Hameg HM8143 User Manual

Arbitrary Power Supply
HM8143

Benutzerhandbuch
User Manual

Benutzerhandbuch / User ManualBenutzerhandbuch / User Manual

2

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

Allgemeine

Hinweise zur
CE-Kennzeich-
nung

KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
DECLARATION OF CONFORMITY
DECLARATION DE CONFORMITE

Hersteller / Manufacturer / Fabricant / Fabricante:
HAMEG Instruments GmbH · Industriestraße 6 · D-63533 Mainhausen

Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product
HAMEG Instruments GmbH déclare la conformite du produit

Bezeichnung: Funktionsgenerator
Product name: Function Generator
Designation: Generateur de fonction

Typ / Type / Type: HM8143

mit / with / avec: HO820

Optionen / Options /
Options: HO880

mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations /
avec les directives suivantes:

EMV Richtlinien: 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/ EWG, 92/31/EWG
EMC Directives: 89/3 36/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC
Directives CEM: 89/3 36/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE

Niederspannungsrichtlinie: 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG
Low-Voltage Equipment Directive: 73/23/EEC amended by 93/68/EEC
Directive des equipements basse tension: 73/23/CEE amendée par 93/68/CEEG

Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied /
Normes harmonisées utilisées:

Sicherheit / Safety / Sécurité:

EN 61010 -1:2001 (IEC 61010 -1:20 01)

Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension /
Categoría de sobretensión: II

Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution : 2

Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility /
Compatibilité électromagnétique:

EMV Störaussendung / EMI Radiation / Emission CEM:

EN 61326-1/A1: Tabelle / table / tab leau 4; Klasse / Class / Classe B

Störfestigkeit / Immunity / Imunitee:

Tabelle / table / tableau A1

Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions / Émissions de courant
harmonique:

EN 61000-3-2/A14: Klasse / Class / Classe D

Spannungsschwankungen u. Flicker / Volt age uctuations and icker /
Fluctuations d e tension et du icker:

EN 61000-3-3

Datum / Date / Date

05. 06. 2006

Unterschrift / Signature / Signatur / Signatura

Manuel Rot
Manager

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV
Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG
die gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde
gelegt. In Fällen, wo unterschiedliche Grenzwerte möglich
sind, werden von HAMEG die härteren Prüfbedingungen an­gewendet. Für die Störaussendung werden die Grenzwerte
für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für Klein­betriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestig­keit nden die für den Industriebereich geltenden Grenz­werte Anwendung. Die am Messgerät notwendigerweise

angeschlossenen Mess- und Datenleitungen beeinussen

die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in erheblicher
Weise. Die verwendeten Leitungen sind jedoch je nach An­wendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen Messbe­trieb sind daher in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfes­tigkeit folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt
zu beachten:

1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren Schnittstel­len mit externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf
nur mit ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. So­fern die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maxi­male Leitungslänge vorschreibt, dürfen Datenleitungen (Ein­gang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern
nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäuden be-

nden. Ist an einem Geräteinterface der Anschluss mehrerer

Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur eines ange­schlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirm­tes Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel ist das
von HAMEG beziehbare doppelt geschirmte Kabel HZ72
geeignet.

2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen Messstelle
und Messgerät sollten generell so kurz wie möglich gehal­ten werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist,
dürfen Signalleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung)
eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht au-

ßerhalb von Gebäuden benden.

Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Lei­tungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine kor­rekte Masseverbindung muss Sorge getragen werden. Bei
Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialka­bel (RG223/U, RG214/U) verwendet werden.

