Bastelecke

des OV SØ6 Dresden-Land        

  AD9859 mit vielen Beinchen   Smith-Diagramm   Feldst__rkeindikator.jpg    VV Platine    auch N-Stecker werden gefaßt   VV-Schaltung     Aufbügeln mit gleichmäßigem Druck  

Meanwell-Netzteil für den Kenwood TS-480HX



Dr. Matthias Zwoch, DD7NT



Während der TS480SAT ein 100-W-Transceiver mit Antennentuner ist, wurde beim TS-480HX auf den Antennentuner zugunsten stärkerer Ausgangsleistung verzichtet. Er liefert bis zu 200W an die Antenne, die dafür mit einem externen Tuner angepasst werden muss. Zwar erzielt man damit nur 3 dB mehr Leistung, aber kombiniert mit einer guten Antenne, kann man so manches Pile-up auch ohne PA recht schnell erfolgreich arbeiten. Dazu braucht man ein Netzteil, das bis zu 40 A Spitzenlast liefern kann. Die Kombination von zwei 20-A-Netzteilen wäre auch möglich, aber wenig kompakt. Das Angebot an 40-A-Netzgeräten ist recht überschaubar. Störarm und leise ist hier das GZV4000 von Diamond. Mit diesem habe ich den TS-480 in den letzten 6 Jahren betrieben. Leider ging dieses Netzgerät Ende Oktober 2017 mit Knall und Rauch kaputt. Die Nachschau ergab, dass das Hilfsnetzteil, das die Betriebsspannung für die Schaltlogik der zwei 20-A-Strecken liefert, defekt war. Der Schalttransistor auf der Primärseite war in Schmelze gegangen und die Netzspannung hatte den Trafo und viele andere Bauteile des Hilfsnetzteils zerstört, bevor die Sicherung schmolz. Anstelle des laut Schaltplan vorgesehenen Transistors 2SC3535 (Ucb /Uce = 800 V max.) war im Hilfsnetzteil ein 2SC3035 (Ucb /Uce = 300 V max.) verbaut. Dort liegt die Spitzenspannung von ca. 330 V an, so dass dort eine Überlast bestand.

 

 

            
     
  Bild 1: abgebranntes und teilweise entferntes Hilfsnetzteil  

 



In der Hoffnung, das Hilfsnetzteil ersetzen zu können, habe ich es komplett ausgelötet und nach dem letzten Siebkondensator erneut gemessen; leider auch dort Kurzschluss. Der PWM-Schaltkreis, der die Hauptzweige steuert, war ebenfalls defekt. Damit habe ich die Bemühungen, das GZV4000 zu reparieren, aufgegeben.



Bei der Suche nach einem neuen Netzteil stößt man immer wieder auf die taiwanesische Firma Meanwell, die eine große Palette von Schaltnetzteilen für unterschiedlichste Einsatzzwecke bis hin zur Medizintechnik fertigt. In den einschlägigen Amateurfunkforen findet man zu den Meanwell-Netzteilen diverse Beiträge. Einige verwenden Meanwell-Netzteile im Shack. Ich wollte mir selbst ein Bild machen.



Geht man die von Meanwell produzierten Serien systematisch durch, stößt man auf das MW PSP-600-13,5, das bei 100-240 V und 50/60 Hz auf der Netzseite sekundär 13,5 V bis 44,5 A bei einem Wirkungsgrad von 84 % liefert. Solch ein Netzteil bestellte ich mir bei /1/. Es ist nicht preiswerter als ein neues GZV4000. Die Sichtung des Datenblattes ergab, dass das Meanwell-Netzteil wieder in das GZV4000 Gehäuse passen würde.



Nach kurzer Lieferzeit konnte ich mit dem Umbau beginnen. Aus dem GZV4000 wurde die defekte Platine entfernt, die beiden dicken Zuleitungen zu den Ausgangsbuchsen wurden zur Wiederverwendung ausgelötet. Der 230-V-Strang blieb bis zum Schalter original erhalten. Alle anderen Verbindungen und die an den Ausgangsbuchsen befindlichen Kondensatoren und Drosseln wurden ebenfalls ausgelötet. Auf dem Boden des Netzteils müssen die beiden in der Mitte befindlichen Distanzhülsen für die alte Leiterplatte entfernt werden. Dazu körnt man sie von der Gehäuseunterseite an und bohrt sie vorsichtig an. Dann kann man sie mit einer Zange leicht herausziehen. Die an den Längsseiten stehenden Distanzhülsen können verbleiben. Die entstandenen Löcher werden gut geglättet. Die Buchse für den KFZ-Stecker (SAE J563) wird ebenfalls entfernt. Das geht am besten, wenn man sie mit der Wasserpumpenzange vorsichtig dreht und sie dabei mit einem Sägeblatt von oben absägt. Nun ist der Platz für das Meanwell-Netzteil vorbereitet.



