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11.08.2006 Prototyp6 Beschreibung/Stückliste
Der Eingangsspannungsbereich ist weitgehend variabel. Die Schaltung kann mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden. Da die Elkos für 63 V Spitzenspannung ausgelegt sind, darf dieser Wert am Gleichspannungseingang nicht überschritten werden. Es sei denn, man setzt Elkos mit höherer Spitzenspannung ein, die allerdings größer sind und auf der Platine nicht ohne weiteres Platz finden. Werden 40 Volt am Gleichspannungseingang überschritten, muß als Spannungsregler IC1 der Typ TL783 mit entsprechendem Kühlblech verwandt werden. Bis 40 Volt genügt hingegen der LM317. Die Steuerspannung kann an P1 eingestellt werden. Sie sollte mindestens 22 V, höchstens 24 V betragen. Empfohlen werden 22 V. (diese Spannung hat keinen Einfluß auf die Elektrodenspannung am Ausgang) Um für normale Anwendungen die Schutz-Kleinspannung von 42 Volt an den Elektroden nicht zu überschreiten, darf die Gleichspannung am Eingang maximal 24 Volt betragen, alternativ eine Wechselspannung von 16 Volt am Eingang. Es sind unbedingt alle Sicherheitsbestimmungen hinsichtlich der Schutz-Kleinspannung am Elektrodenausgang zu beachten. Achtung! An den Elektroden liegt die doppelte Spannung der Eingangs-Gleichspannung an! Die Brückenschaltung D1 - D4 dient der Gleichrichtung einer Wechselspannung am Eingang. Das Gerät kann folglich sowohl mit Gleich-, als auch mit Wechselspannung betrieben werden. Für D1 - D4 können sowohl Einzeldioden als auch Brückengleichrichter eingesetzt werden. Die Platine gestattet beides. Einzeldioden wären besonders dann von Interesse, wenn die Spannungsverluste gering gehalten und aus diesem Grund Schottkydioden verwandt werden sollen. Ansonsten können wahlweise Siliziumdioden oder fertige Brückenschaltungen eingesetzt werden. Relais 1 dient als elektronischer Schalter und ist selbsthaltend. Nach Ansteuerung mit Taster T1 wird zunächst der Spannungsregler IC1 über R1 an die Versorgungsspannung der Gleichrichterschaltung D1 - D4 gelegt. Es kommt daraufhin vom Ausgang IC1 über R14 22V Steuerspannung an Spule von Rel.1 und hält es auf EIN. Die Kontakte schließen und der Spannungsregler IC1, sowie die gesamte Schaltung, wird auch nach Loslassen von Taster T1 eingeschaltet bleiben. Zum Ausschalten überbrückt T2 den über R14 reduzierten Spulenstrom und Rel.1 fällt ab. Die Schaltung ist AUS. Diese Lösung gestattet die Verwendung von Schließern als Taster. (ein entsprechender Öffner für diese Funktion, passend zu den anderen Schließern, würde hingegen immer ein Beschaffungsproblem darstellen) Jump1 Schnittstelle *** Der Prototyp 6 verdoppelt mit einer Relaisschaltung zunächst die gleichgerichtete Eingangsspannung. Dazu laden die 2 x Umschalt-Kontakte von Rel.2 bei jedem Takt zunächst eine Kondensatorbatterie auf (Elko C4, C4a, C5, C5a) und schalten sie beim nächsten Takt mit der Betriebsspannung in Reihe. Ein weiteres Relais (Rel.3) übernimmt gleichzeitig das Umschalten der verdoppelten Spannung zu einer Rechteckwechselspannung für den Elektrodenausgang. Je nach Wahl der Ausgangsbuchsen 1 - 4 hat man so eine hohe Gleichspannung oder eine gepulste Gleichspannung in gleicher Höhe oder eine Rechteckwechselspannung zur Verfügung. Jump2 *** Jump3 Der Relais-Takt wird von einer komfortablen