grund vergessen hat: eine Ausgangssicherung. Wenn man einen Akku mit verpoltem Anschluss an das Netzteil anschließt, brennen mindestens die Ausgangsleitungen durch. Eine Sicherung sollte man nachrüsten, ausgelegt auf 6–7 A.


Direkt an den Ausgangsklemmen sitzt eine kleine Platine mit einem der Ausgangskondensatoren.
Eine zweite Platine ist an die Kontakte des Netzschalters gelötet. Bemerkenswert ist nicht nur, dass man eine separate kleine Platine eingebaut hat, sondern auch, dass der Schalter beide Netzleiter trennt. Das ist die richtige Lösung, besonders bei Schaltnetzteilen.


Bei der Gelegenheit habe ich auch die tatsächliche Kapazität der Kondensatoren im Eingangsfilter gemessen.
Kein Schwindel, die Werte stimmen. Oben hatte ich vorgerechnet, warum es 140 µF sein müssen. Hier noch einmal: 100 µF + 180 µF = 280 µF bei parallel geschalteten Kondensatoren.
Da die Kondensatoren für 200 V ausgelegt sind, sind sie außerdem in Reihe geschaltet. Das ergibt 280/2 = 140 µF.


Erst nachdem ich das alles zusammengebaut hatte, beschloss ich, die Erwärmung der Bauteile im Netzteil zu überprüfen.
Da ich die übrigen Parameter bereits gemessen hatte, gab es beim Test deutlich weniger „Teilnehmer“.
Netzteil
Elektronische Last
Infrarotthermometer
Stift und Zettel.


Der Test dauerte 1 Stunde und 40 Minuten. Die Temperatur wurde alle 20 Minuten bei einem Strom in Schritten von 1,25 A überprüft.
Zum Schluss gab es noch einen zusätzlichen 20-minütigen Durchlauf mit maximalem Strom und maximaler Spannung.


Alle Messergebnisse habe ich in einer Tabelle zusammengefasst.
Wundert euch nicht über die anfangs etwas höhere Temperatur der Dioden. Das Netzteil lag auf dem Tisch, und darüber stand eine Schreibtischlampe mit Halogenleuchtmittel, die diese Seite des Gehäuses etwas erwärmt hat.
Insgesamt sind die Ergebnisse nicht schlecht. Der zusätzliche Durchlauf mit maximalem Strom hat aber gezeigt, dass sich der Transformator bei hoher Umgebungstemperatur überhitzen kann. Bei 25 Grad sind es zum Beispiel 88 Grad, bei 35 Grad wären es schon 98 Grad – das ist nahe am kritischen Bereich. Ich würde davon abraten, das Netzteil bei hoher Temperatur längere Zeit mit maximaler Leistung zu betreiben.
Man könnte die Situation etwas verbessern, indem man ein Stück wärmeleitendes Gummi zwischen Boden und Transformator legt. Den Boden in diesem Zustand wieder einzuschieben, wäre allerdings sehr problematisch.
All diese Probleme hängen mit der passiven Kühlung des Netzteils zusammen – wie man so sagt: ein zweischneidiges Schwert.
Die Temperatur der übrigen Baugruppen blieb im zulässigen Bereich. Unter maximaler Last erwärmte sich das Gehäuse auf etwa 55 Grad. Man kann es noch in der Hand halten, angenehm ist das aber nicht.
Zum Schluss habe ich bei der Gelegenheit noch die Temperatur des PWM-Controllers für die Elektronikversorgung (TNY274) gemessen: Sie lag bei 67 Grad, völlig in Ordnung.


Als eine mögliche Anwendung wollte ich einen Akku laden. Natürlich kann man ein Labornetzteil als Ladegerät verwenden, auch wenn das irgendwie nicht ganz richtig ist :)
Ich schloss den Akku an und … bekam eine Auslösung des Überspannungsschutzes am Ausgang. Am Ausgang waren 10 V eingestellt, am Akku lag aber deutlich mehr an, und das Netzteil wertete das als Fehler. Den Ausgang hatte ich noch gar nicht eingeschaltet.
Um diesen Fehler zurückzusetzen, muss man den Akku abklemmen, den Umschalter für Strom/Spannung umlegen und am Ausgang eine höhere Spannung einstellen als die Akkuspannung.


So, der Ladevorgang läuft. Der Ladestrom ist auf 1 A eingestellt, das Netzteil arbeitet im Konstantstrombetrieb.
Übrigens habe ich ausprobiert, die Klemmen bei eingeschaltetem Ausgang kurzzuschließen (natürlich ohne Akku): ein leises Klicken, und das Netzteil wechselt in den Konstantstrombetrieb.


Erhöht man den Strom weiter, steigt die Spannung an den Akkuklemmen bis zum eingestellten Grenzwert (der Akku ist schon etwas älter), und das Netzteil wechselt in den Konstantspannungsbetrieb.
Man kann die Bedienelemente sperren und den Akku laden lassen.