3. Auswirkungen auf die Geräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder ma­gnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Messaufbaues
über die angeschlossenen Kabel und Leitungen zu Einspei­sung unerwünschter Signalanteile in das Gerät kommen.
Dies führt bei HAMEG Geräten nicht zu einer Zerstörung
oder Außerbetriebsetzung. Geringfügige Abweichungen der
Anzeige – und Messwerte über die vorgegebenen Spezika­tionen hinaus können durch die äußeren Umstände in Einzel­fällen jedoch auftreten.
HAMEG Instruments GmbH

3

Inhalt

Inhalt

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung ......2

1 Wichtige Hinweise ......................4

1.1 Symbole ...................................4

1.2 Auspacken .................................4

1.3 Aufstellen des Gerätes ........................4

1.4 Transport und Lagerung .......................4

1.5 Sicherheitshinweise ..........................4

1.6 Bestimmungsgemäßer Betrieb .................5

1.7 Gewährleistung und Reparatur .................5

1.8 Wartung ...................................5

1.9 Umschalten der Netzspannung .................5

1.10 Sicherungswechsel ...........................5

2 Bezeichnung der Bedienelemente ..........6

3 Netzgeräte-Grundlagen ..................7

3.1 Lineare Netzteile .............................7

3.2 Getaktete Netzteile ...........................7

3.3 Parallel- und Serienbetrieb .....................8

3.4 Strombegrenzung ............................9

3.5 Elektronische Sicherung (ELECTRONIC FUSE) .....9

4 Anschließen der Last .................... 9

5 Die Bedienung des HM8143 ..............10

5.1 Inbetriebnahme .............................10

5.2 Einschalten ................................10

5.3 Abschalten des Tastentons ....................10

5.4 Einstellung der Ausgangsspannungen und

der Strombegrenzung ........................10

5.5 Triggereingang / Triggerausgang (Start/Stop) .....10

5.6 Modulationseingänge ........................10

5.7 Tracking ...................................11

5.8 Umschalten der Anzeige-Geschwindigkeit .......11

6 Betriebsarten ......................... 12

6.1 Konstantspannungsbetrieb (CV). . . . . . . . . . . . . . . . 12

6.2 Konstantstrombetrieb (CC) ....................12

6.3 Elektronische Last. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

6.4 Serien- oder Parallelbetrieb ...................12

6.5 Arbitrary-Modus ............................12

7 Sicherungseinrichtungen ................13

7.1 Strombegrenzung ...........................13

7.2 Elektronische Sicherung ......................13

7.3 Kühlung ...................................13

7.4 Fehlermeldungen ...........................13

8 Fernsteuerung ........................ 14

8.1 Schnittstellen ..............................14

8.2 Allgemeine Hinweise ........................14

8.3 Umschalten der Baudrate ....................14

8.4 Befehlesreferenz ............................14

8.5 Arbitrary ..................................15

9 Technische Daten ...................... 18

10 Anhang .............................. 19

10.1 Abbildungsverzeichnis .......................19

4

Wichtige Hinweise

1 Wichtige Hin-

weise

1.1 S ymb o le

(1) (2) (3) (4)

Symbol 1: Achtung - Bedienungsanleitung beachten
Symbol 2: Vorsicht Hochspannung
Symbol 3: Masseanschluss
Symbol 4: Stop! – Gefahr für das Gerät

1.2 Auspacken

Prüfen Sie beim Auspacken den Packungsinhalt auf Voll­ständigkeit (Messgerät, Netzkabel, Produkt-CD, evtl. op­tionales Zubehör). Nach dem Auspacken sollte das Gerät
auf transportbedingte, mechanische Beschädigungen und
lose Teile im Innern überprüft werden. Falls ein Transport­schaden vorliegt, bitten wir Sie sofort den Lieferant zu in­formieren. Das Gerät darf dann nicht betrieben werden.