Pulsweiten-Modulation mit einem TL494 erzeugt. Dieser IC hat eine eigene Referenzspannung, arbeitet also auch bei unterschiedlichen Spannungen stabil. Sowohl das Taktverhältnis, als auch die Frequenz sind einstellbar. (P3 u. P4) Die Frequenzverstellung an P4 soll von außen per Drehknopf erfolgen können. Zusätzlich ist das Umschalten (Jump3 oder per von außen zugänglichem Schiebeschalter) auf P4a möglich. Mit diesem Trimmer läßt sich eine Festfrequenz einstellen, z.B. die sogenannte Schumann-Frequenz. Das ist jedoch nur für den Fall interessant, daß eine Anwendung als "Blutzapper" vorgesehen ist. (Über den Wert oder Sinn einer solchen Anwendung soll hier nicht entschieden werden, sie ist auf jeden Fall technisch gegeben.) Die Bauteile um die Transistoren Tr.1 und Tr.2 herum stellen eine äußerst effektive, einstellbare Strombegrenzung dar. 1 - 10 mA. Mit T3 kann ein Wassertest durchgeführt werden, dazu wird die Strombegrenzung bis auf R9 vollständig überbrückt. Die Schaltung beinhaltet noch eine galvanische Trennung für die Stromversorgung eines Einbau-Messmoduls. Mit diesem kann permanent der Strom zu den Elektroden abgelesen werden. Es empfiehlt sich hier ein unbeleuchtetes LCD-Einbaumodul. LED- oder beleuchtete LCE-Module sind wegen des hohen Stromes weniger geeignet und bei Tageslicht auch nicht besser ablesbar. Nachtrag 06.01.2008: Für den Widerstand R12 (2,7 k) wird nun ein 56 k empfohlen. Das gestattet an P4 eine Takteinstellung zwischen rund 2 - 5 Sekunden für die Herstellung von kolloidalem Silber. Die zuvor mit 2,7 k mögliche sehr kurze Takteinstellung hat sich als unzweckmäßig erwiesen. Nachtrag 27.11.2009: Die Leuchtdioden LED1 u. LED2 dienen keinerlei Anzeige. Sie können auch schwarz angemalt werden. Sie sind dennoch unentbehrlich "als Spannungsreferenz". Der Elektrodenabstand hat in diesen engen Anwendungsbereichen "keinen erkennbaren Einfluß" auf die Stromhöhe. (das ist mit dem Multimeter leicht nachprüfbar) Sie sollten möglichst weit voneinander, aber auch von der Wand und dem Boden des Herstellungsbehälters/Glases, entfernt sein. ***
------------------------------------------------------------- Nachfolgende Stückliste kann zum Ausdrucken als Word-Datei heruntergeladen werden
Stückliste: Prototyp 6 15.08.2006 (Reichelt Elektronik, Katalog 08/2006) Die Seiten- und Preisangaben ändern sich mit dem Erscheinen neuer Katalogausgaben. www.reichelt.de Telefon 04422-955333 Br.1*** 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. B500C1000 DIP, Seite 356, 0,21€ 0,24
C1, C4, C4a, C5, C5a 5 Stück Reichelt-Best.-Nr. RAD 470/63, Seite 415, a 0,26€ 1,30 C2 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. MKS-2-5 100n, Seite 418, 0,12€ 0,12 C3 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. RAD 47/63, Seite 415, 0,07€ 0,07 C6, C7 2 Stück Reichelt-Best.-Nr. RAD 100/35, Seite 415, 0,07€ 0,14 C8 1 Stück Reichelt-Best. Nr. RAD 2,2/350, Seite 415, 0,12€ 0,12
D5 - D12*** 8 Stück Reichelt-Best.-Nr. 1N 4007, Seite 352, 0,02€ 0,16 D13 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. ZD 24, Seite 356, 0,06€ 0,06
IC1
1 Stück Reichelt-Best.-Nr. LM 317 TO 92, Seite 319, 0,13€
0,1 (alternativ bei
Eingangsspannung
>40 Volt DC Reichelt Best.-Nr. TL
783CKC) IC2
1 Stück Reichelt-Best.-Nr. TL494 DIL, Seite 328, 0,35€
0,35 LED1,
LED2 2 Stück Reichelt-Best.-Nr.
