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Labornetzteil Test: Korad / RND 3005P

Mit Kalibration und Modifikation - mit Video

Das Labornetzteil RND 320-KA3005P (baugleich zu Korad) liefert 30V und 5A bei einer Aufl├Âsung von 10mV und 1mA und bietet zudem 5 programmierbare Speicherpl├Ątze, eine Strombegrenzung sowie zuschaltbaren ├ťberspannungsschutz und ├ťberstromschutz. Eine ordentliche Ausstattung bei einem Preis von ca. 80 Euro. Trotz kleinerer Schw├Ąchen verdient das Ger├Ąt eine Kaufempfehlung. Der Testbericht beinhaltet zudem eine Abgleich-Anleitung (Kalibration) und Modifikationen.



Alternativ auf YouTube:    https://www.youtube.com/watch?v=562U6G0XTDE


Das Testger├Ąt


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
Bild: Das RND ist baugleich mit dem Korad 3005P.

Das (BxHxT) 11 x 16,5 x 26,5cm gro├če und 4,2 kg schwere Ger├Ąt ben├Âtigt nur wenig Platz und macht einen soliden und optisch ansprechenden Eindruck. Die Gummif├╝├če und der Trafo verleihen dem Ger├Ąt einen festen Stand. Zus├Ątzlich w├Ąren je nach Einsatz ein Aufstellb├╝gel und ein Tragegriff sinnvoll.


Funktionen

Das Labornetzteil bietet f├╝nf programmierbare Speicherpl├Ątze von M1 bis M5. Nach dem Einschalten ist standardm├Ą├čig M1 vorgew├Ąhlt, unabh├Ąngig davon, welcher Speicherplatz vor dem Ausschalten genutzt wurde. F├╝r den f├╝nften Speicherplatz gibt es keine separate Taste. Man erreicht ihn, indem man M4 dr├╝ckt und dann kurz den Drehregler bet├Ątigt. Vermutlich liegt dies daran, dass fr├╝here Versionen anscheinend nur ├╝ber 4 Speicherpl├Ątze verf├╝gten, die M5-LED signalisierte damals, ob die Bedienfeldsperre LOCK aktiviert ist. Anscheinend hat sich der Hersteller im Laufe der Zeit dann entschieden, einen f├╝nften Speicherplatz hinzuzuf├╝gen.

Es gibt noch weitere Unterschiede zu ├Ąlteren Versionen. So wurde u.a. das 8 MHz Quarz f├╝r den Microcontroller durch ein 12 MHz Quarz in neueren Versionen ersetzt. Urspr├╝nglich drei 2200┬ÁF Kondensatoren wurden durch einen Kondensator ersetzt. Auch der K├╝hlk├Ârper wurde ver├Ąndert und weitere Kleinigkeiten. Das Testger├Ąt geh├Ârt der neuesten Generation an (Dezember 2018). Die jeweiligen Versionsnummern sind auf den Platinen aufgedruckt.

Der Ausgang wird per Tastendruck ein-/ausgeschaltet. Nach dem Einschalten ist er standardm├Ą├čig getrennt. Nach jedem Wechsel von einem zum anderen Speicherplatz wird der Ausgang automatisch abgeschaltet.

Dr├╝ckt man die Voltage/Current-Taste kann man den Spannungs- und Strom-Wert einstellen. Die geringste Aufl├Âsung betr├Ągt 10mV und 1mA. Mithilfe der Cursor-Tasten kann jede Digitalstelle ausgew├Ąhlt und mit dem Drehregler ge├Ąndert werden, auch im laufenden Betrieb.

Zum Speichern w├Ąhlt man den gew├╝nschten Speicherplatz aus, stellt Spannung und Strom entsprechend ein und dr├╝ckt dann entweder erneut auf den gew├╝nschten Speicherplatz oder wartet alternativ, bis die Anzeige aufgeh├Ârt hat zu blinken.

Streng genommen sind es eigentlich nur 4 vollwertige Speicherpl├Ątze, denn ein Speicherplatz ist immer aktiv. Sobald man manuell Spannung oder Strom ├Ąndert, werden diese ├änderungen in den Speicherplatz ├╝bernommen, der gerade aktiv ist, auch dann, wenn man keine Speicherplatz-Taste dr├╝ckt und nur das Blinken abwartet.

