Bauplan Schaltplan Mosfet Hochspannung Netzteil

Mosfet Stabilisiertes Hochspannungsnetzteil

Eine wichtige Baugruppe innerhalb einer Röhrenschaltung ist das Netzteil. Es ist mit entscheidend für die Qualität der gesamten Kette, und gerade für Einsteiger ergeben sich oft Probleme mit Brumm oder Spannungsschwankungen, die dann schnell frustrierend werden können. Die vorliegende Schaltung verwendet einen modernen MOSFET, um eine stabilisierte und nahezu brummfreie Spannung zum Betreib einer Vielzahl von Röhrenprojekten zu erzeugen. Ich verwende diese Schaltung z.B. für einen OTL Kopfhörerverstärker, sowie für zwei Endstufen mit der EL84. Sie kann auf einer kleinen Platine schnell und kostengünstig aufgebaut werden, teuere und schwere Siebdrosseln entfallen vollständig. Auch klanglich finde ich, dass sie einem Netzteil mit C-L-C- oder C-R-C Siebung und Röhrengleichrichter in nichts nachsteht, sind doch MOSFETS elektrisch nahe mit den Röhren verwandt.

Hier das Schaltbild:

Layout und Bestückungsplan:

Eine hochaufgelöste Ansicht des Layouts finden sie hier, fertige Platinen auf Anfrage.

Schaltungsbeschreibung:

Durch die Dioden D6-D9 wird die an X1 anliegende Wechselspannung gleichgerichtet und lädt den Siebkondensator C3 auf.

Über den Widerstand R2 sowie die Z-Dioden D2-D5 wird eine Referenzspannung für den Mosfet Transistor erzeugt. Durch C1 wird diese Referenzspannung nochmals gesiebt. Ausserdem ergibt sich über die Zeitkonstante R2/C1 auch ein sanftes Hochfahren der Ausgangsspannung. Über den Widerstand R3 wird diese Referenzspannung dem Gate von Q1 zugeführt. Q1 ist als Sourcefolger beschaltet. Am Source von Q1 liegt somit immer eine Spannung an, die um die Schwellenspannung des Mosfets, ca 4-6V niedriger als die Spannung am Gate ist und sich auch bei Belastung oder Schwankung der Eingangsspannung nur sehr wenig ändert. Die Ausgangsspannung wird noch durch den Kondensator C2 von eventuellen hochfrequenten Störanteilen gesiebt.

Die Z-Diode D1 begrenzt im Kurzschlussfall die maximale Gate-Source-Spannung des Mosfets, und der Widerstand R3 begrenzt in diesem Fall den Strom durch die Diode D1, da sich im Kurzschlussfall der Kondensator C1 über R1 und D1 entlädt.

Der Widerstand R1 schützt im Kurzschlussfall den Mosfet, indem er den maximalen Strom begrenzt, der aus dem Siebelko durch den Mosfet fliessen kann. Auch kann R1 den Klang eines angeschlossenen Verstärkers beeinflussen. Hier sollte ein Wert von 10-300 Ohm eingesetzt werden

Die Ausgangsspannung wird durch die Kombination der Z-Dioden D2-D5 festgelegt und muss geeignet gewählt werden.

Die Sicherungen schützen den Trafo im Falle eines Kurzschlusses der Gleichrichterdioden oder des Eingangselkos und müssen je nach Trafo gewählt werden.

Das Netzteil selbst ist gegen kurzfristige Kurzschlüsse gesichert, aber nicht Dauerkurzschlussfest!!! Im Kurzschlussfall werden R1 sowie der Mosfet schnell sehr heiss und schliesslich zerstört.

Zum verwendeten Trafo:

Die Schaltung kann sowohl für Trafos mit Mittenanzapfung, als auch für normale Trafos verwendet werden.

Wird ein Trafo mit Mittelanzapfung verwendet, so wird die Mittenanzapfung an X1-3 angeschlossen, die beiden Teilwicklungen an X1-1 und X1-2. Die Dioden D8 und D9 dürfen dann auf keinen Fall bestückt werden!

Bei Trafos ohne Mittelanzapfung werden alle 4 Gleichrichterdioden bestückt und die Wicklung an X1-1 und X1-2 angeklemmt. Die Masse ergibt sich dadurch automatisch an Klemme X1-3

Die Heizspannung wird an die Klemme X3 angeschlossen. Über die Widerstände R4 und R5 wird eine Symmetrierung der Heizspannung vorgenommen, bei Trafos mit symmetrischer Heizspannung können diese Widerstände entfallen. Die Heizspannung wird durch eine Sicherung vor Kurzschlüssen gesichert.

Der kleine Platinenkühlkörper reicht bei Belastung mit ca 50mA aus, dies genügt für eine EL84 Endstufe oder einen Kopfhörerverstärker. Wird der Mosfet im Betrieb zu heiss, ist ein grösserer Kühlkörper zu montieren. Der Mosfet sollte aus Sicherheitsgründen elektrisch isoliert vom Kühlkörper angebracht werden

Zum Abschluss noch ein Bild eines Netzteil in blauem Epoxyd sowie zugehörigem OTL-Kopfhörerverstärker:

Das abgebildete Netzteil ist für einen Trafo mit symmetrischem Ausgang bestückt, es sind nur zwei Dioden nötig. Der Kopfhörerverstärker ist ein Optimized Morgan Jones OTL, die Bauanleitung findet sich auf www.headwize.com. Es ist ein überaus lohnendes Projekt!

Achtung: Neue Version unter http://www.loetstelle.net/projekte/mosfetpsv2/mosfetpsv2.php

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