1.3 Aufstellen des Gerätes

Das Gerät kann in zwei verschiedenen Positionen aufge­stellt werden: Die vorderen Gerätefüße können ausge-

klappt werden (Abb. 1). Die Gerätefront zeigt dann leicht
nach oben (Neigung etwa 10°). Bleiben die vorderen Gerä­tefüße eingeklappt (Abb. 2), lässt sich das Gerät mit weite­ren HAMEG-Geräten sicher stapeln. Werden mehrere Ge­räte aufeinander gestellt, sitzen die eingeklappten Geräte­füße in den Arretierungen des darunter liegenden Gerätes
und sind gegen unbeabsichtigtes Verrutschen gesichert
(Abb. 3). Es sollte darauf geachtet werden, dass nicht mehr
als drei Messgeräte übereinander gestapelt werden, da ein
zu hoher Geräteturm instabil werden kann. Ebenso kann
die Wärmeentwicklung bei gleichzeitigem Betrieb aller Ge­räte dadurch zu groß werden.

Abb. 1

Abb. 2

Abb. 3

1.4 Transport und Lagerung

Bewahren Sie bitte den Originalkarton für einen eventuel­len späteren Transport auf. Transportschäden aufgrund ei­ner mangelhaften Verpackung sind von der Gewährlei­stung ausgeschlossen.
Die Lagerung des Gerätes muss in trockenen, geschlos­senen Räumen erfolgen. Wurde das Gerät bei extremen
Temperaturen transportiert, sollte vor der Inbetriebnahme
eine Zeit von mindestens 2 Stunden für die Akklimatisie­rung des Gerätes eingehalten werden.

1.5 Sicherheitshinweise

Dieses Gerät wurde gemäß VDE0411 Teil1, Sicherheitsbe­stimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel, und La­borgeräte, gebaut und geprüft und hat das Werk in sicher­heitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Es ent­spricht damit auch den Bestimmungen der europäischen
Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 61010-

1. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Be­trieb sicherzustellen, muss der Anwender die Hinweise und
Warnvermerke in dieser Bedienungsanleitung beachten.
Den Bestimmungen der Schutzklasse 1 entsprechend sind
alle Gehäuse- und Chassisteile während des Betriebs mit
dem Netzschutzleiter verbunden.

Sind Zweifel an der Funktion oder Sicherheit der Netz­steckdosen aufgetreten, so sind die Steckdosen nach DIN
VDE0100, Teil 610, zu prüfen.

❙ Die verfügbare Netzspannung muss den auf dem

Typenschild des Gerätes angegebenen Werten
entsprechen.

❙ Das Öffnen des Gerätes darf nur von einer entsprechend

ausgebildeten Fachkraft erfolgen.

❙ Vor dem Öffnen muss das Gerät ausgeschaltet und von

allen Stromkreisen getrennt sein.

In folgenden Fällen ist das Gerät außer Betrieb zu setzen
und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern:

❙ sichtbare Beschädigungen am Gerät
❙ Beschädigungen an der Anschlussleitung
❙ Beschädigungen am Sicherungshalter
❙ lose Teile im Gerät
❙ das Gerät funktioniert nicht mehr
❙ nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen

(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen)

❙ schwere Transportbeanspruchung.

Überschreiten der Schutzkleinspannung!

Bei Reihenschaltung aller Ausgangsspannungen des
HM8143 kann die Schutzkleinspannung von 42 V über­schritten werden. Beachten Sie, dass in diesem Fall das
Berühren von spannungsführenden Teilen lebensgefähr­lich ist. Es wird vorausgesetzt, dass nur Personen, wel­che entsprechend ausgebildet und unterwiesen sind, die
Netzgeräte und die daran angeschlossenen Verbraucher
bedienen.

Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung inner­halb oder außerhalb des Gerätes ist unzulässig!

!

5

Wichtige Hinweise

1.6 Bestimmungsgemäßer Betrieb

Die Geräte sind zum Gebrauch in sauberen, trockenen
Räumen bestimmt. Sie dürfen nicht bei besonders großem
Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosions­gefahr sowie bei aggressiver chemischer Einwirkung be­trieben werden.
Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betrie­bes reicht von +5 °C bis +40 °C. Während der Lagerung
oder des Transportes darf die Temperatur zwischen –20 °C
und +70 °C betragen. Hat sich während des Transportes
oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muss das Ge­rät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in Betrieb
genommen wird.