Das Datenblatt des Netzteils enthält das Bohrschema für die Befestigung mit 4 Schrauben M3x4. Die Länge von 4 mm darf keineswegs überschritten werden. Sonst besteht die Gefahr, dass die Schraube im Gehäuseinneren die Platinenunterseite berührt und einen Kurzschluss verursacht. Da die Lochentfernungen glatte Werte sind, wurden die Lochpositionen auf kariertem Papier markiert und die Umrisse des Netzteils eingezeichnet. Dann wurde das Netzteil auf dem Papier im GZV4000-Gehäuse in die Endposition gebracht und das etwas überstehende Papier mit Klebeband am Gehäuseboden fixiert. So kann man die Löcher durch das Papier hindurch genau ankörnen und mit 3,5 mm bohren.

Nun kann man das Netzteil anschließen. Dazu wurde ein überzähliges Gerätesteckerkabel aufgeschnitten und die für 16A tauglichen 1,5 mm2 Adern entnommen.

Die 13,5 V verteilen sich auf die obere Klemmleiste des Netzteils auf 2 x 4 Kontakte. Es wurden daher je 8 kurze Stücke der 1,5 mm2 Litze an den Enden verzinnt, um die abisolierten und verzinnten Enden der ca. 15 mm2 Leitungen des GZV4000 gelegt und mit einem kräftigen Lötkolben gut verlötet. Der Übergang wurde mit Schrumpfschlauch überzogen. An der Netzseite sind die Klemmen L und N mit dem Schalter zu verbinden. Dazu benötigt man zwei 3,5 mm Kabelschuhe, die ebenfalls mit Schrumpfschlauch überzogen wurden. Der Erdanschluss des Meanwell-Netzteils wird an das GZV4000-Gehäuse gelegt. Hierzu habe ich eine der stehengebliebenen Distanzhülsen zur Verschraubung (mit Fächerscheibe) genutzt.

Das im GZV4000 eingebaute Anzeigeinstrument kann weiterhin zur Spannungsanzeige genutzt werden. Es erreicht bei ca. 500 µA Vollausschlag beim Skalenwert von 20 V - rechnerisch benötigt man also einen Vorwiderstand von 40 kOhm für eine korrekte Spannungsanzeige. Wenn man eine genaue Anzeige möchte, setzt man am besten einen passenden Trimmer ein. Die grüne Bereitschafts-LED kann ebenfalls weiter genutzt werden. Die kleine Platine hatte für die beiden LEDs eine gemeinsame Anode (rot). Die grüne LED (schwarz) wurde auf Masse gelegt, die rote Überlast-LED bleibt unbenutzt. Die Vorwiderstände auf der Platine passen. Nicht mehr verwendet werden: der Lautsprecher, der Spannungsregler, der Umschalter für Strom- oder Spannungsanzeige und die Klemmen hinter der Frontklappe.

Bevor ein Test mit dem eingebauten Netzteil beginnen kann, wird geprüft, ob der Schutzleiterwiderstand vom Schukostecker zum Gehäuse (Meanwell und GZV4000) kleiner als 0,1 Ohm ist und ob alle Teile, die Netzspannung führen gegen Berührung gut isoliert sind. Für die Klemmen am Meanwell Netzteil sind dazu gut passende Abdeckschienen vorhanden. Vor dem Test wird der Deckel des GZV4000 geschlossen.



       
     
 

 

Bild 2: Meanwell-Netzteil im GZV4000-Gehäuse

 

 



Nun wurde getestet. Der Test brachte folgende Ergebnisse:

Störungen: Um festzustellen, ob das Netzteil den Empfang beeinträchtigt, wurde eine Schleife um das Gerät gelegt und diese als Antenne für einen SDR IQ genutzt. Mangels eines breitbandigen SDR wurden damit nur die Amateurfunkbänder und der Bereich zwischen 0 und 1,8 MHz nach Störträgern abgesucht. Die Bandabschnitte wurden jeweils bei ausgeschaltetem Netzteil im Wasserfalldiagramm dargestellt, dann wurde das Netzteil eingeschaltet und beobachtet, ob Störträger oder Rauschen hinzukamen. Dabei wurden lediglich zwei Störträger oberhalb des 60-m-Bandes festgestellt, die vom Meanwell-Netzteil stammten. Parallel wurde jeweils der gleiche Frequenzbereich mit dem TS-480 an den Außenantennen beobachtet. Dort waren die beiden gefundenen Störträger nicht nachweisbar. Mit der Schleife waren am SDR besonders in den Bereichen bis 1,8 MHz zahlreiche störende Signale im Shack zu sehen. Diese stammen vom PC, dem Router, den Steckernetzteilen für Scanner, Router und WLAN-Acesspoint - das Meanwell-Netzteil erwies sich demgegenüber als sehr gut entstört. Die Außenantennen nehmen all diese Störungen nicht auf.



Lüftergeräusch: Das Meanwell-Netzteil hat eine leistungsgeregelte Lüftung. Im Leerlauf kann man das Lüftergeräusch als leise akzeptieren. Sobald der TRX eingeschaltet wird (Verbrauch bei Empfang max. 1,5 A) wird es laut. Im Sendebetrieb bei Volllast stört das Lüftergeräusch bereits erheblich. Daher wurde der Ersatz des Lüfters beschlossen. Im Netzteil befand sich ein Lüfter der Fa. Sunon mit einem Soll-Durchsatz von 69.7 m³/h bei 3500 u/min und einem (Soll-) Geräuschpegel von 35 dB. Im Testbetrieb wurde das Netzteil handwarm. Am Lüftergitter des GZV4000-Gehäuses war kaum ein Luftzug merkbar.

 

Die Recherchen nach leisen 80-mm-Lüftern im Internet ergaben, dass diese Modelle einen Luftdurchsatz von etwas über 50 m³/h bei Geräuschpegeln zwischen 17 dB(A) und 30 dB(A) (0,3 sone) haben. In der Bastelkiste fand sich ein F8 PWM von Arctic, der diese Werte hatte. Wenn man einen neuen Lüfter kaufen muss, wäre der Noctua NF-R8 redux-1800 meine Wahl. Dieser Lüfter ist bei /2/ erhältlich. Um den Luftdurchsatz des Netzteils zu verbessern, wurde der Lüfter nicht einfach ausgetauscht - dies führt ohnehin bereits zum Garantieverlust - sondern der Luftdurchsatz und die Luftführung wurden verbessert. Dazu wurde die Lüfteröffnung im Netzteilgehäuse erweitert. Das kreisförmige Innenstück wurde an den Außenkanten der breiten Stege mit der Blechknabber ausgeschnitten. Es entstand eine kreisförmige Öffnung mit dem Durchmesser des Lüfterrades.

 

Der Lüfter ist nur mit 2 Schrauben diagonal verschraubt. Dazu wurde ein drittes Loch in das Netzteilgehäuse gebohrt, durch das das Lüfterkabel durch den Lüfter hindurch nach außen geführt wurde. Der Arctic-Lüfter wurde dann außen an das Netzteil geschraubt und angeschlossen. Damit die abgesaugte Luft nicht im GZV4000-Gehäuse zirkulieren kann, wurden zwei Platinenabschnitte als "Luftleitbleche" angebracht. Damit wurde erneut getestet.

 

               
     
  Bild 3: Netzteil nach Lüfterumbau  

 

 

Es zeigte sich, das die Veränderungen zum gewünschten Ergebnis geführt hatten. Der Lüfter ist im Leerlauf und im Empfangsbetrieb kaum wahrnehmbar und erzeugt auch bei voller Last nur ein sehr moderates Geräusch. An der Luftaustrittsöffnung des GZV-4000 Gehäuses und auch am seitlichen Lufteintritt ist der Luftzug auch bei niedrigster Drehzahl gut spürbar. Bei normalem Funkbetrieb mit bis 200 W bleibt das Netzteil kühl. Vom neuen Netzteil erwarte ich einen sicheren Betrieb bei hoffentlich langer Lebensdauer.

 

Abschließend der obligatorische Hinweis: Elektrische Anlagen und Betriebsmittel dürfen nur von einer Elektrofachkraft gemäß DIN VDE 1000-10 oder unter Leitung und Aufsicht dieser errichtet, geändert oder instand gesetzt werden. Für die Hinweise zum sicheren Aufbau des Geräts bedanke ich mich bei Matthias Buchwald, DL3VCO.



Quellen:

 

/1/ http://www.elkoba.com/

/2/ https://www.reichelt.de/

- Website S06 | REDAXO 4.3.1 | Webmaster DL9NL