Das Bedienfeld kann durch langen Tastendruck (2s) auf die Lock Taste gesperrt und auch wieder entriegelt werden. Die Sperre beh├Ąlt ihre G├╝ltigkeit aber nur bis zum Ausschalten. Nach dem Wieder-Einschalten ist sie standardm├Ą├čig aus.

Der Tastenquittungston (Beep) bleibt dagegen dauerhaft aktiviert bzw. deaktiviert.

Dann gibt es noch die Leuchtdioden f├╝r C.V und C.C von immer eine aktiv ist, sobald der Ausgang eingeschaltet ist.

Ist der Stromverbrauch der angeschlossenen Last kleiner als der eingestellte Ampere-Wert, leuchtet C.V (Konstantspannung).

├ťberschreitet der Stromverbrauch der Last aber den eingestellten Ampere-Wert, bricht am Ausgang die Spannung ein und der Strom wird begrenzt auf den eingestellten Maximal-Wert und C.C (Konstantstrom) leuchtet.

Wichtig ist dabei zu wissen, dass dies keine vollwertige Schutzvorrichtung ist, denn der volle Strom flie├čt weiterhin. Der Ausgang wird nicht abgeschaltet. Dies ist nicht zu verwechseln mit den Schutzeinrichtungen OCP und OVP, bei denen der Ausgang komplett getrennt wird.

Der ├ťberstromschutz OCP (Over Current Protection) bietet einen tats├Ąchlichen ├ťberstromschutz. Ist OCP aktiviert und zieht dann eine angeschlossene Last mehr Strom als eingestellt, schaltet das Netzteil den Ausgang ab.

Bei der ├ťberspannungsschutzeinrichtung OVP (Over Voltage Protection) wird, wie der Name schon sagt, bei externer ├ťberspannung oder Spannungsspitzen der Ausgang getrennt.

Vorteilhaft ist, dass der ├ťberspannungsschutz OVP und der ├ťberstromschutz OCP je nach Bedarf per Tastendruck ein- oder ausgeschaltet werden k├Ânnen. Nat├╝rlich k├Ânnen OCP und OVP auch gleichzeitig aktiviert werden, das eine schlie├čt das andere nicht aus.

Bei h├Âherer Spannung und sehr niedrigem Strom - in diesem Beispiel sind es 5V und 1mA - macht sich die Kapazit├Ąt am Ausgang bemerkbar, auch wenn diese Konstellation zugegebenerma├čen nicht oft vorkommt. Bis sich der Kondensator aufgeladen hat, l├Ąuft die Spannung hoch und erst nach ca. 2,6 Sekunden sind die eingestellten Werte verf├╝gbar. Erst dann l├Ąsst sich auch die ├ťberstromschutzeinrichtung OCP dazu schalten.

Positiv ist noch aufgefallen, dass der Netzschalter auch tats├Ąchlich das Netz trennt.


Genauigkeit, Stabilit├Ąt, Restwelligkeit, An-/Abschalten

Die Genauigkeit am Ausgang ist bei Spannung und Strom sehr gut, ebenso die Stabilit├Ąt unter Last. Lediglich bei 4 und 5 Ampere Last war eine kleine Abweichung von 10 bzw. 20mV messbar. Die Spezifikationen (technische Daten) werden durchweg eingehalten, zum Teil schnitt das Ger├Ąt sogar besser ab.

Spannungsschwankungen im Netz von 190 bis 240 Volt wirkten sich nicht auf die Stabilit├Ąt des Ausgangs aus.

Die Restwelligkeit ist sehr gut (kleiner als 2mVss) und erf├╝llt voll die Spezifikation von 2mVeff bzw. ├╝bertrifft diese noch.

Bild: Restwelligkeit Labornetzteil RND 320-KA3005P
Bild: Die Restwelligkeit ist durchweg im gr├╝nen Bereich.

├ťberspannungen, Spannungsspitzen, o.├Ą. waren in keiner Konstellation zu verzeichnen, weder beim Ein- noch beim Abschalten des Ausgangs, sei es manuell oder ├╝ber die ├ťberstromschutzeinrichtung (OCP). Die Einschaltdauer ist abh├Ąngig von der Umgebungstemperatur und dem eingestellten Ampere-Wert. Je geringer der Ampere-Wert, desto l├Ąnger dauert es. Je h├Âher der Ampere-Wert, desto schneller geht es.

