Wie Sie ein DC-Labornetzgerät auswählen: Linear vs. Schaltnetzteil, CV/CC und Kanäle

Ein Labornetzgerät liefert eine stabile, einstellbare Gleichspannung mit Strombegrenzung, sodass Sie eine Schaltung im Test mit Strom versorgen können, ohne die Schaltung oder das Netzgerät zu gefährden. Bei der Auswahl sind meist fünf Fragen entscheidend: linear oder schaltend, wie viel Spannung und Strom Sie benötigen, wie viele Ausgänge erforderlich sind, wie präzise Sie den Ausgang einstellen und ablesen müssen und ob Sie das Gerät vom Computer aus steuern möchten. Dieser Leitfaden beantwortet alle fünf Fragen und vergleicht die Labornetzgeräte von FMFPAX anhand der Angaben auf ihren Produktseiten.

Was bedeuten CV und CC bei einem Labornetzgerät?

CV steht für Constant Voltage (Konstantspannung). Das Netzgerät hält die eingestellte Spannung und lässt die Last so viel Strom aufnehmen, wie sie benötigt, bis zur Strombegrenzung. CC steht für Constant Current (Konstantstrom). Versucht die Last, mehr als den Grenzwert aufzunehmen, erhöht das Netzgerät den Strom nicht weiter und lässt stattdessen die Spannung absinken. Das Gerät wechselt je nach Last automatisch zwischen beiden Modi; die meisten Frontplatten haben eine CV- und eine CC-Anzeige, an der Sie den aktiven Modus erkennen.

Die Strombegrenzung schützt Ihre Schaltung. So stellen Sie sie praktisch ein: Stellen Sie zuerst die Spannung ein, schließen Sie die Ausgangsleitungen kurz, drehen Sie am Stromregler, bis das Display Ihren Grenzwert anzeigt, und entfernen Sie dann die Kurzschlussbrücke, bevor Sie die Schaltung anschließen.

Lineares oder Schaltnetzgerät: Was eignet sich besser für den Labortisch?

Ein lineares Netzgerät regelt, indem es die überschüssige Spannung als Wärme abführt. Es ist in der Regel schwerer und weniger effizient und meist die geräuschärmere Wahl für empfindliche Analog-, Audio- und HF-Anwendungen. Ein Schaltnetzgerät wandelt die Leistung mit hoher Frequenz um. Es ist in der Regel kleiner, leichter und kann für seine Größe mehr Leistung bereitstellen, erzeugt am Ausgang aber möglicherweise mehr hochfrequente Störungen.

Dies sind allgemeine Tendenzen, keine Garantien. Prüfen Sie die Angaben zu Restwelligkeit und Rauschen beim Modell, das Sie in Betracht ziehen. Beim Maynuo M8811 sind 3 mVp-p Restwelligkeit für die Spannung und 2 mA rms für den Strom angegeben. Auf den Produktseiten des PS-305D, RXN-303D und KXN-6020D sind keine Werte für Restwelligkeit oder Rauschen angegeben. Wenn die Restwelligkeit für Ihre Arbeit eine Rolle spielt, fragen Sie daher bitte vor der Bestellung nach.

• Das PS-305D und das RXN-303D sind lineare Netzgeräte.
• Das KXN-6020D ist ein Schaltnetzgerät.

Wie viel Spannung und Strom benötige ich?

Wählen Sie ein Netzgerät, dessen maximale Spannung die höchste von Ihnen verwendete Spannung abdeckt und dessen Strom Ihren Spitzenbedarf mit etwas Reserve abdeckt. Für die meisten Elektronikreparaturen, Schullabore und die Prototypenentwicklung im Niederspannungsbereich reichen 30 V und 3 A bis 5 A aus. Für das Laden von Akkus, Dauerprüfungen von Motoren und Antrieben oder die Versorgung von Lampen benötigen Sie möglicherweise mehr Strom. Das KXN-6020D ist für diese Aufgaben mit 0-60 V und 0-20 A angegeben.

Die Leistung ergibt sich aus Spannung mal Strom; die Nennleistung ist daher die Grenze, wenn beide Werte hoch sind. Das Maynuo M8811 ist mit 0-30 V, 0-5 A und 150 W angegeben, das OWON ODP3033 mit 198 W über drei Kanäle.

Benötige ich mehr als einen Ausgang?

