Bastelstunde: Power für das HomeLab mit PC- Netzteil
Home Office war gestern – der Trend geht zum HomeLab 🙂 Zumindest mag ich es, einen fancy Namen für mein privates Elektroniklabor zu haben. Und ein gescheites Elektroniklabor braucht eine gewisse Grundausstattung: Ein oder zwei Oszilloskope, Signalgeneratoren, Logik Analysatoren und eben auch Labornetzteile zur Spannungsversorgung der Projekte – im Idealfall mehrere. Das alles kostet sein Geld und man muss einige Scheine in die Hand nehmen, wenn man sich alles auf einmal zulegen möchte.
Computernetzteile lassen sich jedoch mit ein wenig Arbeit in Labornetzteile umbauen und bieten somit eine günstige Ergänzung fürs HomeLab. So entschloss ich mich das nicht gebrauchte Netzteil meines Homeserver Gehäuses in ein solches zu verwandeln.
Achtung: Das Arbeiten an Schaltnetzteilen erfordert unbedingt Fachkenntnisse! Auch nach der Trennung vom Netz können dort gefährliche Spannungen vorhanden sein, welche lebensgefährliche Schläge verabreichen können. Im Zweifelsfall immer den Rat eines Fachkundigen hinzuziehen!
Zuerst habe ich den Noname Lüfter ausgebaut und dem Netzteil einen Lüfter der Marke bequiet! spendiert. Gerade die günstigen Netzteile besitzen selten eine Geschwindigkeitsregelung und der Lüfter dreht immer mit Vollgas – die Ohren mögen das nicht. Der bequiet! Lüfter war mir zu jener Zeit zu laut für meinen Desktop PC (ja, ich bin so schlimm), fürs HomeLab ist dieser jedoch mehr als ausreichend leise. Pic 3 zeigt zudem das Typenschild des PC Netzteils.
Der nächste Schritt ist die Reduzierung der Leitungen. Computernetzteile verteilen ihre Spannungen auf viele Stecker um möglichst viele PC Komponenten mit Spannung zu versorgen. Folglich habe ich einige der Leitungen gekürzt und isoliert. Einige habe ich im Gehäuse untergebracht, andere (und eventuell noch nützliche) habe ich später auf der Platine befestigt. In Pic 6 habe ich zudem drei der Schrauben, welche den Trafo und die Kühlrippen im Inneren fixieren, durch Platinen- Abstandhalter ersetzt.
PC- Netzteile haben zwar ohnehin immer Kurzschluss- und Überlastschutz, die Ströme des Netzteils (vgl. Pic 3) können im Zweifelsfall trotzdem Elektronikbauteile zerstören. Da ich schon einige Mikrocontroller auf dem Gewissen habe (*hust*), habe ich eine Platine mit vier Feinsicherungshaltern vorgesehen. Die Sicherungen sind somit gut erreichbar und lassen sich gegebenenfalls schnell austauschen. Die Leiterbahnen habe ich übrigens unterhalb der Sicherungshalter aufgetrennt 🙂
Die Spannungen des Netzteils sollen mit üblichen Bananenbuchsen abgreifbar sein. Um diese irgendwo montieren zu können, habe ich den Rahmen des Netzteils um ein Gestell aus Aluprofilen erweitert. Auf diesem wird eine Plastikabdeckung montiert, welche schließlich die Anschlüsse trägt.
Die Konstruktion ist stabiler Erwartet – das gesamte Gerät lässt sich am Alugestell hoch heben und wegwerfen. Awesome! 🙂
Die Abdeckung forme ich aus einer Bastelplatte aus dem Baumarkt. Mit etwas Heißluft und einer DIY Mini- Kantbank stelle ich daraus eine L- förmige Platte her, welche auf den Aluprofilen verschraubt wird.
Bei der Auswahl der Bananenbuchsen werde ich künftig lieber die Preisbrille absetzen. Obwohl sie ihren Zweck erfüllen lässt die Zugfestigkeit der Verschraubungen doch sehr zu wünschen übrig (siehe Pic 19). Ich habe die übrigen Buchsen mit einer Spitzzange und ganz viel Fingerspitzengefühl angezogen.
Da das Material der Plastikabdeckung relativ weich ist, habe ich zur Stabilisierung eine kupferlose Rasterplatine mit verschraubt. Dies erhöht zum einen die Stabilität der Konstruktion, zum anderen ermöglicht dies das Bohren der Montagelöcher in Regelmäßigen Abständen, ohne pingelig abmessen zu müssen. Über den Buchsen werden zudem ein An/Aus Kippschalter, sowie eine Power Status LED montiert.
Nach dem Anbringen der Labels auf der Abdeckung und dem Anlöten der Abgriffe nach den Sicherungen, konnte ich nun endlich die Anschlüsse fertigstellen. Der grün isolierte Leiter des Netzteils trägt das POWER ON Signal, welches von einem angeschlossenem Mainboard zum Einschalten auf GND geschaltet wird. Dies simuliere ich durch den Kippschalter. Der graue Leiter ist, laut dem Typenschild in Pic 3, das „POWER GOOD“ Signal des Netzteils und liefert eine konstante Spannung von 5 Volt im störungsfreien Normalbetrieb. Diese Leitung habe ich auf die grüne LED und einen 220 Ohm Widerstand gelegt.
Die unterste 12 Volt Schiene habe ich mit 10 Ampere, alle anderen vorerst mit 3 Ampere abgesichert. Eine zusätzliche Plastikabdeckung auf der rechten Seite wäre vermutlich sinnvoll zur Abdeckung der spannungsführenden Bananenbuchsen, für die Zugänglichkeit der Feinsicherungen habe ich zunächst aber darauf verzichtet.
Fazit
Hat sich das Projekt gelohnt? Ganz klar – JA. Für praktisch keinen Kostenaufwand (In vermutlich jedem Bekanntenkreis gibt es ausrangierte PC Netzteile) erhält man ein Leistungsstarkes Labornetzteil, welches direkt gängige Elektronikspannungen liefert. Die 12 Volt Schienen liefern laut Typenschild bis zu 18 Ampere, was bei ohmscher Last bereits 216 Watt bedeutet – in Summe sollten gar 400 Watt möglich sein.
Ersetzt es ein professionelles Labornetzteil? Ganz klar – NEIN. Auch wenn diese DIY- Variante eine nützliche Ergänzung für das Heimlabor ist, lässt es an manchen Stellen noch Wünsche offen. Variable Spannungsreglung und Konstantsstromquelle sucht man zum Beispiel vergebens. Zudem ist und bleibt es ein Bastelprojekt und ein verlässlicher Betrieb in einer Produktionsumgebung kann nicht ohne Weiteres gewährleistet werden.
Alles in Allem: Daumen hoch aus meiner Sicht.