Das Gerät darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschrifts­mäßigen Schutzkontaktsteckdosen oder an Schutz-Trenn­transformatoren der Schutzklasse 2 betrieben werden. Die
Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkula­tion (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei
Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Be­triebslage (vordere Gerätefüße aufgeklappt) zu bevorzugen.

Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer An­wärmzeit von min. 30 Minuten, bei einer Umgebungs­temperatur von 23 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind
Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.

1.7 Gewährleistung und Reparatur

HAMEG-Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskon­trolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Pro­duktion einen 10-stündigen „Burn in-Test“. Im intermittie­renden Betrieb wird dabei fast jeder Frühausfall erkannt.
Anschließend erfolgt ein umfangreicher Funktions- und
Qualitätstest, bei dem alle Betriebsarten und die Einhal­tung der technischen Daten geprüft werden. Die Prüfung
erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführ­bar kalibriert sind. Es gelten die gesetzlichen Gewährlei­stungsbestimmungen des Landes, in dem das HAMEG­Produkt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden
Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie das HAMEG­Produkt erworben haben.

Nur für die Länder der EU:

Sollte dennoch eine Reparatur Ihres Gerätes erforderlich
sein, können Kunden innerhalb der EU die Reparaturen
auch direkt mit HAMEG abwickeln, um den Ablauf zu be­schleunigen. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist
steht Ihnen der HAMEG Kundenservice (siehe RMA) für
Reparaturen zur Verfügung.

Return Material Authorization (RMA):

Bevor Sie ein Gerät an uns zurücksenden, fordern Sie bitte
in jedem Fall per Internet: http://www.hameg.com oder
Fax eine RMA-Nummer an. Sollte Ihnen keine geeignete
Verpackung zur Verfügung stehen, so können Sie einen
leeren Originalkarton über den HAMEG-Service (Tel: +49
(0) 6182 800 500, Fax: [phone], E-Mail: ser­[e-mail]) bestellen.

Die Lüftungslöcher und die Kühlkörper des Gerätes dürfen nicht
abgedeckt werden !

1.8 Wartung

Die Anzeige darf nur mit Wasser oder geeignetem Glasrei­niger (aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gesäu­bert werden, sie ist dann noch mit einem trockenen, sau­beren, fusselfreien Tuch nachzureiben. Keinesfalls darf die
Reinigungsüssigkeit in das Gerät gelangen. Die Anwen­dung anderer Reinigungsmittel kann die Beschriftung oder

Kunststoff- und Lackoberächen angreifen.

1.9 Umschalten der Netzspannung

Vor Inbetriebnahme des Gerätes prüfen Sie bitte, ob die
verfügbare Netzspannung (115 V oder 230 V) dem auf dem
Netz-spannungswahlschalter des Gerätes angegebenen
Wert entspricht. Ist dies nicht der Fall, muss die Netzspan­nung umgeschaltet werden. Der Netzspannungswahl-

schalter bendet sich auf der Geräterückseite.

1.10 Sicherungswechsel

Die Netzeingangssicherung ist von außen zugänglich. Kalt­geräteeinbaustecker und Sicherungshalter bilden eine Ein­heit. Das Auswechseln der Sicherung darf nur erfolgen,
wenn zuvor das Gerät vom Netz getrennt und das Netz­kabel abgezogen wurde. Sicherungshalter und Netzkabel
müssen unbeschädigt sein. Mit einem geeigneten Schrau­benzieher (Klingenbreite ca. 2 mm) werden die an der lin-

ken und rechten Seite des Sicherungshalters bendlichen

Kunststoffarretierungen nach innen gedrückt. Der Ansatz­punkt ist am Gehäuse mit zwei schrägen Führungen mar­kiert. Beim Entriegeln wird der Sicherungshalter durch
Druckfedern nach außen gedrückt und kann entnommen
werden. Die Sicherungen sind dann zugänglich und kön­nen ggf. ersetzt werden. Es ist darauf zu achten, dass die
zur Seite herausstehenden Kontaktfedern nicht verbogen
werden. Das Einsetzen des Sicherungshalters ist nur mög­lich, wenn der Führungssteg zur Buchse zeigt. Der Siche­rungshalter wird gegen den Federdruck eingeschoben, bis
beide Kunststoffarretierungen einrasten.

Ein Reparieren der defekten Sicherung oder das Ver­wenden anderer Hilfsmittel zum Überbrücken der Si­cherung ist gefährlich und unzulässig. Dadurch ent­standene Schäden am Gerät fallen nicht unter die
Gewährleistung.

Sicherungstypen:

Größe 5 x 20 mm; 250V~, IEC 60127-2/5, EN 60127-2/5
Netzspannung Sicherungs-Nennstrom
230 V 2 x 3,15 A träge (T)
115 V 2 x 6 A träge (T)

❙ Die Außenseite des Gerätes sollte regelmäßig mit einem

weichen, nicht fasernden Staubtuch gereinigt werden.

❙ Bevor Sie das Gerät reinigen stellen Sie sicher, dass es aus-

geschaltet und von allen Spannungsversorgungen getrennt ist.

❙ Keine Teile des Gerätes dürfen mit Alkohol oder anderen

Lösungsmitteln gereinigt werden!

Bitte beachten Sie: Bei Änderung der Netzspannung ist
unbedingt ein Wechsel der Sicherungen notwendig, da
sonst das Gerät zerstört werden kann.

6

Bezeichnung der Bedienelemente

Abb. 2.1: Frontansicht des HM8143

2 Bezeichnung der

Bedienelemente

Geräte-Vorderseite

1

POWER (Taste)

Netzschalter; Netzanschluss auf der Geräterückseite

2

REMOTE (LED)

Die REMOTE LED leuchtet, sobald das Gerät über das

Interface angesprochen wird.

3 13

CV (LED grün)

Leuchtet die CV LED, bendet sich das Gerät HM8143

im Konstantspannungsbetrieb.

4 12

CC (LED rot)

Leuchtet die CC LED bendet sich das Gerät HM8143

im Konstantstrombetrieb.

5 11

Display (je 2 x 4 digit)

Anzeige der Soll- bzw. Istwerte von Ausgangsspan-

nung und Ausgangsstrom (mit Vorzeichen).

6 10

VOLTAGE (Taste und LED)

Aktivieren der Funkion: Einstellung des Sollwertes der

Ausgangsspannung.

7

CURRENT (Taste und LED)

Aktivieren der Funkion: Einstellung der

Strombegrenzung

8

Drehknopf

Digitaler Drehgeber für die Einstellung der Sollwerte

von Strom und Spannung.

1 2 4 5 6 7 8

9

10

3

11

12 14 15

16

13

17

18

19

9

CURRENT (Taste und LED)

Aktivieren der Funktion: Einstellung der

Strombegrenzung;

Beep off: Taste CURRENT bei Einschalten gedrückt

halten

14

TRACKING (Taste and LED)

Aktivierung der Tracking-Funktion der 30 V-Kanäle

15

FUSE (Taste and LED)

Aktivierung der „Elektronischen Sicherung“

16 18

0 ... 30 V / 2 A (einstellbar)

4mm Sicherheitsbuchsen für SOURCE und sense

17

5 V / 2 A (fest)

4mm Sicherheitsbuchsen

19

OUTPUT (Taste und LED)

Ein- bzw. Ausschalten aller Kanäle

Geräte-Rückseite (siehe Abb. 2.2)

20

MODULATION R / L (BNC-Buchsen)
Modulationseingänge für die 30 V-Kanäle,
0-10 V, max. 50 kHz

