Ergänzungen und Berichtigungen EDL

Statt des LTC1019-2,5 lässt sich auch ohne weiteres der Typ REF43 von Analog Devices einsetzen. In der Stückliste fehlen die vier Ferritperlen für Q3 bis Q6.

Damit eingesetzte Lüfter eine ausreichende Betriebsspannung DVgl+ erhalten, sollte in der Modul-Stromversorgung (IFP oder PS2-3) ein 9V-Trafo für den 5V-Zweig verwendet werden. Beim Einsatz von 6V-Trafos in Verbindung mit Low-Drop-Spannungsreglern ist DVgl+ zu niedrig.

Der Abgleich des EDL-Moduls auf S. 180 c't 12/2008 ist in der Spalte ganz rechts oben fehlerhaft dargestellt. Richtig ist (Änderungen fett):

Der Adjust-Modus wird ab Version 1.75 nicht mehr automatisch bei der ersten Inbetriebnahme aufgerufen, sondern muss durch Drücken einer der Taster des Bedienpanels (einige Sekunden lang) beim Einschalten erzwungen werden.

Die Sense-Eingänge müssen bei allen Einstellarbeiten mit den zugehörigen Plus- und Minus-Klemmen direkt durch kurze Drahtbrücken verbunden sein (es hat sich herausgestellt, dass bei nicht völlig massefreien Spannungsquellen - idealerweise eine Batterie - sonst eine verfälschende Brummspannung eingekoppelt werden kann).

Schließen Sie die Eingangsklemmen In- und In+ kurz. Stellen Sie nun R44 so ein, dass die Spannung an TP1 bei leuchtender und „außer“ LED gleich ist (im Idealfall 0 V, Multimeter mit mV-Bereich verwenden). Wichtig: Beide gemessenen Werte (Offset-Spannung des Istspannungsteiler-OpAmps) sollen möglichst gleich sein, während einige mV Abweichung von 0 V durchaus zulässig sind. Als Bezugspotenzial dient bei allen Messungen die Drahtbrücke auf Position R8 (Schaltungs-Masse).

Mit R48 stellen Sie den Offset des Stromverstärkers U13 auf möglichst nahe 0 mV an TP2 ein. Entfernen Sie nun den Kurzschluss an den Eingangsklemmen und schließen Sie hier eine Spannungsquelle von 12 V an (Polung beachten, am besten mit einer Strombegrenzung auf 100 mA), der ein Multimeter im mA-Strombereich in Reihe geschaltet ist. Verstellen Sie R39 so, dass ein Strom von etwa 100 bis 200 µA fließt (ggf. Rechtsanschlag). Nun R39 in der Gegenrichtung (nach links) so lange verstellen, bis der Strom bei nicht leuchtender LED1 gerade auf etwa 12 µA zurückgeht, aber nicht weiter – ein paar µA mehr sind nicht kritisch. Bei leuchtender LED1 darf der Reststrom 20 bis 100 µA betragen. Wichtig: Das Modul soll sich bei diesen Einstellarbeiten nach wie vor im Adjust-Modus befinden, erkennbar an der langsam blinkenden LED1.

Für LED2 auf dem Bedienpanel PM8 ist eine rote LED zu wählen, da diese ab der Firmware-Version 1.7 einen Fehlerzustand (zu hohe Eingangsspannung, Temperatur oder Verlustleistung) anzeigt, nicht wie im Artikel dargestellt den Regelzustand. Fehleinstellungen lassen sich so einfacher beobachten. Zusätzlich wird die Art des Fehlers periodisch auf dem Display angezeigt.

Trigger

Mit einem Low-Pegel am Trigger-Eingang PL6 wird, solange Bit 0 der Trigger-Maske TRM (SubCh 240) auf "1" steht, auf den "Off"-Wert (anhand der Prozentangabe Ioff 0..100%) umgeschaltet (auch dann, wenn Toff auf "0" steht); außerdem wird die Ausgabe aller On-/Off-Messwerte veranlasst, sobald an PL6 eine Flanke auftritt.

In der Trigger-Maske TRM (bzw. TRM 0) sind nur die Bits 0 und 1 relevant: Bit 0 auf "1" schaltet den Trigger-Eingang PL6 frei (Default: eingeschaltet), bei Bit 1 auf "1" (Default: ausgeschaltet) werden die Messwerte periodisch (ca. alle 0,7 Sekunden) ausgegeben, unabhängig von einem Trigger an PL6. Beispiel: TRM=2! oder 240=2! Siehe hierzu auch die aktualisierte Syntax-Tabelle.

