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Stand 18.07.2020Elektronik-Projektevon K. Föllner
![]() Diese Seite enthält einige Beispiele für meine elektronischen Selbstbauprojekte. Weitere Schaltungen für den Elektronik-Selbstbau Klein-Verstärker für PC-Boxen Übersicht:
1. DC-DC-Converter (Einfacher Step-Down-Wandler) Diesen DC-DC-Wandler setze ich schon an mehreren Stellen ein. 1.1 Car-Supply Zuerst als 5V-Versorgung für einen Festplatten-MP3-Player im Auto. Hier schied aufgrund des großen Stromes (max. 2...3A) ein Linearregler aus. Da entfallen dann die Dioden D2 und D3, D1 blieb als Verpolschutzdiode und eine Suppressordiode kam als Eingangsschutz mit einer Schmelzsicherung dazu. D4 wird gebrückt, Masse geht also geht also zur Masse. ;) Diese Schaltung kann man auch für die Versorgung von Handys oder Smartphones, die ja heute 5V-USB-Versorgungen haben, benutzen. Ich verwendete den relativ weit verbreiteten IC LM2576. Diesen Schaltkreis gibt es in diversen Bauformen (z.B. TO-220-5) von den Herstellern National Semi, ON-Semi, Texas Instruments u.s.w.. Die Dimensionierung der Ausgangsspannung hängt vom IC-Typ selbst, also dessen Referenzspannung Uref am FeedBack-Pin, und dem Widerstandsteiler R1/R2 ab: Uref:
Bei jedem dieser Typen kann man die Ausgangsspannung anders einstellen, sie muss nur gleich oder größer der Referenzspannung sein. R1 sollte immer zwischen 1..5kOhm liegen. Uout = Uref * ( 1 + R2/R1) Bei den Spulen sollte man unbedingt Speicherdrosseln (z.B. von EPCOS oder Würth) nehmen, keine HF- oder EMV-Drosseln. Diese funktionieren nicht richtig, da sie den Strom nicht speichern. Benutzte Dimensionierung: C1: 2200uF, 63V C2: 2200uF, 63V D5: MBRS360T L1: EPCOS B82111 (100uH-2,5A) Ein weiterer LC-Filter wurde nachgeschaltet: Anstatt R3 eine Spule B82111 (5uH-4A) C3 = 100uF/25V ![]() Mechanisch wurde der Stabi noch mit einem Kühlkörper versehen, der dann mit auf die Leiterplatte gelötet wurde. Der IC, die drei Elkos, die beiden Spulen und der Sicherungshalter waren bedrahtete Bauteile, der Rest wurde mit SMD-Teilen bestückt.(ist im Bild unten auf der Leiterplatten-Unterseite.) ![]() Das Ganze kam in ein isolierendes Kunststoffgehäuse. Angeschlossen wird das Ganze über eine DC-Buchse (im obigen Bild links), die zum Zigaretten-Anzünder-Stecker führt. Sekundär wurde ein Kabel mit dem Stecker für den Festplatten-MP3-Player herausgeführt. 1.2 Ersatz-Netzteil Als zweites kam diese Spannungswandler-Schaltung in einen defekten LED-Spot (Eurolite LED PST-3W). Dieser hielt mit der Originalbeschaltung (ST:VIPer22A samt Optokoppler) nicht mal ein Jahr, der DC-DC-Wandler war den elektro-thermischen Tod gestorben, deshalb ging der Spot durch die Übertemperaturabschaltung an und aus (langsames blinken.