Leistungsstarkes Netzteil für den Z1013

Im vergangenen Heft wurden einige mögliche Erweiterungen des Mikrorechnerbausatzes Z1013 genannt. Das Netzteil der Grundplatine ist damit relativ schnell überfordert. Deshalb wurde ein einfaches externes Netzteil entwickelt, welches auch die gehobensten Ansprüche erfüllt, ausreichende Leistungsreserven hat und mit mehr oder minder handelsüblichen Trafos aufgebaut werden kann.
Voll ausgebaut können folgende Ströme und Spannungen entnommen werden (Bild 1):
5 Volt Plus, 3 Ampere
12 Volt Plus 1 Ampere
5 Volt Minus, 0,1 Ampere

Trafos mit sekundär zweimal 6,3 Volt (Heizspannung für Elektronenröhren) sind relativ oft im Angebot. Es besteht auch die Möglichkeit, von einem vorhandenen Rundfunk-Netztrafo die Anodenspannungswicklung zu entfernen. Dazu ist es notwendig, die Trafobleche zu entfernen, die immer außen liegende Heizspannungswicklung vorsichtig abzuwickeln und dabei die Anzahl der Windungen zu zählen. Die Anodenspannungswicklung wird entweder abgewickelt oder, wenn der Draht nicht mehr benötigt wird, heruntergeschnitten (über 1000 Windungen).
Sorgsam ist darauf zu achten, daß die Isolierschicht (Papier) zur Primärwicklung nicht beschädigt wird. In so einem Fall sollte mit diesem Trafo nicht weiter gebastelt werden, da es lebensgefährlich werden kann.
Die Sekundärwicklung (2 x 6,3 Volt) wird mit der gleichen Windungszahl (nicht Drahtlänge) aufgewickelt und der Trafo wieder zusammengebaut.Durch diese Maßnahme gewinnt man Platz auf dem Trafokern für eventuell dickeren Draht (höhere Stromstärke) oder für eine zweite 6,3 Volt Wicklung, falls original nur eine vorhanden war.
Diese "geringe" Eingangsspannung schließt die Nutzung eines integrierten Spannungsreglers für die 5-Volt-Strecke aus. Deshalb kam ein npn-Leistungstransistor KD 501 o.ä. (ß > 80) zum Einsatz. Er wird von einem OPV-(B 761 o.ä) gesteuert. Die Minus-5-Volt sind für den A48 auf der Grundplatine erforderlich. Ohne diese Spannung arbeitet das Kassetteninterface nicht. Nur dafür lohnt sich der hier beschriebene Aufwand nicht. Die Originalschaltung von der Grundplatine kann dann übernommen werden.

Entsprechend den Forderungen der Schaltkreishersteller darf z.B. an einem U 256 die 12-V-Spannung erst nach den 5P anliegen und muß zuerst abgeschaltet werden. Deshalb wurde mit dem Transistor (SS 216) eine Vorrangschaltung für 5 Volt eingebaut.
Werden die 12 Volt nicht für die Originalgrundplatine des Z1013 (für U 256) oder für spezielle Ergänzungen (EPROM-Brenngerät/ Diskettenlaufwerk ...) benötigt, so kann dieser Stromzweig mit Z-Diode, SS 216, 47 kOhm entfallen. Die Anordnung des B 3170 und B 3370 wurde so gewählt, daß problemlos Kühlbleche angebracht werden können (Bilder 2 und 3). Sie stehen senkrecht zur Platine und dürfen das Kühlblech für den Leistungstransistor nicht berühren.

Soll dieses Netzteil auf den Baugruppenträger gesteckt werden, so ist die maximale Bauhöhe und damit die Kühlblechgröße durch den Abstand der Steckbuchsenleisten begrenzt. Günstiger ist es, auf die Steckerleiste zu verzichten und mit steckbaren einzelnen Leitungen die Spannungen auf die Brücken E4, E5 und E6 zu führen. Das Netzteil kann dann z.B. in der Nähe der Gehäusewand angeordnet werden oder das Kühlblech für den KD 501 kann selbst Gehäusewand (isoliert) sein. Die entstehende Wärme bleibt also gleich draußen.

Der Widerstand von 180 Ohm zwischen der Basis des KD 501 und 12P darf nicht kleiner als 160 Ohm sein (Gefahr für den OPV). Mit diesem Widerstand kann der maximale Kurzschlußstrom eingestellt werden.
Für den Fall, daß kein Elko 4700 µF/25 V vorhanden ist, können an seiner Stelle zwei Elko zu je 2200 µF auf der Platine angeordnet werden (Bild 4).

Gleichfalls wurden beim Leiterplattenentwurf verschiedene Bauformen von Einstellreglern eingeplant. Im Interesse der Zuverlässigkeit sollten Dickschichtregler eingesetzt werden.

Bauteile

B3170 - B 3370 - B 761, 765, 861 o. ä. - SS 210 o. ä. - KD 501 o.ä. - SZX 18/5,1 - SY 350/05 (2x) - SY 380/05 (4x) - 56 pF Scheibe - 100 nF Scheibe (4x) - 470 µF/10 V stehend (2x) - 4700 µF/16 V liegend (2x) - 4700 µF/25 V liegend (1x) oder 2x 2200 µF - 180, 240, 560, 4,7k Ohm Schichtwiderstand jeweils lx 0,l Watt - 4,7kOhm Dickschichtregler (2x) - 10kOhm Dickschichtregler - Steckerleiste 2x29 abgewinkelt

Rainer Brosig

Lit.: Klaus Schlenzig, Dieter Jung: Die integrierten Spannungsregler B 3x7xV, electronica 239, Mälitärveriag der DDR, Berlin, 1988

practic 4/89