09.02.2016



   

 Elektronik Bausätze


 Nach oben
 Strom
 Bauteile
 Elektronik Bausätze
 Leiterplatten
 Ätzmaschine
 

Elektronik Bausätze

Verschiedene Hersteller  bieten als kostengünstige Alternative zu Fertiggeräten auch Bausätze von Elektronikmodulen an. Unter anderem sind solche Bausätze von Conrad oder Littfinsky und natürlich auch hier im Shop erhältlich. Am Beispiel eines Booster-Bausatzes möchte ich hier kurz beschreiben, wie Elektronik-Bausätze problemlos zu funktionierenden Geräten zusammengebaut werden.

Wie bei Gebäudebausätzen sollte man sich zuerst mit allen Teilen sowie dem Bestückungsplan vertraut machen.

Kontrolle der Teile:
Anhand der Stückliste sollten vor Baubeginn sämtliche Teile identifiziert werden.

Begonnen wird mit den niedrigsten Teilen, also Drahtbrücken, Dioden und Widerständen. Bei den Dioden ist auf die richtige Polung zu achten. Der Ring an der Diode zeigt die Kathode an:

Der Ring ist hier bei allen Dioden auf der rechten Seite und korrespondiert mit dem Schaltzeichen links, d.h. der Strom fliesst von links nach rechts durch, in der Gegenrichtung sperrt die Diode.
Thema Dioden
Weiteres zum Thema Dioden finden Sie auf der entsprechenden Seite.

Es empfiehlt sich, alle Widerstände gleich auszurichten, also mit den Farbringen von links nach rechts und von unten nach oben lesbar einzusetzen. Dies erleichtert eine eventuelle spätere Fehlersuche und Reparaturen.

Thema Widerstände
Wie der Wert eines Widerstandes anhand der Farbringe gelesen wird, erfahren Sie auf der Seite Widerstände. Eine Excel-Datei zum entschlüsseln der Farbringe finden Sie unter Downloads.

Die Drähte werden vor abbiegen mit einem scharfen Messer gereinigt, also die zum Teil schwarze Schicht weggekratzt. Dies erleichtert das Löten enorm und verhindert so kalte Lötstellen und dergleichen. Mit einem Biegewerkzeug können die Drähte passgenau abgebogen werden, da das Werkzeug für das bei Leiterplatten übliche Zehntelzoll Raster ausgelegt ist. Zur Not tut es auch eine Elektronik-Rundzange.

Ein solches einfaches Werkzeug erleichtert die Bestückung der Leiterplatten und sorgt zudem für passgenaue Drähte. Es ist in den meisten gut sortierten Elektronik-Fachmärkten oder hier im Shop für wenig Geld erhältlich.

Nach dem Löten, wozu man nur Elektronik-Lötzinn feinster Qualität mit Kolophonium Ader nimmt, werden die Drähte knapp über der Lötstelle mit einem scharfen Elektronik-Seitenschneider abgezwickt. Grössere Seitenschneider, wie sie der Elektriker verwendet, sind ungeeignet.

Thema Löten
Eine genaue Anleitung zum Löten finden Sie auf der Seite Richtig Löten.

 

Wir beginnen mit den niedrigsten Bauteilen. In unserem Fall sind dies die kleinen Dioden (1N4148).
Danach folgen die kleinen Widerstande.

Im nächsten Schritt werden die nächst grösseren Bauteile, wie kleine Kondensatoren, Kleinsignal-Transistoren, ICs und ähnliches verarbeitet. Achten Sie auf die richtige Polung bei Tantal- und Elektrolytkondensatoren. Bei Tantal-Kondensatoren ist meist der Pluspol mit (+ + +) sowie einem etwas längerem Draht gekennzeichnet. Elektrolyt-Kondensatoren haben ebenfalls eine entsprechende Markierung, welche einer der beiden Anschlüsse identifiziert, zum Beispiel eine Reihe Minus-Zeichen und ein Pfeil ( - - - - >).