(; Toller Effekt...). Zum Glück blieb die LED heil. Für das Netzteil musste es ein DC-DC-Wandler sein, damit ein kleiner konventioneller Trafo verwendet werden konnte, der auch ins Gehäuse passt. Der Trafo war ein Typ mit 4,5W-9VAC. Diese Spannung wurde gleichgerichtet (D1...D4) und mit C1 gepuffert. Der sekundäre Ausgangsstrom lag bei 300...400mA. Die Sollspannung betrug 3,6V, also sollte nun der ADJ-Typ rein. Spannungsteiler dann: R1=3,9kOhm, R2=7,5kOhm. Für Ausgangsströme bis 700mA, wie es auf dem alten Netzteil aufgedruckt war, sollte C1 mind 680uF (>=25V) betragen. Durch den kleineren Strom musste hier eine größere Induktivität rein. Soweit der Plan. Da ich keinen ADJ-Typ, dafür aber noch 3 Stück 5,0V-Teile da hatte, benutzte ich diese. Also regelte ich auf 5V und mit einer Längsdiode und dem anschließendem Widerstand 2,7Ohm, kam hinten der notwendige LED-Strom 350mA raus. Die 3W-LED wurde schon zuvor mit nur mit knapp der Hälfte der möglichen Leistung betrieben, was sicher auch an der notwendigen Kühlung der LED liegt. An die Kühlung der anderen Bauteile hat man da vielleicht nicht gedacht. In der Praxis nimmt die Lichtstärke auch bei Strömen oberhalb 350mA nur noch leicht zu. So hält das Teil mit neuem Netzteil nun auch länger. Verwendete Dimensionierung: IC1 = LM2576T-5.0 L1 = 330uH (1000mA) C1 = 1000uF, 25V C2 = 470uF, 25V C3 = 100uF, 10V R1 fehlt R2 = 0 Ohm R3= eine Diode (2A, Standard, kein Schottky) und nachfolgendem 2,7 Ohm (1W) ![]() 2. Umrüstung auf symmetrischen Ausgang
(balanced output) Mein 16-Kanal-Mischpult (Studiomaster Session Mix 16-2)
hat zwar alle 16 Eingänge (jeweils MIC und LINE)
symmetrisch (balanced), aber der Stereomaster und die 4
AUX sind nur asymmetrisch (unbalanced). Das wollte ich
ändern. Nur so kann man hier auch längere Leitungen zum
Amp (z.B. an der Bühne) einsetzen. ![]() Dimensionierung: IC1: LM324 (Quad-OP, für den die obige Pinbelegung gilt.) R1, R2 = 1k R3...R6 = 10k R7, R8, R13, R14 = 220R R9, R10 = 22R R11, R12 = 100k C1, C2 = 100nF...1uF Alle Bauteile waren konventionelle bedrahtete (Hole-Tru). Für den Stereo-Masterausgang wurden die gleichen XLR-Buchsen verwendet, nur der unbenutzte Pin 2 für den negativen Ausgang benutzt. Der Leiterzug zum bereits benutzten Pin 3 wurde durchgekratzt und hier kam wieder der Positive drauf... Für die 4 AUX-Ausgänge wurden 4 zusätzliche Stereo-Klinkenbuchsen in die Frontplatte (siehe Bild unten) gebaut. Das Signal wurde nur von den alten parallel abgegriffen. ![]() 2.2 Alternative Variante für einen symmetrischen Ausgang Für ein altes, kleineres Mischpult (das auch mit dem Audio-Multiplexer Punkt 3 unten erweitert wurde) wurde der Master-out ebenfalls um einen symmetrischen (balanced) Stereo-Ausgang erweitert. Die Schaltung wurde parallel an den originalen Cinch-Ausgang geschaltet und die Anschlüsse mit 2 Stereo-Klinkenbuchsen mit 6,3mm versehen. ![]() Da im Mixer selbst nur eine schlecht gesiebte, symmetrische Spannungsversorgung +- 16V zur Verfügung stand, wurde eine einfache Stabilisierung mit zwei Bipolar-Transistoren gemacht. Je nach Versorgung sind hier evtl. noch zwei größere Elkos nötg. Die OPs werden dann mit +-11V versorgt. Die Transistoren T1 und T2 sollten eine sehr hohe Stromverstärkung hfe> 1000 aufweisen, dann kann der 220nF auch klein und der 100kOhm groß bleiben. Ich nahm hier zwei Darlingtons BC517(T1) und für T2 BC516, deren hfe liegt bei >30000. Da nur 4V über ihn abfallen bei einem maximalen Strom von ca. 30mA sind das nur ca. 120mW Verlustleistung. Die effektive Ausgangsspannung ist genauso groß wie die Eingangsspannung, Eingangswiderstand 20kOhm. 3. Audio-Multiplexer Um ein altes DJ-Mischpult (von Monacor) aufzuwerten,
