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Ein 5V-Netzteil für viele Zwecke

Mein Blutdruck-Messgerät möchte gerne mit 5 Volt angetrieben werden und verlangt dafür 1 Ampere. Kann es haben, mit diesem Netzteil hier.

Die Schaltbilder und Zeichnungen gibt es in der LibreOffice-Draw-Datei hier, die Rechentabellen in der LibreOffice-Calc-Datei hier.

Das Schaltbild

Das Schaltbild ist recht einfach gestrickt: Ein 2*7,5V/10VA-Trafo lädt einen 10 mF-Elko über zwei 1N4001-Dioden. Ein Spannungsregulator 7805 mit zwei kleinen Tantal-Elkos regelt die Elkospannung auf 5V herab. Die grüne LED am Ausgang zeigt vorhandene Spannung an.

Beim Aufbau wie immer darauf achten, dass die Platinenunterseite mindestens im Bereich der Netzspannung sorgfältig mit Isolierband abgeklebt ist, da sonst Lebensgefahr beim Berühren dieser Leitungen droht.

Aufbau

So passt das Netzteil auf ein Stück Platine mit 60 x 80 mm und die wiederum in ein Edelgehäuse mit den Maßen 80 x 150 x 50 mm. Beim Einbau in das nächstkleinere Plastikgehäuse, hier das 1591CTBU, hat es gehakt, die Platine hätte um 2mm weniger breit sein dürfen.

Die Netzteilplatine in der Draufsicht

So sieht die Netzteilplatine von oben aus. Links ist der Niederspannungsteil, rechts der Netzspannungsteil und in der Mitte der Trafo.

Ansicht des Niederspannungsteils

Der Niederspannungsteil im Detail: links der Elko, in der Mitte die Schraubklemme, rechts der Spannungsregler mit den beiden Tantal-Elkos.

Ansicht des Netzspannungsteils

Und so sieht der Netzspannungsteil aus: mit dem Sicherungshalter links und der Schraubklemme für die Netzzuleitung rechts.
Vorderansicht des Einbau-Gehaeuses

In das Gehäuse kommen zwei 4mm-Bananenbuchsen und die grüne Leuchtdiode. So kann sich das sehen lassen.

Stückliste

Das sind alle Teile, die man benötigt. Nur die Schrauben habe ich bei Reichelt nicht gefunden. Wer unbedingt was sparen will, kann beim Trafo und beim Gehäuse Kompromisse machen.

Der Gesamtpreis von ca. 27 Euro liegt etwa beim Doppelten eines fertigen Netzteils aus China. Dafür bleibt das Stromnetz frei von Schaltreglern und man hat was Eigenes, was sonst niemand hat.

Wie es funktioniert

Die Schaltung wurde mit der Software hier entwickelt. Die eingestellte Leerlaufspannung des Trafos entspricht den Händlerangaben. Bei einer Entnahme von 1 A ergeben sich die in der Grafik angegebenen Spannungen.

Die Eingangsspannung des Spannungsreglers bleibt auch bei 1,3 A Volllast oberhalb der Dropout-Spannung von 5+2 V und lässt genügend Regelpotenzial.

In der angegebenen Dimensionierung verträgt das Netzteil auch Lasten bis 1,25 A. Wer bis an die Trafo-Grenze bis 1,3 A gehen will, braucht einen 22 mF-Elko, um die Dropout-Spannung auch in der Niedrig- Spannungsphase nicht zu unterschreiten.

Die Leistung des Spannungsreglers

So verläuft die Leistungskurve des Spannungsreglers bei einer Last von 0 bis 1,3 A (rote Kurve, rechte Skala). Da die Spannung am Eingang mit zunehmender Last abnimmt (blaue Kurve, linke Skala), ist das Leistungsmaximum etwa bei 800 mA Last erreicht. Das Maximum liegt dann bei ca. 3,3 W.

Es reicht daher ein Kühlkörper mit 20 K/W völlig aus und das Gehäuse kommt ohne Lüftungsschlitze aus. Nur wer dauerhaft ein Ampere und mehr ziehen möchte, sollte wegen dem Trafo ein paar Luftlöcher in das Gehäuse bohren.

Viel Erfolg beim Nachbau.

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