Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Blockschaltbild des Mikrocomputer-Netzteils
Bild 1 zeigt das Blockschaltbild des Mikrocomputer-Netzteils.
Bild 1: Blockschaltbild Mikrocomputer-Netzteil
Das Netzteil besteht aus den beiden Baugruppen Trafo-Einschub und Spannungsregelung. Der Trafo-Einschub liefert alle ungereqelten Gleichspannungen, die zur Erzeugung der Betriebsspannungen für das MC-System notwendig sind. In der Baugruppe Spannungsregelung werden die Gleichspannungen auf die Betriebsspannungen 5 V und +/- 12 V geregelt. Sie stehen sowohl an der Messerleiste als auch an getrennten Buchsen auf der Frontplatte (für externe Experimente) zur Verfügung; je eine Leuchtdiode zeigt ihr Vorhandensein an. Ein Überspannunqsschutz schaltet die Eingangsspannung des 5 V-Reglers ab, wenn infolge eines Defektes der Ausgang dieses Reglers eine Spannung von mehr als ca. 6 V annehmen sollte. Dadurch werden die von der 5 V-Versorgung gespeisten IC’s des MC-Systems vor Überspannung geschützt. Für spätere Übungen und Anwendungen werden in einem Schaltungsteil schmale Rechteckimpulse mit einer Pulsfolgefrequenz von 100 Hz erzeugt.
Stromlaufplan der Spannungsregelung
Bild 2 zeigt den Stromlaufplan dieser Baugruppe. Benutzen Sie diesen Plan während der Bauphase und bei allen Messungen an dieser Baugruppe.
Bild 2: Stromlaufplan Spannungsregelung
Bei den Schaltkreisen IC 1, IC 2 und IC 3 handelt es sich um Festspannungsregler mit drei Anschlüssen. Alle Schaltungsteile, die zur Erzeugung einer geregelten Ausgangsspannung nötig sind (Messglied, Regelverstärker, Referenzspannung, Strombegrenzung etc.), sind in diesen IC’s bereits enthalten. Die Eingangsspannungen (ungeregelt) müssen lediglich mindestens 3…5 V höher sein als die geforderten, geregelten Ausgangsspannungen. Die Kondensatoren zwischen Eingang und Mittelanschluss bzw. Ausgang und Mittelanschluss verhindern ein Schwingen der Festspannungsregler. Die Leuchtdioden am Ausgang zeigen an, dass die betreffenden Spannungen vorhanden sind. Der Überspannungsschutz wird durch die Bauelemente D4, R7, R8 und den Thyristor Th1 gebildet. Steigt die Spannung am Ausgang von IC1 auf ca. 6…6,5 Van, so leitet die Z-Diode D4 und liefert dem Thyristor Th1 Gatestrom. Der Thyristor schließt die Ausgangsspannung kurz und lässt die Schmelzsicherung im Trafo-Einschub (Gleichspannung für den 5 V-Regler) durchschmelzen. Um diesen Schaltungsteil zu überprüfen, muss die Eingangsspannung dieses IC’s (ca. 9 V) auf die Anode des Thyristors gelegt werden, was durch Verbindung der Messstifte PO u. P1 möglich ist. Die gestrichelt eingezeichnete Drahtbrücke (zw. P1 und Ausgang IC1) muss bei diesem Prüfvorgang getrennt werden, da sonst IC1 zerstört wird. Die Rechteckimpulse mit der Pulsfolgefrequenz von 100 Hz werden am Kollektor des Transistors T1 (Stift 23) abgenommen. Der Basis dieses Transistors wird dazu über den Spannungsteiler R1 – R3 eine ungeglättete, lückende Gleichspannung ( aus einer Zweiweg-Gleichrichterschaltung) zugeführt. Immer wenn diese Spannung unter 0,6 V liegt, (in der Nähe der Nulldurchgänge der erzeugenden Wechselspannung), sperrt T1 und seine Kollektorspannung springt kurzzeitig auf 5 V. Die so erzeugten kurzen Spannungsimpulse werden später im Mikrocomputer-System für verschiedene Experimente benötigt.
Technische Daten der Baugruppe
| Ausgangsspannungen- und Ströme bei einer Netzspannung von 220 V~ +/- 10% des Trafo-Einschubs: | 5 V / 4 A; ~ 12 V / 200 mA; |
| Schutz | Überspannungsschutz für 5 V-Teil; alle IC’s mit thermischem Oberlastschutz und Kurzschlussstrombegrenzung; |
| Brummspannung | bei Maximalstrom kleiner 5 mVss für 5 u. + 12 V-Teil. |