Modifikationen

Statt der 2A-Version lässt sich mit kleinen Änderungen auf der Platine auch eine 10A-Version aufbauen, wobei der höchste Laststrom nur bei Eingangsspannungen bis maximal 5V fließen darf. Notwendige Änderungen:

R66 - 0R020 oder 0R022 (20 oder 22 MilliOhm)
R68 - 0R20 oder 0R22
R64 - 2R oder 2R2
R63 - 20R oder 22R
R67 - 1R
C21 - 10n
Q3, Q4 - IRF3305
Mit externer Laststufe 250W und bei Schwingneigung:
Z1 - entfällt
R26 - 47R
R67 - 0R47 1W

Für Q3 und Q4 ist der Typ IRF3305 von International Rectifier die bessere Wahl anstelle des Typs IRFZ44, da erstere ausdrücklich für linearen Betrieb bei höheren Verlustleistungen zugelassen ist. Natürlich sind die Shunt-Werte mit dem OPT-Parameter (OPT 7 bis OPT 10 entspr. SubCh 157 bis 160) auch dem Modul mitzuteilen. Da der Segor-Bauteilesatz in der 10-A-Version ausgeliefert wird, wurde das EEPROM-File im Firmware-Bereich mit diesen Werten vorbelegt.

Sollte bei Strömen ab 5A und Spannungen >4V eine Schwingneigung im Bereich von 15 kHz auftreten, ist R28 auf 47 Ohm zu ändern, Z2 muss dann entfallen (auslöten; die verwendeten MOSFETs vertragen ohne weiteres eine Gate-Spannung von 14V). Diese Änderungen sind unbedingt nötig, wenn eine externe Laststufe mit mehreren parallelgeschalteten MOSFETs verwendet wird. In hartnäckigen Fällen ist R67 mit einem zweiten 1R-Widerstand zu überbrücken; alternativ kann für R67 auch ein 0R47-Widerstand eingesetzt werden. Verwenden Sie hier induktionsarm gewickelte Draht-, Metallfilm- oder noch besser Kohlemassewiderstände. Es genügt eine Belastbarkeit von 1W, die angegebenen 2W sind etwas überdimensionert.

Für 50W Dauerlast können statt einem 50-mm-Lüfter zwei 40-mm-Lüfter zum Einsatz kommen, die parallelgeschaltet an PL10 angeschlossen werden können (Pluspol Richtung Befestigungsloch). Die Temperatur des Kühlkörpers kann bei dieser Leistung 65 °C erreichen. Die Notabschaltung erfolgt bei 70 °C.

Werden bei einer externen Leistungsstufe mehrere MOSFETs parallel geschaltet (siehe auch Schaltungsvorschlag EDL-Power, sollte in die Source-Leitung jedes Transistors ein 0R1-Widerstand (0,1 Ohm) eingesetzt werden, um eine gute Stromverteilung zu gewährleisten. Gut geeignet ist z.B. der IRFP2907 oder auch der preiswerte IRFP150. Wenn eine minimale Spannung von rund 2,4V toleriert werden kann, dürfen auch die bei linearer Ansteuerung robusteren IGBTs eingesetzt werden. Beim Einsatz von MOSFETs beträgt die minimale Eingangsspannung zum Erreichen des Nennstroms weniger als 0,5V.

Ein zweiter Temperaturfühler mit dem LM75 kann extern auf dem abzubrechenden Platinchen aufgebaut und thermisch mit der externen Leistungsstufe gekoppelt werden. Der Anschluss erfolgt dann über PL8. Der externe Temperaturfühler muss der Firmware durch Setzen von Bit 2 (interner T-Fühler) und 3 (externer T-Fühler) im Optionen-Register OPT 17 (SubCh 167) angezeigt werden (OPT 17=12!).

In der BastelKiste finden Sie einen Schaltungsvorschlag mit Platinenlayout (*_EDL-Power.pdf) für eine externe 250W-Leistungsstufe mit integrierter, verstärkter Lüftersteuerung; das erwähnte LM75-Platinchen ist dann obsolet.

Zu EDL existierte ein Vorentwurf (schem_EDL2-xx.pdf, ebenso Layouts). Achtung: Im Schaltplan und Layout EDL2 (nicht mehr online) waren die Pins 2 und 3 von U10 vertauscht!