Die Messungen wurden allesamt mehrfach und mit unterschiedlichen Messger├Ąten, darunter namhafte Hersteller (Rohde & Schwarz, Tek, PicoScope 5444D MSO, Metrawatt) durchgef├╝hrt. Die Ergebnisse blieben aber immer dieselben.


Innerer Aufbau

Ingesamt sind beim Testger├Ąt die Kontakte sauber verl├Âtet und das Erdungskabel gut am Geh├Ąuse verschraubt.

Die Bauweise mit Trafo bringt zwar eine h├Âhere Stromaufnahme mit sich, aber auch den Vorteil, dass in der Regel keine St├Ârungen von Trafo-Netzteile ausgehen (Amateurfunk), wie sie Schaltnetzteile h├Ąufig verursachen. Die Wicklungen des Trafos werden umgeschaltet bzw. dazugeschaltet, zwischen 7 und 8 V, zwischen 14 und 15 Volt und zwischen 21 und 22 Volt.

Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P Stromaufnahme

Das Ger├Ąt ist ├Ąu├čerst reparaturfreundlich dank zahlreicher Steckverbinder, gut zug├Ąnglicher Schrauben und handels├╝blicher Bauteile, abgesehen vom Mikrocontroller. Dies und der ausreichend vorhandene Platz erm├Âglichen auch eigene Modifikationen.

Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P

Schade ist, dass die Leistungstransistoren direkt - ohne Beilagscheibe und Federring - am K├╝hlk├Ârper befestigt sind. Die Leistungstransistoren sind, sofern das ohne Schaltplan ersichtlich ist, mit Dioden gesch├╝tzt.

Die Netzspannungsbuchse ist ohnehin am Geh├Ąuse verankert, aber zus├Ątzlich noch verklebt, was nicht besonders ansprechend aussieht. Sch├Âner w├Ąre eine geschraubte Buchse. Und mit dem ├╝bersch├╝ssigen Klebstoff k├Ânnte man gleich noch den Quarz-Baustein an der seriellen Schnittstellen-Platine fixieren.

Soweit das ohne Schaltplan beurteilt werden kann, regelt der Microcontroller ├╝ber drei Widerstandsnetzwerke zu je 16 Widerst├Ąnden den Ausgang, was aber recht pr├Ązise funktioniert.

Zur Verarbeitung lie├če sich vielleicht noch sagen, dass der Drehregler an der Frontplatte zumindest beim Testger├Ąt eine eher wackelige Angelegenheit war. Hier wurde die Achse etwas gek├╝rzt und damit eine deutliche Verbesserung erreicht.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
An der R├╝ckseite befinden sich die L├╝fter-├ľffnung, der Netzanschluss mit Netzsicherung sowie die (optionale) RS232/USB-Schnittstelle.

Ein Kritikpunkt ist der L├╝fter. Der L├╝fter l├Ąuft st├Ąndig und ist nicht temperaturgesteuert, sondern wird je nach Last ├╝ber Pulsweitensteuerung hochgeregelt. Das hei├čt, bei h├Âherem Stromverbrauch, wird der L├╝fter sofort hochgeregelt. Soweit noch ok. Bei Wegfallen der Last, wird der L├╝fter aber auch sofort zur├╝ckgeregelt, obwohl die entstandene Hitze ja nicht schlagartig entweicht, nur weil die Last entfernt wurde. Dieses System ist daher leider nicht zu Ende gedacht. Es ist aber ausreichend Platz vorhanden, um eine g├╝nstige Thermosteuerung nachzur├╝sten, wenn man h├Ąufiger den h├Âheren Ampere-Bereich ben├Âtigt.

Beim Testger├Ąt war der L├╝fter zwar nicht allzu laut, aber trotzdem h├Ârbar. f├╝r k├╝rzere Anwendungen oder den Hobby-Gebrauch vermag man das vielleicht zu tolerieren. Das RND steht hier aber nicht alleine da. Eine h├Ârbare Besserung wird bereits erreicht, wenn man einen seriellen Widerstand mit ca. 15 Ohm in die L├╝fter-Leitung einf├╝gt. Ein leiserer L├╝fter schadet nat├╝rlich auch nicht.