wurde diese Schaltung aufgebaut. Grund war die fehlende
Information zur Aussteuerung vor dem Masterregler. So
wurde die vorhandene Stereo-LED-Zeile umschaltbar
(vor/nach dem Masterregler) gemacht. Da hier Störgeräusche nicht auszuschließen sind, benutze
ich als IC den Standard-CMOS-Analog-MUXer 4052D. Dieser
enthält vier auf zwei Schalter. Hier wurden nun nur je die
Eingänge 0 und 1 benutzt, plus den zugehörigen 2
Ausgängen. Mit dem Schalter S1 nach Masse wird dann der 1. Eingang
(00 für L1, R1) ausgewählt, sonst ist der 2. Eingang (01
für L2, R2) durchgeschaltet. Dimensionierung: IC1 = CD4052D (TI), HEF4052B / HCF4052B (NXP),
MC14052B (ON) Andere CMOS-Typen für den IC wie z.B. M74HC4052 (z.B. von
ST) gehen auch, hier muss aber eine 5,1V-Z-Diode
eingesetzt werden, da diese Teile nur maximal 5,5...6V
vertragen. 4. Lautsprecher-LED-Leistungsanzeige Bei heutigen PA-Endstufen sind ja 350W und mehr
RMS-Ausgangsleistung kein Problem mehr. Mit welcher
Leistung die Lautsprecher aber wirklich laufen, ist für
mich z.B. während einer Party wichtig. Basis war immer der lineare LED-Treiber LM3914 von
National-Semi. Meist nahm ich ein konventionelles Netzteil
zur Versorgung. Dieses enthielt einen Trafo mit zwei
Sekundärwicklungen, um beide Ausgänge galvanisch
voneinander getrennt arbeiten zu lassen. Beim letzten
Aufbau wurde die Versorgung gleich über die
Lautsprecheransteuerung gemacht. Vorteile: Einfacher Aufbau, parallel zum Lautsprecher
ohne weiteres Netzteil. Genereller Nachteil: nur ungenaue Leistungsmessung, da
der Strom nicht erfasst, sondern nur die Spannung gemessen
und von einem konstanten Lastwiderstand ausgegangen wird. Für die üblichen Anwendungen genügt die hier vorgestellte
(und weit verbreitete Schaltung) aber vollkommen. IC: LM3914 (linearer Bereich) Mit den Widerständen R2 und R3 stellt man obere
Spannungsreferenz und auch den Sollstrom der Leuchtdioden
ein. Mit den oben angegebenen Werten ergeben sich 10mA
LED-Strom und 8,3V (R3=6,8kOhm) bzw. 10V (R3=8,45kOhm) als
obere Spannungsreferenz. Ub=12...24V Wichtig bei mehreren Kanälen: Jede Anzeige benötigt seine
eigene potenzialgetrennte Versorgung, keine gemeinsame
Masse, um auch Brücken- und getrennte Endstufen messen zu
können.
Alle LEDs, die ICs, die Elkos und die Einstellregler
waren bedrahtet, der Rest wurde mit SMD-Bauteilen
bestückt. U=sqrt(P*Z) 1. Leistungsanzeige: (2-Kanal (Impedanzschalter) mit
Lüftersteuerung und Case-Beleuchtung)
2. Leistungsanzeige: (4-Kanal (Impedanzschalter) mit
dimmbarer Case-Beleuchtung) Das zweite Gerät misst 4 Kanäle bis 1000W, hier konnte
paarweise auch zwischen 4 und 8 Ohm umgeschaltet werden.
