Hallo zusammen,

Das LSP-1165 ist ein kleines Schaltnetzteil für Laboranwendungen. Es gibt 0 - 36V aus, bei niedrigeren Spannungen können 5 A abgefordert werden, bei höheren reduziert sich die Stromabgabe, da die maximal mögliche Leistung bei 80 W liegt. Anders als bei den sonst üblichen Geräten dieser Preisklasse lassen sich drei Einstellungen (Spannung und Strombegrenzungswert) über Tasten an der Front speichern und abrufen. Eine vierte Taste aktiviert den Ausgang.

Zur Strombegrenzung ist noch zu sagen, dass man sich nicht blind auf diese verlassen kann. Am Ausgang liegen Glättungskondensatoren, die auf die eingestellte Ausgangsspannung geladen werden. Stellt man nun z. B. eine Strombegrenzung von 50 mA bei 24 Volt ein, wird diese Strombegrenzung beim Anschließen einer Last durch den Entladestrom des Kondensators überstimmt. Die entstehende Stromspitze kann beträchtlich sein.
Korrektes Vorgehen beim Testen empfindlicher Schaltungen ist also stets:

1. Gewünschte Spannung und maximalen Strom einstellen bzw. kontrollieren,
2. Ausgang gegebenenfalls deaktivieren,
3. Schaltung anschließen
4. Ausgang aktivieren
   

Das Gerät erhielt ich in defektem Zustand, Fehlerbeschreibung: Lässt sich nicht einschalten.
Nach dem Öffnen zeigten sich schon die wesentlichen Defekte anhand des Zustandes einiger Bauelemente.

Eingangssicherung 1,6 A flink durchgebrannt, das Glasröhrchen war zersplittert
Gleichrichterdioden (2 x UF1004 in TO220-Gehäuse) in der PFC-Schaltung verbrannt, Kurzschluss zwischen Anoden und gemeinsamer Kathode
Zwischenkreis-Speicherkondensatoren nach der PFC-Schaltung aufgebläht, starker Kapazitätsverlust
Speicherkondensatoren der Hilfsspannungserzeugung aufgebläht, starker Kapazitätsverlust
Zwei SMD-Widerstände verbrannt

Die Schalttransistoren des PFC-Flusswandlers und des Haupt-Schaltnetzteils waren in Ordnung. Der Hilfsspannungskreis, ein weiteres Schaltnetzteil, wird von einem IC mit integriertem Mosfet gesteuert, auch dieses wies keinen Schluss auf. Im Eingangsfilter befand sich eine zweite Sicherung, 3,15 A träge, auch die war in Ordnung, der Gleichrichter und die Snubberdioden ebenfalls.
Ein Schaltbild habe ich vergeblich gesucht, auch unter dem Namen eines baugleichen Gerätes:

eevblog.com/forum/repair/jayca…e-anyone-has-a-schematic/

Ich habe das Gerät zunächst provisorisch repariert. Als Diode in der PFC-Gruppe kommt ein Exemplar mit schneller Recoverytime aus einem Monitor zum Einsatz, halbwegs passende ELKOs hatte ich auch noch welche aus ausgeschlachteten Geräten da, allerdings keine Low-ESR-Typen. Die sollten es schon sein, da der Zwischenkreis durch die PFC-Schaltung mit kurzen Stromimpulsen auf eine Spannung von 375 Volt gebracht wird. Die Inbetriebnahme nahm ich mit auf 120 V AC verringerter Eingangsspannung per Trenntrafo und 60-Watt-Glühlampe als Vorwiderstand vor. Und siehe da, die Anzeige leuchtete auf und auch der Gleichspannungsausgang funktionierte wieder.

Leider war der Wert eines der verschmorten Widerstände nicht mehr ermittelbar. Er liegt parallel zu einer Drossel mit 1,5 mH, die zwischen Zwischenkreis (375 V) und dem Speicherkondensator der Hilfsspannungserzeugung geschaltet ist.

Hat jemand von euch eventuell dieses Labornetzteil in Besitz und könnte mal ein Foto vom interessierenden Leiterplattenbereich anfertigen? Im Leiterplattenbild handelt es sich um den gelb markierten Bereich. Dort sitzt bestückungsseitig die kleine Drossel. Dieser war ein SMD-Widerstand parallelgeschaltet. Ich habe da vorerst einen bedrahteten 12-Ohm-Widerstand angebracht.