LED 5mm ST gn, Seite 369, 0,08€
0,16 P1
1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Piher
10-L 100, Seite 409, 0,13€
0,13 P3
1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Piher
10-L 100k, Seite 409, 0,13€
0,13 P4a
1 Stück Reichelt-Best.-Nr. 64W-5,0k, Seite 411, 0,64€
0,64 R1, R4, R5 3 Stück Reichelt-Best.-Nr. 2W Metall 47 Ohm, Seite 406, a 0,09€ 0,27 R2 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 120 Ohm, Seite 406, 0,08€ 0,08 R3 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 2,2k, Seite 406, 0,08€ 0,08 R6 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 6,8k, Seite 406, 0,08€ 0,08 R7 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 1M, Seite 406, 0,08€ 0,08 R8 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 82 Ohm, Seite 406, 0,08€ 0,08 R9 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 1k, Seite 406, 0,08€ 0,08 R10 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 47k, Seite 406, 0,08€ 0,08 R11 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 150k, Seite 406, 0,08€ 0,08 R12 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 56 k, Seite 406, 0,08€ 0,08 R13, R14, R15 3 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 100 Ohm, Seite 406, 0,08€ 0,24 RM 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. Metall 1 Ohm, Seite 406, 0,08€ 0,08 Rel. 1, 2, 3 3 Stück Reichelt-Best.-Nr. Fin.41.52.9 24V, Seite 506, 1,60€ 4,80 Fassungen 3 Stück Reichelt-Best.-Nr. Fin. 95.15.2 Seite 507, 0,63€ 1,89 Haltebügel 3 Stück Reichelt-Best.-Nr. Fin. 095.41, Seite 507, 0,20€ 0,60 T1 EIN 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. T113A gn, Seite 491, 0,19€ 0,19 T2 AUS 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. T113A rt, Seite 491, 0,19€ 0,19 T1 W.Test 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. T113A bl, Seite 491, 0,19€ 0,19 Trans.1 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. MJE350 MBR, Seite 310, 0,28€ 0,28 Trans.2 1 Stück Reichelt-Best.-Nr. MJE340 MBR, Seite 310, 0,26€ 0,26
Sonstiges: Messmodul 1 Stück Reichelt Best.-Nr. LDP 135 LCD, Seite 201, 6,65€ 6,65 DC-DC-Wandler 1 Stück Reichelt Best.-Nr. SIM1-2409 SIL4, Seite 66, 6,20€ 6,20 DC/AC 1 Stück Reichelt Best.-Nr. HEBLM 21, Seite 476, 0,61€ 0,61 IC-Fassung 1 Stück Reichelt Best.-Nr. GS 16P, Seite 450, 0,18€ 0,18 Buchsenleiste 1 Stück Reichelt Best.-Nr. BL 1X10G 2,54, Seite 452, 0,68€ 0,68 Stiftleiste 1 Stück Reichelt Best.-Nr. 1X36G, Seite 451, 0,17€ 0,17 dopp.Stiftleiste 1 Stück Reichelt Best.-Nr. 2X10G 2,54, Seite 451, 0,13€ 0,13 Jumper 2 Stück Reichelt Best.-Nr. Jumper 2,54GL rt, Seite 452, 0,05€ 0,10 Distanzbolzen 5 Stück Reichelt Best.-Nr. DA 5mm, Seite 280, 0,08€ 0,40 Bananenbuchse 1 Stück Reichelt Best.-Nr. BB 4 RT, Seite 473, 0,25€ 0,25 Bananenbuchse 1 Stück Reichelt Best.-Nr. BB 4 BL, Seite 473, 0,25€ 0,25 Bananenbuchse 2 Stück Reichelt Best.-Nr. BB 4 GE, Seite 473, 0,25€ 0,50 Frequenz-Umschalter 1 Stück beliebiger Schiebeschalter mit Knebel 1 x UM, (Printversion)
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Bestellung Conrad Elektronik www.conrad.de Tel. 0180-5312111 P2 1 Stück Conrad-Best.-Nr. 43 20 08-93, Seite 500, 0,41€ 0,41 P4 1 Stück Conrad-Best.-Nr. 43 20 59-93, Seite 500, 0,41€ 0,41 Steckachsen 2 Stück Conrad-Best.-Nr. 42 58 42-93, Seite 500, 0,13€ 0,26 Gehäuse 1 Stück Conrad-Best.-Nr. 52 08 88-93, Seite 834, 5,39€ 5,39 **************** Anmerkungen: Ein ständiges Ärgernis: Die Piher-Trimmer mit Steckwelle: Reichelt hat nur die geschlitzte Version des Trimmers PT15, nicht aber die Steckwellenversion. Bei Kessler und Conrad sind sie einschließlich Steckwellen erhältlich. Allerdings gibt es die 60 mm langen Steckwellen nur bei Conrad. Man kann aber auch die kurzen Steckwellen ineinander stecken und so verlängern. ************** *** Br.1, alternativ können 4 Stück 1N4007 eingesetzt werden oder Schottkydioden SB190 *** D5 - D10 wahlweise auch Schottky (weniger Spannungsverlust)
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© April/2005 by HANS-DIETER TEUTEBERG • hans-dieter.teuteberg@t-online.de Illustrationen
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