(Anzeige wieder über je eine 7-Segement-Anzeige)
Diese Variante für einen Bekannten misst bis 200W an 8
Ohm. 10 LEDs für 2, 8, 20, 30, 50, 70, 100, 130, 160, 200
W. ![]() Schaltung zur Erzeugung der Spannungsversorgung aus dem Lautsprechersignal: ![]() R101: 120R / 5W C101: 22uF/50V D101...104: 1N4007 o.ä. D105: ZD24V / >=1W Die obigen Werte gelten für mittlere Leistungen (max. 100..200W). Kleinere Leistungen bedeuten auch niedrige Spannungen, erst ab ca. 10W/8Ohm und niedriger Referenzspannung arbeitet diese Schaltung. Bei großen Leistungen (>200W) werden die Verlustleistungen in Z-Diode und Widerstand noch höher, so dass man hier über ein eigenes Netzteil oder aufwändigere Lösung nachdenken muss. 5. DMX-Terminator Das DMX-Bussystem, das auf der RS-485-Schnittstelle
(physical layer) basiert und für die Ansteuerung von
Lichteffekten und Scheinwerfern benutzt wird, sollte bei
Kabellängen oberhalb von 10m mit richtigen DMX-Kabeln und
einem Abschlusswiderstand am letzten Gerät gearbeitet
werden. Mit einigen Mikrofonkabeln hatte ich schon
aufgrund großer Kabelkapazitäten einige Probleme auch bei
Längen unter 20m. Dazu generell: Jede Änderung des Wellenwiderstandes in
einer Leitung bewirkt eine Reflexion. Das heißt, ein Teil
des in die eine Richtung laufenden Signals wird in die
andere Richtung zurückgeworfen. Der Abschlusswiderstand
(Terminator) mit dem gleichen Widerstand wie der
Wellenwiderstand sorgt dafür, dass keine Reflexion
entsteht, sich die Welle also am Ende praktisch
"totläuft". Eine offene Leitung reflektiert das Signal
zurück. Bei großen Längen kann es durch die Laufzeiten
dann schnell Probleme mit der Erkennung geben. Aufgrund
der relativ niedrigen Baudrate geschieht das bei DMX aber
erst bei wirklich großen Längen. Um nun auch das Vorhandensein eines DMX-Signals zu erkennen, kann man in diesen Abschlusswiderstand eine Leuchtdiode integrieren. Bei DMX sind 110Ohm- (AES/EBU) und 120Ohm-Kabel
verbreitet. Man sieht, dass bei Niedrigstrom-LEDs der Einfluss sehr
klein ist. Das ist auch wichtig, da dieser Strom nur bei
einer Polung fließt. Hier sind wir im üblichen
Toleranzbereich, so dass es hier praktisch keine Rolle
spielt, ob man einen 120, 124, oder 127-Ohm-Widerstand
einsetzt. Man kann diese 2 Widerstände problemlos in einen
XLR-Stecker einbauen und die LED schaut hinten raus. Durch
den sync. ist die Einschaltzeit von +5V (typ. 3...7V) auf
dem Minus-Pin länger, so dass ich diese Polarität gewählt
habe. Es kann aber sein, dass einige Sender hier vergleichsweise kleine Differenz-Spannungen (0,5V..2V) ausgeben. Das sorgt dafür dass diese Signale von allen DMX-Geräten korrekt erkannt werden, aber die LED nicht leuchtet. Die Erkennung hier könnte nur aktiv (Bustreiber) oder evtl. mit einem Übertrager (Trafo) erfolgen. Da ich AES-Kabel mit 110-Ohm einsetze, haben meine
Terminatoren einen Abschlusswiderstand von 115 Ohm. Ich selbst habe 5 Abschlusswiderstände, zwei davon mit
LED. (Im Bild unten sind vier dargestellt.) Fünf deshalb,
da ich einen 4-fach DMX-Splitter mit durchroutbarem
Eingang (Terminierung schaltbar) benutze.