Ein Netzgerät mit einem Ausgang reicht für die meisten Aufgaben aus. Wählen Sie mehrere Ausgänge, wenn Ihre Schaltung gleichzeitig mehrere Versorgungsspannungen benötigt, zum Beispiel 5 V für die Logik plus 12 V oder 24 V für die Analogversorgung, oder eine positive und eine negative Versorgung für Operationsverstärker.

Das OWON ODP3033 hat drei unabhängig voneinander regelbare Kanäle: CH1 und CH2 mit 0-30 V und 0-3 A sowie CH3 mit 0-6 V und 0-3 A, mit Einzel-, Parallel- und Reihenbetrieb. Das OWON ODP3063 führt zwei Kanäle mit 0-30 V / 6 A und einen Kanal mit 0-6 V / 3 A auf. Wenn Sie eine symmetrische Versorgung aus zwei in Reihe geschalteten Kanälen aufbauen möchten, prüfen Sie, ob die Kanäle voneinander isoliert sind, und fragen Sie beim Anbieter nach, falls die Produktseite dazu nichts angibt.

Wann lohnt sich ein programmierbares Netzgerät?

Ein programmierbares Netzgerät speichert Ausgangseinstellungen, zeichnet Messwerte auf und lässt sich von einem Computer aus steuern. Es lohnt sich für wiederkehrende Testabläufe, die Fertigungsprüfung und automatisierte Testsysteme. Für gelegentliche Arbeiten am Labortisch ist es nicht erforderlich.

• OWON ODP3033: Einstell- und Ableseauflösung von 1 mV und 1 mA, bis zu 100 gespeicherte Ausgangsgruppen, 10K aufgezeichnete Gruppen mit Spannungs-, Strom- und Leistungsdaten, 4-Zoll-Farb-LCD sowie USB-, RS232- und LAN-Schnittstellen mit SCPI- und LabVIEW-Unterstützung.
• Maynuo M8811: Rückleseauflösung von 0,1 mV für die Spannung und 0,01 mA für den Strom, integriertes 5-1/2-stelliges Voltmeter und Milliohmmeter, Spannungskompensation über Messleitungen sowie SCPI über RS232, RS485 und USB.

Die Rückleseauflösung ist wichtig, wenn Sie kleine Ströme messen, etwa den Ruhestrom eines batteriebetriebenen Geräts. Ein Netzgerät, das 0,01 mA anzeigt, kann einen Standby-Strom sichtbar machen, den ein Netzgerät mit einer Auflösung von 10 mA nicht anzeigen würde.

Wie schneiden die Labornetzgeräte im Vergleich ab?

Modell	Typ	Ausgang	Bedienung und Anzeige	Am besten geeignet für
RXN-303D	Linear	30 V, 3 A	Getrennte LED-Anzeigen für Spannung und Strom, Grob- und Feinregler, CC/CV-Anzeigen	Grundlegende Elektronikreparatur und Niederspannungsprüfungen
PS-305D	Linear	0-30 V, 0-5 A	Dreistellige LED-Anzeige, Grob- und Feinregler, Umschalter für A/mA-Anzeige, Wahlschalter für AC 110 V/220 V	Reparatur, Schullabore, Prüfplätze in der Fertigung
KXN-6020D	Schaltnetzteil	0-60 V, 0-20 A	LED-Anzeige, automatische CV/CC-Umschaltung, Überlast- und Verpolungsschutz	Aufgaben mit höherem Strombedarf wie Laden, Alterung und Motortests
OWON ODP3033	Programmierbar, 3 Kanäle	2 x 0-30 V / 3 A, 1 x 0-6 V / 3 A, insgesamt 198 W	4-Zoll-Farb-LCD, USB, RS232, LAN, SCPI	Mehrkanalige Arbeiten am Arbeitsplatz und protokollierte Tests
OWON ODP3063	Programmierbar, 3 Kanäle	2 x 0-30 V / 6 A, 1 x 0-6 V / 3 A	Schnittstellendetails nicht angegeben	Mehrkanalige Arbeiten, die mehr Strom pro Kanal erfordern
Maynuo M8811	Programmierbar, ein Ausgang	0-30 V, 0-5 A, 150 W	VFD-Anzeige, SCPI, RS232, RS485, USB	Tests im Labor und in der Fertigung mit feiner Rücklesegenauigkeit

Was sollte ich vor der Bestellung prüfen?