Nach einer l├Ąngeren Dauerbelastung mit 3 Ampere, lag die Temperatur der Leistungstransistoren bei ca. 70┬░ an der sekund├Ąren Trafo-Wicklung wurden etwas mehr als 30┬░ und an der Shunt 25┬░ gemessen. Das liegt zum Teil auch daran, wie der L├╝fter eingebaut ist.

Im Auslieferzustand verl├Ąuft der Luftstrom ungew├Âhnlicherweise vom Ger├Ąteinneren nach au├čen. Die warme Luft im Ger├Ąteinneren wird also ├╝ber den L├╝fter angesaugt und str├Âmt dabei ├╝ber die Bauteile, den Trafo, die Leistungstransistoren, den K├╝hlk├Ârper und ├╝ber den L├╝fter, bevor sie nach au├čen abgeleitet wird. Das belastet auch unn├Âtig den L├╝fter, der st├Ąndig warme Luft abf├╝hren muss, wodurch auch das Fett im Lager schnell austrocknet und der L├╝fter schneller defekt wird. Aus thermischer Sicht w├Ąre es andersherum wesentlich sinnvoller.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
Bild oben: Der Luftstrom im Ausliefer-Zustand verl├Ąuft aus thermischer Sicht ung├╝nstig.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
Wenn man den L├╝fter umdreht, verl├Ąuft der Luftstrom vorteilhafter.


Modifikationen

Bei Modifikationen bitte beachten: Entsprechende Sachkunde ist Voraussetzung. Spannungen ├╝ber 40 Volt k├Ânnen lebensgef├Ąhrlich sein. Durch Modifikationen erl├Âschen wom├Âglich Garantie-/Gew├Ąhrleistungsanspr├╝che. Afug-Info.de ├╝bernimmt keinerlei Haftung.

Hinsichtlich der K├╝hlung wurden am Testger├Ąt zwei Modifikationen vorgenommen.

Der L├╝fter wurde durch einen leiseren ersetzt und dieser umgekehrt herum eingebaut, so dass die kalte Au├čenluft durch den L├╝fter angesaugt wird, dann ├╝ber den K├╝hlk├Ârper ins Ger├Ąteinnere str├Âmt und die warme Luft durch die ausreichend vorhandenen L├╝ftungsschlitze ableitet.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
Bild: F├╝r eine bessere W├Ąrmeableitung empfiehlt es sich, den L├╝fter umzudrehen.

Zum anderen wurde eine einfache kleine Thermosteuerung (Schalttransistor, Poti, Operationsverst├Ąrker) nachger├╝stet, damit der L├╝fter je nach Temperatur eingeschaltet und geregelt wird. Der Temperatursensor wurde am K├╝hlk├Ârper angebracht. Und die kleine Platine der Thermosteuerung am Trennblech befestigt. Die Verkabelung erfolgte ├╝ber Steckverbinder, so dass jederzeit der Originalzustand wiederhergestellt werden kann.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
Die nachger├╝stete Thermosteuerung f├╝r den L├╝fter.

Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P

Der Original-L├╝fter-Anschluss konnte f├╝r die Thermosteuerung nicht verwendet werden, da dieser ├╝ber Pulsweitenregelung l├Ąuft. Stattdessen wurde Plus und Minus an den Beinchen der beiden Widerst├Ąnde abgegriffen. Dort liegt eine nicht stabilisierte Spannung an, die vom Trafo her als 15 Volt AC kommt und dann gleichgerichtet wird. Der Original-L├╝fter wird ├╝ber den ULN2003 mit derselben Spannung versorgt.

Der L├╝fter st├Ârt seitdem nicht mehr und bei l├Ąngerer 5A Dauerlast hat sich die Temperatur am K├╝hlk├Ârper im Vergleich zu vorher um ├╝ber 5 Grad reduziert. Der kleine Aufwand hat sich also gelohnt. Nat├╝rlich kann das jeder so handhaben, wie er es f├╝r richtig h├Ąlt.