Da mein 16-Kanal-Mischpult (genau wie meine anderen)
keine zuschaltbare Phantomspeisung besitzt, ich aber auch
Kondensator-Mikros einsetzen wollte, sollte mindestens
eine 4-fach-Speisung aufgebaut werden. Aufgrund der abfallenden Eingangsspannung bei höherem
Strom braucht der obere LM317 nicht mal eine zusätzliche
Kühlung. ![]() Eingangstrafo vor AC in, siehe Text oben R1= 120R R2= 3k R3= 220R (aus 2 Widerständen in Reihe, angepasst, um Ausgangsspannung auf 49V einzustellen) R4= 3k 3 Eingangs-Elkos 100uF/100V 4 Ausgangs-Elkos 10uF/ 63V Z-Dioden 36V Die +49V anstatt der 48V ergaben sich aus der nachgeschalteten Filterung und Entkopplung im eigentlichen Phantomspeisemodul. Jeder Ausgang bekommt dafür einen Diode (Standard U>=100V z.B. 1N4007) und einen RC-Tiefpass spendiert. (fc ca. 34Hz), über den nochmals je nach Laststrom etwa 0,3...2V abfallen. Als Widerstände nahm ich handvermessene 6,74-Kiloohm-Teile. Aus 50 bestellten bekam ich genau 16 passende heraus. Sonst muss man jeweilige Päärchen suchen. Der Widerstand ist ein 5%er, die Abweichung zueinander pro Ausgang darf max. 0,4% betragen. Durch das Ausmessen lag ich hier bei <0,15%. Genauere Werte zeigte mein Digital-Multimeter nicht an. Um Mikrofone nicht beim Einstecken zu beschädigen, ist ein Schalter zwischen +49V-Versorgung und Mikrofonteil (vor den Dioden) vorgesehen. Denn zuerst werden immer alle Mikros angesteckt, dann erst die Speisung zugeschaltet. (Sonst könnte ein Steckkontakt vor dem anderen verbunden werden...) Aus diesem Grund ist der 150kOhm-Widerstand dem Elko an jedem Ausgang parallelgeschaltet, damit sich dieser auch entladen kann. Nach min. 20 Sekunden nach dem Ausschalten können weitere Mikros angesteckt werden, da die Restspannung dann unter 2V liegt. Die beiden Elkos im Signalweg entkoppeln diesen Gleichspannungsanteil vom Mischpult. Nur so kann auch jedes Mischpult mit symmetrischem Eingang ohne Schaden mit dieser Phantomspeisung arbeiten, da sich die jeweiligen Eingangsbeschaltungen (Spannungsfestigkeiten) unterscheiden und meist nicht bekannt sind. Bei unsymmetrischen Eingängen wie z.B. von DJ-Pulten darf man mit dieser Beschaltung aber nicht benutzen! Mikrofon und oder Mixer können dabei beschädigt werden. ![]() Da das Netzteil 120mA dauerhaft liefern kann, nahm ich
auch 8 Ausgänge (also 8 Eingangs- und 8 Ausgangsbuchsen)
als Basis, die in nahezu jedem Fall immer ausreichen
sollten. ![]() IC: LM324 (Dual-OP mit mind. 30V) R1 = 3k R2 = 20kOhm. R3, R4 = 47kOhm R5, R6 = 47 kOhm Einstellregler R7 = 20 kOhm, mind. 1/8W (je nach LED, hier 2mA low-current) C1, C2, C3 = 100 nF / 100V D: 1N4007 In ein Gehäuse integriert sieht die 8-fach Phantomspeisung dann so aus: (Die Alu-Folie dient der Abschirmung.) ![]()
7. Kopfhörer- und Aufhol-Verstärker Da mein DJ-Mischpult (jbsystems beat6) beim Abspielen von
einigen MP3s mit Smartphones die 0dB nicht erreichte,
wollte ich hier einen Vorverstärker haben. Dieses Problem
tritt mit alten Handys und MP3-Playern nicht auf. Hier
sorgt eine "schlechte" Als Verstärker setze ich zwei Doppel-OPs (ST: TS1872)
ein, die es bei Pollin für 0,65 EUR pro Stück gab. Diese
OPs müssen über Rail-2-Rail-Ein- und Ausgänge verfügen und
mehr Ausgangsstrom (>20 mA) als normale OPs
bereitstellen können. Diese OPs (CMOS) können zwischen 1,8
und 6V (max 7) versorgt werden und stellen typ. 65mA am
Ausgang bereit. Schaltbild: folgt... Die Qualität als Kopfhörerverstärker hängt hier stark vom
Kopfhörer ab. Durch den großen Impedanzbereich von 16 bis
400 Ohm (manche Exemplare noch weniger oder mehr) muss man
einen Kompromiss wählen. Diese Impedanz ist leider oft
über die Frequenz nicht konstant.
8. Laser-Interlock Master-NOT-AUS Viele der Lichtshow-Laser haben neben dem
Steuerungseingang (DMX und/oder ILDA) nun auch einen
zusätzlichen Interlock-Anschluss. Laut Norm DIN EN 60825-1
(aber zum Teil auch über andere ähnliche Richtlinien wie
OStrV, TROS und DGUV 11, BGV B2) müssen bei Lasern der
Klassen 3B und 4 Abschalteinrichtungen vorgesehen werden.