Ein kurzer Kommentar zu den Besonderheiten der Bedienung.
Etwa anderthalb Wochen lang habe ich dieses Netzteil im normalen Betrieb verwendet und kann daher meine Eindrücke von der Nutzung des Geräts schildern.
Der Netzschalter ist praktisch, wenn das Netzteil auf dem Tisch steht, aber unpraktisch, wenn es im Regal steht.
Die Ausgangsklemmen sind nicht weiter erwähnenswert: angeschlossen und vergessen.
Wärmeentwicklung: Im normalen Betrieb als Netzteil für verschiedene Geräte blieb sie gering. Am stärksten war sie nur bei den Tests.
Die Anzeige sieht auf den Fotos schlechter aus als in Wirklichkeit. Die LED-Anzeige ist dank der besseren Ablesbarkeit praktisch, auch wenn ich einen Lichtfilter ergänzen würde.
Die Bedienung ist ein großes Thema, ich versuche, sie zu beschreiben.
Anfangs war die Logik der Bedienung und Anzeige für mich nicht ganz vertraut. Das Netzteil hat nämlich nur zwei Anzeigen, obwohl man eigentlich vier oder fünf bräuchte (die fünfte für die Leistungsanzeige).
Die Regelung ist zugleich praktisch und unpraktisch.
Praktisch ist, dass man in der Realität meistens nur einen Parameter einstellt und ein einziger Encoder ausreicht. Auch der Wechsel zwischen den Modi ist problemlos.
Unpraktisch ist, dass man, wenn das Netzteil den Einstellmodus verlassen hat, zum Zurückkehren einmal zusätzlich am Encoder klicken muss (um in den Anzeigemodus für den eingestellten Parameter zu wechseln). Mit dem zweiten Klick wird der Wert verändert.
Während der Einstellung zeigen beide Anzeigen den eingestellten Wert an. Daran lässt sich aber nichts ändern – das ist der kleine Preis für die minimalistische Ausführung.
Am unpraktischsten fand ich jedoch, dass das Netzteil nach dem Wechsel zur Anzeige der Ausgangswerte beim nächsten Versuch, die Parameter zu ändern, in den Einstellmodus mit der kleinsten Schrittweite wechselt.
Ich habe zum Beispiel Zehntelvolt eingestellt und den Drehknopf losgelassen. Das Netzteil wechselte in den normalen Modus. Wenn ich danach noch weiter erhöhen oder verringern wollte, konnte ich nur noch in Hundertstelschritten regeln – oder musste den Encoder drücken. Das hat mich genervt, auch wenn man sich daran gewöhnen kann. Ich denke, die Entwickler hätten sich den letzten Betriebsmodus merken können; das wäre praktischer gewesen.

Also, mein Fazit.
Vorteile
Ziemlich hochwertige Verarbeitung. Vielleicht abgesehen von Kleinigkeiten wie schlecht entferntem Flussmittel und einer schief montierten Anzeige. Das beeinträchtigt aber weder die Zuverlässigkeit noch die Funktion.
Durchdachtes Gesamtkonzept.
Hochwertige Komponenten
Gute Schaltungstechnik
Sehr geringe Restwelligkeit
Das Netzteil bietet über den gesamten Ausgangsspannungs- und Strombereich hervorragende Werte
Eines der wenigen Netzteile, bei denen der Hersteller nicht gespart hat – oder zumindest fast nicht :)

Nachteile
Netzschalter auf der Rückseite
Keine Sicherung am Ausgang
Ein paar kleine Verarbeitungsmängel, die ich bei den Vorteilen erwähnt habe.
Die Bedienung ist etwas umständlich; vielleicht ist es auch nur Gewöhnungssache.
Die mitgelieferten Ausgangsleitungen sind dünn und sollten unbedingt ersetzt werden.
Hohe Kapazität am Ausgang. Deshalb sollte man kein zu prüfendes Bauteil an das Netzteil anschließen, wenn an dessen Ausgang bereits Spannung anliegt (zum Beispiel kleine LEDs und Ähnliches). Das ist allerdings ein Nachteil fast aller Schaltnetzteile. Zuerst die Last anschließen und erst danach die Ausgangsspannung einschalten.

Meine Meinung: ein solides, ordentliches Netzteil mit guten technischen Eigenschaften.
Man kann sich natürlich über das Flussmittel und Ähnliches beschweren, aber das sind Kleinigkeiten angesichts der Tatsache, dass das Netzteil wirklich sauber aufgebaut ist. Die sehr geringe Restwelligkeit am Ausgang hat mich angenehm überrascht; damit hatte ich nicht gerechnet.
Auch die Strom- und Spannungsmessung ist ausreichend genau. Bei der Spannung gibt es an den Bereichsgrenzen kleine Abweichungen, beim Strom nur am unteren Ende. Für ein Gerät dieser Klasse ist die Genauigkeit meiner Meinung nach aber völlig in Ordnung.
Insgesamt gefällt mir das Netzteil. Es ist ein wirklich interessantes und hochwertiges Gerät für den Elektronikbastler. Natürlich kann ich überall Mängel finden, aber hier überwiegen die Vorteile die Nachteile deutlich.
Kurz gesagt: ein seltener Fall...., bei dem fast alles richtig gemacht wurde und das Gerät bessere Werte liefert als angegeben.

Ich hoffe, der Testbericht war hilfreich und hilft euch, die richtige Wahl zu treffen.
Wenn ihr Fragen oder Ergänzungen habt, beantworte ich sie gern oder probiere noch ein paar weitere Tests aus.

Das Produkt wurde vom Shop für diesen Testbericht zur Verfügung gestellt.