Verschiedene Kondensatoren.
Von oben nach unten:
- Elektrolyt Kondensator (Elko) mit axialen Anschlüssen, hier 1µF, 50V. Ein Pfeil kennzeichnet den Minus Anschluss.
- Elko mit radialen Anschlüssen. Ein - kennzeichnet den Minus Anschluss, der Plus Anschluss hat einen längeren Draht.
- Tropfentantal. Beim roten Typ ist der Plus Anschluss mit zwei + + gekennzeichnet. Beim unteren Typ fehlt jede Beschriftung. Welcher Anschluss ist hier Plus? Es ist im Bild der obere. Der Wert lässt sich von den Farben ableiten: braun = 1, grün = 5, grauer Punkt = mal 0.01µF. Also 0,15
µF. Rosa steht für eine Spannungsfestigkeit von 35V.
- Drei Folien-Kondensatoren: Hier ist der Wert aufgedruckt. Hier steht .47K für 0,47µF, also 470nF;  47nK steht für 47nF; 4n7 steht für 4,7nF. (Bei den beiden ersten ist der Wert im Bild nicht sichtbar auf der oberen Seite aufgedruckt.)
- Zu unterst drei Keramikkondensatoren. Die Bezeichnungen sind:
   151K = 15 und eine Null = 150pF
   4n7 = 4,7nF
   472J = 47 und zwei Nullen = 4700pF = 4,7nF
Thema Kondensatoren
Wie die Werte entschlüsselt werden, ist auf der Seite Kondensatoren beschrieben.

Die integrierten Schaltkreise (IC, Integrated Circuit) müssen ebenfalls richtig eingesetzt werden. Eine Kerbe oder ein kleiner Punkt zeigt den Anschluss 1 an.

Auch die kleinen Halbleiter und Kondensatoren sind nun eingebaut und verlötet.

Jetzt kommen die grossen Teile an die Reihe. Leistungswiderstände werden dabei immer etwas von der Leiterplatte distanziert, um eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten. Ein wenige Millimeter dickes kleines Stück Holz oder eine Scheibe eines Korkzapfens als Unterlage bis der Widerstand verlötet ist, leistet hier gute Dienste.
Die Schraubanschlüsse müssen auf der Leiterplatte satt aufliegen und sollten daher während dem Löten gegen die Leiterplatte gepresst werden.

Die grösseren Bauteile sind verlötet. Noch fehlt das Kühlprofil mit den Leistungshalbleitern und die grossen Elkos.

Hinweis zum einlöten der Drosseln

Der Draht der Drosseln ist mit einem lötbaren Isolierlack überzogen. Zum Löten muss der Lötkolben eine Temperatur von mind. 400° C haben und mind. 7 Sekunden unter Zugabe von Lötzinn gelötet werden. Alternativ kann vor dem Einsetzen der Drosseln der Lack mit einem scharfen Messer weggekratzt werden.
 

Montage des Kühlkörpers

Die Version 6 des Boosters wird mit Clips für die Befestigung der Bauteile an den Kühlkörper geliefert. Dies erleichtert eine allfällige Reparatur.

bulletLöten Sie zuerst die beiden Transistoren und den Brückengleichrichter an jeweils nur einem mittleren Anschluss an.
 
Die beiden Leistungstransistoren und der Brückengleichrichter werden zuerst nur an einem Bein angelötet.

bulletHalten Sie den Kühlkörper an die richtige Position und markieren Sie die Befestigungslöcher der beiden Transistoren mit einem Bleistift.
bulletKleben Sie die mitgelieferten Wärmeleitfolien an den Kühlkörper und schrauben Sie diesen an die Leiterplatte an. Verwenden Sie dazu die mitgelieferten Blechschrauben und die Kunststoffscheibe (bei R6)
bulletDrücken Sie die drei MAX10 Clips mit dem Daumen in den Kühlkörper, um die Bauteile fest mit dem Kühlkörper zu verbinden.
 