In der DIN EN wird explizit ein NOT-AUS-Schalter sowie ein
Schlüsselschalter zum Schutz gegen Wiedereinschalten
gefordert, der laut Maschinenrichtlinie auch nicht weiter
als 10m entfernt sein darf. (Das macht bei Lasern
natürlich nur bedingt Sinn.) Der Schlüsselschalter ist
direkt am Laser-Gerät angebracht. Für den Not-Aus wir
üblicherweise die Netzversorgung (Schuko) unterbrochen.
Durch nun nicht mehr laufende Lüfter kann das zu
Temperaturproblemen, der Schädigung oder sogar dem Ausfall
des Lasermoduls etc. führen. Der Interlock-Anschluss
vermeidet das. Hier muss eine Verbindung zwischen zwei
Pins am Laser vorhanden sein, damit der Laser Licht
emittiert. (Wird das Kabel abgezogen, geht der Laser aus.)
Hier die Schaltung: ![]() Um zuverlässig ein- und auszuschalten, habe ich auf Relais verzichtet und alles in Halbleitertechnik umgesetzt. Als Schaltelement kommen nun Solid-State-Relais (SSR) zum Einsatz. Da es keinen Standard bei der Schnittstelle gibt, sind einfache open-Drain oder open-Collector-Schaltungen nicht ohne weiteres möglich. Ich benutze für 2 Ausgänge zusammen ein Dual-IC vom Typ Toshiba TLP222A-2. Dieser benötigt primärseitig jeweils 5...25mA LED-Strom (Forward-Spannung ca. 1,1V). Der Ausgang besteht aus je zwei anti-seriell geschalteten FETs, die zusammen einen Rdson von typ. 1 Ohm, maximal 2 Ohm besitzen. Da kann man auch 100...500 mA fließen lassen. Offen verträgt der FET-Ausgang bis zu 60V, von Eingang zu Ausgang sind 5kV Isolationsspannung vorhanden. Die Isolationsspannung von Kanal 1 zu Kanal 2 ist nicht im Datenblatt angegeben, aber beide haben untereinander keine galvanische Verbindung, es sollte sich also auch nicht so wenig sein. Für den ESD-und Überspannungsschutz habe ich an jedem Ausgang eine bidirektionale Supressordiode (SMBJ-30CA) und für den Kurzschlussschutz eine Sicherung vorgesehen. Dazu verwende ich jeweils ein Poly-Switch-Element (100...500mA) anstatt einer Schmelzsicherung. Als Not-Aus verwende ich ein Siemens-Marken-Schalter (3SB3 601-1HA20 mit Schaltelement 3SB3400-0E) mit Verriegelung, der 6...10A je nach Lasttyp sicher abschalten kann. Einen zentralen Schlüsselschalter (1A, 30V) spendiere ich hier auch, dann kann der Schlüsselschalter in jedem Laser permanent eingeschaltet bleiben. Dieser Schalter besitzt zwei Öffner. (So wird sicher immer die Phase zur Schuko-Dose getrennt.) Zur Überwachung gibt es zwei LEDs im Gerät. Die erste zeigt an, dass der Not-Aus nicht betätigt ist und Spannung anliegt. Die zweite zeigt den geschlossenen Schlüsselschalter und damit die aktivierten Ausgänge an. Ich selbst verwende als Leitung zu den Lasern geschirmtes VGA-Kabel (Länge 10 m) mit einem Adapter am Ende zur Aufteilung. Ein GX12-2-Stecker geht dann zu jedem Laser. Mit dem VGA-Kabel lassen sich bis zu 6 Laser schalten. Vorsicht bei VGA-Verlängerungen, manche haben Brücken zwischen den Pins (gemeinsame Masse) oder sind nicht voll durchgeschaltet. Bei mir fehlten die Verbindungen bei den Pins 9 und 15. Immer zuerst durchmessen und nur dieses Kabel benutzen! Alternativ könnte man auch Netzwerkkabel einsetzen, das dann bis zu 4 Laser steuern kann. Die Abschirmung hängt aber vom Kabeltyp ab. Aber zumindest müssen die zugehörigen Paare die verseilten (twisted pair) sein. Ich selbst habe zwei VGA-Buchsen mit zusammen 12 (2 x 6) Ausgängen vorgesehen. Sollte ein SSR ausfallen, konnte ich immer leicht umstecken. Oder man kann mit zwei Kabeln zu zwei Stativen gehen. Stückliste: TR: Trafo 230 V / 5 V AC; 4,5 VA (900 mA) BR: Brückengleichrichter 140 V / 1 A C1: 1000 µF / 35 V (abh. von Anzahl der Lastwiderstände R3, hier für 6 SSRs) C2: 47 µF / 35 V (abh. von Anzahl der Lastwiderstände R3, hier 6 SSRs) LEDs: low-current 5 mm, rot und grün, 4 mA R3...Rx: 510, 5%, 125 mW (bei 1 R pro IC) / 680 R, 5%, 125 mW (bei 2 R pro IC) F1: Sicherung 250 V / 5...6 A F2 ...Fx: Sicherung 250 V / 100...500 mA IC: (SSR1+2): Dual-Solid State Relais Toshiba TLP222A-2 (mit MOSFETs im DIP-8-Gehäuse) ESD-Schutz am Ausgang, Suppressordiode SMB J30CA Da nicht alle Laser über einen solchen Interlock-Eingang verfügen, habe ich eine Standard-Schuko-Dose ebenso vorgesehen. Oder siehe Projekt Nummer 9 zum Nachrüsten. Ich selbst habe noch eine strombegrenzte Versorgungsspannung hinausgeführt, um einen externen Tester anzuschließen. (Schaltung dazu siehe hier) Hat jemand bereits einen Netz- oder Niederspannungs-Not-Aus und möchte diesen für mehrere Laser benutzen, kann das mit einem USB-Netzteil machen, eine Umsetzung dazu siehe hier. Das Gehäuse ist massiv aus Aluminiumguss und geerdet. Links sind Kaltgerätestecker, Sicherungsautomat (5A) und eine Schuko-Steckdose angebracht. Oben die beiden LEDs, der Schlüsselschalter und der Not-Aus-Drücker. Rechts sind dann die beiden VGA-Buchsen. ![]() ![]() Vom Notaus, das am Boden liegt, zum Stativ führt ein VGA-Verlängerungskabel. Um die Aufteilung auf die Laser bequem zu haben, geschieht diese über eine Gehäuse, an dem eine Stativklemme angebracht wurde. Hier ist auch die Netzverteilung in einem zweiten Gehäuse von einem 5m Kabel mit Schuko-Stecker auf mehrere Kaltgeräte-Kupplungen. Leider haben meine Lasergeräte keinen Kaltgeräte-Ausgänge, um das Netz durchzuschleifen. ![]() Im unteren Bild sieht man rechts auch einen der
GX12-2-Stecker, der dann in das Laser-Gerät gesteckt wird.
Daneben sind zwei kleine Kunststoffgehäuse, die einmal den
Interlock-Verteiler (von VGA auf 5x GX12-2) sowie den
Netzverteiler auf 4x Kaltgerätekupplung enthält. Video zur Bedienung des Laser-Not-Aus zusammen mit dem
Tester zum Download: LaserNotAusTester_selfmadehifi_H264V41_AAC_720p.mkv
(ca. 25 MB, MKV, 720p, H.264 [4.1], AAC-Audio) 9. Not-Aus-Nachrüstung in einem Laser Für den direkt oben aufgeführten Not-Aus-Schalter habe
ich einen weiteren älteren RotGrün-Show-Laser, der diesen
Interlock-Eingang nicht hat, ebenfalls nachgerüstet. Er
hatte auch keinen Schlüsselschalter, ist also nun also, da
er nur mit dem Not-Aus läuft, auch norm-konform. Nun kann
ich unabhängig vom Netz alle meine Show-Laser zentral,
sogar auch über mehrere Not-Aus-Schalter, deaktivieren.