Oder hat jemand einen Tipp, wie der Widerstand bemessen werden sollte? Es fließt ein Strom von wenigen mA bei 375 Volt.

Viele Grüße,
Christian

Zweck der PFC (Power Factor Correction):

Sie erfüllt hier zwei Dinge: Zum einen sorgt die Schaltung dafür, dass die momentane Stromaufnahme des Gerätes relativ gut dem Netzspannungsverlauf folgt. Ohne diesen Part wäre die Stromaufnahme auf kurze Zeitabschnitte pro Halbwelle begrenzt. Das mag der Netzbetreiber nicht, wenn es viele so machen. Zum anderen sorgt sie im Gerät selbst für eine Vorregelung. Die Speicherkondensatoren, die die eigentlichen Schaltnetzteile versorgen, werden stets auf die gleiche Spannung geladen, unabhängig vom AC-Eingang. Das vereinfacht die nachfolgenden Schaltungsteile.

Anbei mal eine Schaltung eines ähnlichen Gerätes. Den verbauten Chips nach zu urteilen dürfte es eine Generation vorher entworfen worden sein. Aber es enthält ebenfalls schon die wesentlichen Schaltungsteile, PFC, Haupt-Schaltnetzteil, Hilfsspannungsversorgung und zu guter letzt noch die Bedien- und Steuerelektronik. Die war bisher noch nicht Thema, sie ist beim LSP 1165 auf einer zweiten Platine in der Frontpartie untergebracht.

VG, Christian

Fertigstellung der Reparatur

Im Zwischenkreis tun nun zwei 56 µF-Low-ESR-Kondensatoren ihren Dienst. Vorher waren es drei mal 33 µF. Die Zwischenkreisspannung liegt stabil bei 375 Volt. Die Extrasiebung für die Versorgung des Steuerteils erfolgt mit jeweils 10 µF vor und hinter der Siebdrossel von 1,5 mH. Dort waren es vorher 6,8 µF. Da der Wert schlecht erhältlich war, habe ich mich für die etwas größeren Werte entschieden.



Leider sind die nachbestellten Dioden UF1004CT nicht angekommen. Im Diodenkästchen mit ausgelöteten Exemplaren befanden sich noch 3-Ampere-Ultrafast-Typen mit 600 Volt Sperrspannung. Zwei davon habe ich nun leiterplattenseitig verbaut. Die drei Ampere statt der originalen 10 Ampere werden bei weitem nicht ausgeschöpft. Es war wohl eher der Formfaktor, der die Entwickler bewog, einen TO220-Typ einzusetzen. Meine Vermutung ist auch, dass der ursprüngliche Tod eher einer Spannungsspitze zuzuschreiben war als einer Stromüberlast. Ansonsten ist hier wichtig, dass die Dioden eine sehr kurze Sperrerholungszeit besitzen, immerhin läuft der PFC-Kreis mit schaltnetzteiltypischen 60 bis 100 kHz. Den genauen Wert habe ich nicht überprüft.
Die aktuell verbauten Exemplare werden nicht spürbar warm im Betrieb, es sollte also halbwegs passen.
Wer Angst hat, dass die Abstände eines Anschlussdrahtes zu nahe am Masselötpunkt liegen: Die Dioden haben 1,5 mm dicke Anschlussdrähte, die ich noch dazu so gebogen habe, dass sie ausreichend Abstand von der Leiterplattenebene haben. Der Eindruck auf dem Foto täuscht etwas.

Als letztes habe ich nochmals über den Widerstand parallel zur Drossel für die Steuerspannungsversorgung nachgedacht. Diese hat bei 100 kHz einen Scheinwiderstand in der Größenordnung von knapp einem kOhm und sie soll die Pulse der PFC im Zwischenkreis dämpfen. Mein ursprünglich verbauter Parallelwiderstand von 12 Ohm war da sicher zu niedrig geschätzt. Ich bin vorsichtig herangegangen und habe ihn auf 510 Ohm erhöht. Auch hier: ein kurzer Check, ob er sich im Betrieb erwärmt, ergab nichts Kritisches.



Ein Belastungstest mit einer KFZ-Glühlampe lief einwandfrei bei 14 Volt und 4 Ampere.

Viele Grüße,
Christian