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CNC 432 Netzteil

Oft ist auch das Netzteil der Quell einer Nicht-Funktion. Zuerst tut man gut daran, die einzelnen Spannungen unter Last zu messen. Wenige mV Abweichungen machen gerade im Analogteil schnell Probleme. Was am meisten an einem Netzteil oder Elektronik generell altert, sind die Elkos. Hier einem Schaltnetzteil sind die besonders wichtig. Nachdem undefinierte Fehler an meiner Maschine auftraten, habe ich das Netzteil gereinigt und die Elkos getauscht, interessant, wie sich die elektrischen Daten geändert hatten.

Nr.	Nennwert	Kap. alter Elko	Kap. neuer Elko	ESR alter Elko	ESR neuer Elko
1	220µF, 385V	210µF	216µF	180mOhm	190mOhm
2	4700µF, 10V	1620µF	3000µF	44mOhm	23mOhm
3	3300µF, 25V	1900µF	2200µF	40mOhm	32mOhm
4	100µF, 40V	73µF	86µF	900mOhm	252mOhm
5	22µF, 40V	19µF	18µF	1400mOhm	1200mOhm

Erstaunlich, wie gut manche Elkos nach über 30000 Betriebsstunden noch sind. Lebensdauerangaben dafür sind um 1000-3000h (bei Maximalbedingungen wie Nennspannung und max. Temp.). Man sieht, dass bei einigen Elkos die Werte gerade der Innenwiderstand doch schlechter geworden sind, was für die Spannungsstabilität schlecht ist. Da bei der 432/9 Steuerung der Rechner im Bedienpult etwas schwer zugänglich eingebaut ist, mache ich eine Adapterkarte, um die Spannungen am laufenden System messen zu können.

Warum so ein "Schaltnetzteil" und kein Trafo mit Linearreglern? Das Schaltnetzteil hat neben viel kleinerer Bauform und geringeren "Ripple" den Vorteil, dass die Ausgangsspannung auch bei sehr stark schwankenden Eingangsspannungen konstant bleiben. Lediglich die Stromaufnahme ändert sich. Am Ausgang bleibt alles gleich, also technisch gesehen nur Vorteile. Der Nachteil, kompliziertere Schaltung und schwerer zu reparieren. Wenn Bauraum wie in einer Steuerung wichtig ist, findet man Schalt-Netzteile.

Im Betrieb zieht die komplette CNC432/9 mit SW/Monitor ca. 100W primär. Wenn man mit einem ca. Wirkungsgrad von 80% rechnet und annimmt, dass nicht mehr als 2A auf die +/-15V und 12V Leitungen geht, kann man von über 15A Strom an den 5V ausgehen. Das erklärt auch die große Abmessung des Netzteiles.

Ebenfalls ein Problem, bei Maschinen, die nicht mehr täglich in Betrieb sind, das Konzept der Pufferbatterie. Der 6V Bleiakku ist im Netzteil verbaut, das Konzept von Philips war halt, alles möglichst kompakt in einer Einheit zu integrieren. Bei mir leider auch falsch herum eingebaut, so dass die Gefahr eines Kurzschlusses bestand, man muß den Akku so einbauen, dass die Pins wie in der Abbildung weit entfernt von allen Blechen sind. Ich musste sogar die Anschlusskabel verlängern, damit dies möglich wurde.

Also tut man gut daran, eine externe Nachladeoption am Akku vorzusehen. Hier zu sehen, wo die Batterieanschlüsse an den Schraubklemmen zu finden sind. Im Betrieb ist ein Kabel zwischen den beiden Klemmen Batt On zu setzen, sonst ist der Akku nicht mit der Steuerung verbunden. An weiss und violett kann man dann das Ladekabel anschließen und z.B. eine Buchse in das Bedienpult bauen, wo man ein 6V Blei-Gel Lader anklemmen oder auch mit einem Multimeter die Spannung überprüfen kann.