F├╝r mehr ├ťbersichtlichkeit w├Ąre es sch├Ân, wenn die LED f├╝r den Ausgang sich mit einer anderen Farbe von den restlichen Leuchtdioden abheben w├╝rde. Das ist aber auch schnell selbst nachger├╝stet.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P
Im Originalzustand hebt sich die Leuchtdiode f├╝r den Ausgang leider nicht von den anderen LEDs ab. F├╝r mehr ├ťbersichtlichkeit wurde die standardm├Ą├čig rote LED durch eine blaue ersetzt.


Optionale PC-Software

Das Labornetzteil ist auch mit einer seriellen RS232 und einer USB-Schnittstelle erh├Ąltlich. Dar├╝ber kann es optional ├╝ber den PC ferngesteuert werden. ├ťber diese, mit dem RND mitgelieferte Software ist es dann auch m├Âglich, Spannungs- und Stromverl├Ąufe zu erstellen, die dann am Ausgang ausgegeben werden. Allerdings ist das Erstellen der dazugeh├Ârigen Tabelle mit Volt/Ampere/Zeit-Daten unn├Âtig m├╝hselig. Die Tabelle kann man zwar exportieren, aber es gibt keine M├Âglichkeit, die Daten wieder zu importieren. Bei jedem Neustart gehen die Tabellen-Zeilennummern ab 30 verloren und m├╝ssen jedes Mal manuell neu eingegeben werden. Au├čerdem hinken die Volt-/Ampere-Anzeigen der Software den tats├Ąchlichen Werte am Netzteil hinterher. Beim Start der Software muss man erst ├╝ber den Ger├Ątemanager den COM-Port herausfinden und dann manuell in die Software eintragen, das lie├če sich sicherlich komfortabler l├Âsen. Das Programm-Fenster kann nicht in der Gr├Â├če ver├Ąndert werden, was sich m├Âglicherweise ung├╝nstig auf die Nutzung mit einem Tablet auswirkt und vermutlich auch die Ursache ist f├╝r Formatierungsfehler auf der Programm-Oberfl├Ąche, wenn man z.B. die Achs-Legenden einschaltet. Die Idee ist gut, die Umsetzung war zum Testzeitpunkt aber mangelhaft, so dass von der gut 220 MB gro├čen Software, die sich mit mehreren Verzeichnissen auf der Festplatte verstreut, eher abzuraten ist.


Kalibration

Das Labornetzteil kann mithilfe eines guten Multimeter abgeglichen werden. Dazu wird jeweils der Null-Wert und der maximale Spannungs-/Stromwert justiert. Auf die Werte dazwischen kann man keinen direkten Einfluss ├╝ber die Kalibration nehmen. Die Zwischenwerte sind dennoch nach der Kalibration sehr pr├Ązise. Je genauer das Multimeter und der Abgleich ist, desto exakter ist anschlie├čend das Ergebnis. Die Kalibration kann jederzeit wiederholt werden.


Bild: Labornetzteil RND 320-KA3005P

Kurz zusammengefasst

Positiv:

+ g├╝nstig
+ Genauigkeit / Stabilit├Ąt + ├ťberstromschutz (OCP), schaltbar
+ ├ťberspannungsschutz (OVP), schaltbar
+ programmierbare Speicherpl├Ątze
+ Ausgang schaltbar
+ sehr reparaturfreundlich (Steckverbinder, herk├Âmmliche Bauteile)
+ Trafo
+ geringe Restwelligkeit unter 2mVss

Negativ:

- L├╝fter nicht temperaturgeregelt
- un├╝bliche Luftstromrichtung (evtl. L├╝fter umdrehen)
- keine andersfarbige LED f├╝r Ausgang
- optionale Software verbesserungsbed├╝rftig

Kaufempfehlung: ja


Fazit

Im Gesamtpaket ist das Labornetzteil trotz kleinerer Schw├Ąchen (L├╝fter, Software) angesichts des Preis-/Leistungsverh├Ąltnisses auf jeden Fall eine Empfehlung wert. Positiv hervorzuheben ist, dass das Ger├Ąt sehr ├╝bersichtlich und service-freundlich aufgebaut ist und auch Platz f├╝r eigene Modifikationen bietet.

Dezember 2018
Alle Angaben beziehen sich nur auf das Testger├Ąt.

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