1. Liegen die maximale Spannung und der maximale Strom über dem, was Ihre Schaltung benötigt?
2. Benötigen Sie geringe Restwelligkeit und geringes Rauschen? Dann ermitteln Sie die Ripple-Werte für das genaue Modell.
3. Wie viele Ausgänge benötigen Sie, und müssen die Kanäle galvanisch getrennt sein?
4. Benötigen Sie eine PC-Schnittstelle oder gespeicherte Einstellungen, oder genügen Ihnen die Bedienelemente an der Frontplatte?
5. Passt der Netzanschluss zu Ihrer Steckdose? Das PS-305D hat einen rückseitigen Wählschalter für AC 110 V/220 V, und beim M8811 sind AC 120 V/220 V +/-10% angegeben. Das Typenschild auf der Rückseite des ODP3033 zeigt 110 V +/-10%, daher sollten Sie den Netzanschluss und den Stecker vor der Bestellung bestätigen, wenn Sie einen anderen Standard verwenden.
6. Ist ausreichend Platz für das Gerät und seine Belüftung vorhanden? Das PS-305D hat einen temperaturabhängig geregelten Lüfter, der bei etwa 50 C anläuft.

Was gehört sonst noch auf einen Netzgeräte-Arbeitsplatz?

Um ein Netzgerät, einen Akku oder einen Wandler unter Last zu testen, ergänzen Sie eine programmierbare elektronische DC-Last wie die M9714 (150 V, 240 A, 1200 W). Wie Sie den Strom messen, den eine Schaltung aus dem Netz aufnimmt, erfahren Sie in der Bedienungsanleitung des Leistungsmessers PF9800 / PF9901. Weitere Modelle finden Sie in der gesamten Kollektion Netzgeräte und elektronische Lasten.

FAQ

Welches Labornetzgerät eignet sich für Einsteiger?

Ein lineares 30-V-Netzgerät mit einstellbarer Strombegrenzung und getrennten Anzeigen für Spannung und Strom ist ein guter Ausgangspunkt. Das RXN-303D (30 V, 3 A) und das PS-305D (0-30 V, 0-5 A) erfüllen beide diese Anforderungen.

Kann ich ein Netzgerät zum Laden eines Akkus verwenden?

Für das Laden von Akkus können Sie ein einstellbares Netzgerät mit Strombegrenzung einsetzen, wenn Spannungs- und Strombereich zum Akku und zum Ladeverfahren passen und Sie den Vorgang überwachen. Beim KXN-6020D ist das Laden von Akkus unter den Anwendungen aufgeführt, prüfen Sie jedoch zuerst die Ladeanforderungen des Akkus selbst.

Was passiert, wenn ich die Strombegrenzung zu niedrig einstelle?

Das Netzgerät schaltet in den CC-Modus, und die Ausgangsspannung fällt unter den eingestellten Wert. Wenn Ihre Schaltung unterversorgt erscheint, prüfen Sie, ob die CC-Anzeige leuchtet.

Worin unterscheiden sich ein Labornetzgerät und eine elektronische Last?

Ein Netzgerät versorgt ein Prüfling mit Strom. Eine elektronische Last nimmt Leistung auf und wird daher eingesetzt, um Netzteile, Akkus und Wandler zu testen, indem sie ihnen einen kontrollierten Strom, eine kontrollierte Spannung oder eine kontrollierte Leistung entzieht.

Kann ich zwei Ausgänge in Reihe schalten, um eine höhere Spannung zu erhalten?

Nur wenn das Netzgerät dies zulässt und die Kanäle galvanisch getrennt sind. Beim OWON ODP3033 sind die Betriebsarten Einzelbetrieb, Parallelbetrieb und Reihenbetrieb angegeben. Bei anderen Netzgeräten lesen Sie bitte die Bedienungsanleitung, bevor Sie Ausgänge miteinander verdrahten.

Wozu dient die dritte Klemme an der Frontplatte?

Die Frontklemmen des PS-305D und des RXN-303D sind mit Minus, Erde (Masse) und Plus gekennzeichnet. Die Erdklemme ist ein Masseanschluss; die Last wird an die Plus- und die Minusklemme angeschlossen.

Brauche ich für die Reparatur von Elektronik ein programmierbares Netzgerät?

Nein. Ein lineares, regelbares Netzgerät mit guter Strombegrenzung reicht für die meisten Reparaturarbeiten aus. Wählen Sie programmierbare Modelle, wenn Sie reproduzierbare Testabläufe, Protokollierung oder eine Steuerung über den Computer benötigen.