Die mitgelieferten Clips werden mit festem Daumendruck eingesetzt. Bei den beiden Drosseln sollten die Clips mit einem Stück Isolierband isoliert werden, um einem Kontakt zu den Drosselwicklungen zu vermeiden.

Die grossen Becher-Elektrolytkondensatoren werden zum Schluss montiert. Andernfalls wäre bei diesem Bausatz die Montage des Clips für den Gleichrichter kaum noch möglich gewesen. Die Kondensatoren haben so genannte Snap-In Anschlüsse. Einfach in die vorgesehenen Bohrungen der Leiterplatte pressen und sie halten von selbst während dem verlöten. Auch bei diesen Bauteilen sind die Anschlüsse vor dem Einsetzen zu reinigen.

Fertig. Alle Teile sind sauber verlötet, die Anschlussdrähte gekürzt. Ein letzter Check vor der Inbetriebnahme kann jetzt noch unliebsame Überraschungen verhindern.

Das Modul ist nun fertig. Doch bevor wir eine Spannung anlegen, werden alle Bauteile nochmals auf korrekte Werte und richtige Polung kontrolliert. Eine letzte Sichtkontrolle der Lötstellen kann auch nicht schaden.

Alles in Ordnung? Dann kann's ja losgehen. Der Testplatz wird sauber vorbereitet. Natürlich dürfen keine abgeschnittenen Drahtstücke und dergleichen herumliegen. Das Modul wird zuerst nur am Trafo angeschlossen: gelber Anschluss an L (Licht), brauner Anschluss 0 (Masse). Dies ist die 18V Wechselstrom-Speisung. Zur Kontrolle leuchten jetzt die beiden grünen Leuchtdioden (LED), welche die korrekte Funktion des Gleichrichterteils für die positive und negative Spannung anzeigen.

Ein einfacher Prüfaufbau mit ein paar Gleisen reicht zum testen der neuen Schaltung. Wichtig ist ein sauberer Arbeitsplatz.
Im Bild eine ältere Variante des Boosters.

Erst jetzt schliessen wir die Control Unit (Märklin 6021) oder die Intellibox (Uhlenbrock) an. Wird am Steuergerät auf "Bereit" geschaltet, muss auch am Booster die rote LED leuchten und umgekehrt.

Soweit alles bestens? Dann ist jetzt der Zeitpunkt gekommen, die Funktion mit einer Lok zu testen. Die Anschlüsse B (Bahnstrom) und 0 (Masse) am Booster werden mit den entsprechenden Anschlüsse mit einem Testgleis verbunden. Die Lok wird aufgegleist und die Control Unit auf die Adresse der Lok und auf Bereit gestellt. Der Lohn unserer Arbeit ist nun ersichtlich.

Einbau

Das Modul kann in jeder beliebigen Lage, also beispielsweise unter der Anlage hängend montiert werden. Es empfiehlt sich allerdings, die Leiterplatte vor zufälliger Berührung mit Metallgegenständen zu schützen. Ausserdem muss für eine ausreichende Wärmeabfuhr der Kühlkörpers gesorgt werden, vor allem, wenn das Gerät über längere Zeit an der Leistungsgrenze betrieben werden soll. Der Einbau in kleinen Nischen und ähnlichem ist deshalb zu vermeiden.

Weiteres zum Thema Booster
Dieser Bausatz wird technisch auf der Seite Selbstbau-Booster beschrieben.
Der Booster kann als Bausatz, Fertigmodul oder nur als gebohrte und unbestückte Platine im
Shop bestellt werden.

 

     

Seite erstellt am:
Letzte Änderung:

  8.08.2004
09.02.2016

 Home |  Strom |  Bauteile |  Elektronik Bausätze |  Leiterplatten |  Ätzmaschine