Alle haben auch einen zentralen Schlüsselschalter. Als Stecker benutzte ich bei diesem Laserworld
Rot+Grün-Laser die gleiche GX12-2-Einbaubuchse (männlich),
die auch bei diversen Stairville-Geräten (z.B. Stairville
DJ Lase 400-B blau DMX) vorhanden ist. (Diese gibt es
preiswert z.B. bei pollin.) Wie im Projekt 8 beschrieben, ist der Spannungshub und
Strom bei den Stairville-Seriengeräten meiner Meinung nach
zu klein. Ich hatte dort 1,06V Spannung (offen) und 0,5mA
Strom (geschlossen) an der Interlock-Schnittstelle
nachgemessen. Das ist beides zu wenig. Der Strom sollte
mindestens 10mA und der Spannungshub mindestens 3V
betragen, damit man keine EMV- und Kontaktprobleme
(Kontakt-Freibrennstrom) bekommt. ![]() Als Element für das Schalten setze ich zwei
P-Kanal-Logic-Level MOSFETs IRF7416 (gab es günstig bei Pollin)
ein. Diese generieren keinen nennenswerten Spannungsabfall
(<20 mV bei einem 0,5A-Strom) in den +5V-Leitungen zu
den Lasermodulen. Aufgrund der niedrigen Spannung von 5V
sind Logic-Level-Typen nötig, da man sie sonst nicht voll
einschalten könnte. Die obigen Bauteile sind als SMD auf
der Leiterplatte umgesetzt.Als Diode D1 und D2 ist
unbedingt ein Schottkydiodentyp nötig, um die FETs im
offenen Zustand sicher auszuschalten. Nur bei kurzgeschlossenem Eingang nach Masse, werden
beide +5V-Laserspannungen zugeschaltet. Um die 6 Ausgänge des Laser-Not-Aus überprüfen zu können,
verwende ich das Prinzip eines Kabeltesters. Auf jeden Pin
wird nacheinander eine Spannung aufgeschaltet, während man
parallel alle Leitungen überwacht, dass nur die zulässigen
diese Spannung auch führen. So bekommt heraus, welche
Leitungen Unterbrechungen und Kurzschlüsse aufweisen. Beim
Not-Aus darf im deaktivierten Fall nur jeder angesteuerte
Pin Spannung führen, im aktiviertem Fall sind es die
beiden zusammengeschalteten. ![]() Schaltung: ![]() Als Basis dienen zwei dekadische
4017-Zählerbausteine, die dann das Schieberegister zu
Verfügung stellen. Ich benötige zwei davon, da ich mehr
als 9 Pins testen möchte. Bei mir sind es 6 Paare also
12 Einzelleitungen. Diese Variante funktioniert bis zu
17 Leitungen. Zur Takterzeugung dient ein einfacher
Multivibrator mit zwei Bipolartransistoren T1 und T2.
Die Taktfrequenz liegt bei etwas über 1Hz. Mit der
Nachfolgestufe T3 wird entkoppelt, der Schalter bietet
die Option, den Zustand anzuhalten. Auf eine Entprellung
habe ich hier verzichtet. Jeder IC steuert mit
High-Pegel die nachgeschalteten Transistoren (T4...Tx)
an. Der Strom von ca. 30mA wird begrenzt und die
jeweilige LED leuchtet. Der Teil aus R10, T4, R11, R12
und D5 muss natürlich für jeden Ausgang nochmals
aufgebaut werden.
Der Teil aus R9, D4 und dem GX-12-Stecker dient zu einzelnen testen eines Ausganges. Stückliste: C1: 100uF, 25V C2, C3: 10uF, 25V D1, D2, D3: 1N4003 (ich selbst nahm für D2, D3 alte DDR-Dioden, von denen noch ein Sack dalag. Diese sind aber besser als 1N4148...) D4, D5 low-current LEDs (3mm) IC1, IC2: CD4017B R1, R3: 1kOhm R2, R4: 47k R5, R6: 22k R7: 4,7k R8: 10k R9: 2,2k (je nach LED) R10...: 6,8k R11...: 220R R12...: 680R (je nach LED) T1, T2, T3, T4...: BC536C Video zur Bedienung des Laser-Not-Aus zusammen mit dem Tester zum Download: LaserNotAusTester_selfmadehifi_H264V41_AAC_720p.mkv (ca. 25 MB, MKV, 720p, H.264 [4.1], AAC-Audio) 11. Röhren-Vorverstärker Ein- und Ausgänge sind symmetrisch. ... Mal sehen, ob ich die Lauflichtschlauch-Steuerung,
DMX-Switch, DMX-Relay, sowie Steuerung für eine
Nebelmaschine, SP/DIF-Konverter, 20-Kanal-Meter-Bridge ...
auch mit hier aufnehme.
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