21

USB/RS-232 Schnittstelle (HO820)
Optional: HO880, IEEE-488 (GPIB)

22

TRIGGER IN/OUT (BNCBuchse)
Triggerein- und ausgang, TTL-Pegel

23

Netzspannungswähler (115 V / 230 V)

24

Kaltgeräteeinbaubuchse mit Sicherung

7

Netzgeräte-Grundlagen

Abb. 2.2: Rückansicht des HM8143

2120 22 23 24

3 Netzgeräte-

Grundlagen

3.1 Lineare Netzteile

Linear geregelte Netzteile besitzen den Vorzug einer sehr
konstanten Ausgangsspannung, selbst bei starken Netz­und Lastschwankungen. Die verbleibende Restwelligkeit
liegt bei guten Geräten im Bereich von 1 mV

eff

und weniger
und ist weitgehend vernachlässigbar. Lineare Netzgeräte
erzeugen wesentlich kleinere elektromagnetische Interfe­renzen als getaktete Netzgeräte.

Der konventionelle Netztransformator dient zur galvani­schen Trennung von Primärkreis (Netzspannung) und Se­kundärkreis (Ausgangsspannung). Der nachfolgende
Gleichrichter erzeugt eine ungeregelte Gleichspannung.
Kondensatoren vor und nach dem Stellglied dienen als
Energiespeicher und Puffer. Als Stellglied wird meist ein
Längstransistor verwendet. Eine hochpräzise Referenzspan­nung wird analog mit der Ausgangsspannung verglichen.
Diese analoge Regelstrecke ist sehr schnell und gestattet
kurze Ausregelzeiten bei Änderung der Ausgangsgrößen.

3.2 Getaktete Netzteile

SNT (Schaltnetzteile), auch SMP (switch mode powersup­ply) genannt, besitzen einen höheren Wirkungsgrad als
lineargeregelte Netzteile. Das Stellglied (Transistor) des li-

Wechsel­spannung

Netz

Trans­formator

Gleich­richter

Stellglied

analoger Regler

Aus­gang

Referenzspannung

REF

Gleich­span­nung

GND

C1

OPVA

C2

B1

TR1

Abb. 3.1: Linare Schaltung

nearen Netzteiles wird durch einen Schalter (Schalttran­sistor) ersetzt. Die gleichgerichtete Spannung wird ent­sprechend der benötigten Ausgangsleistung des Netztei­les „zerhackt“. Die Größe der Ausgangsspannung und die
übertragene Leistung lässt sich durch die Einschaltdauer
des Schalttransistors regeln. Prinzipiell werden zwei Arten
von getakteten Netzteilen unterschieden:

a) Primär getaktete Schaltnetzteile, deren Netzeingangs­spannung gleichgerichtet wird. Infolge der höheren Span­nung wird nur eine kleine Eingangskapazität benötigt. Die
im Kondensator gespeicherte Energie ist proportional zum
Quadrat der Eingangsspannung, gemäß der Formel:
E = ½ x C x U²

b) Sekundär getaktete Schaltnetzteile erhalten ihre Ein­gangsspannung für den Schaltregler von einem Netztrans­formator. Diese wird gleichgerichtet und mit entsprechend
größeren Kapazitäten gesiebt.

Beiden Arten gemeinsam ist der im Vergleich zum Längs­regler umfangreichere Schaltungsaufwand und der bes-

Wechsel­spannung

Netz­Gleichrichter

HF­Transformator

Gleich­richter

Filter

Ausgang

Potentialtrennung

Gleich­span­nung

GND

Schalt­transistor

Abschirmband

OPVA

OC

B

Regler

GND

Abb. 3.2: Primär getaktetes Schaltnetzteil

Wechsel­spannung

Schalt­Transistor

Gleich­richter Filter

Ausgang

Gleich­span­nung

GND

Netz­Transformator

OPVA

Regler

TR

D

T

GND

Abb. 3.3: Sekundär getaktetes Schaltnetzteil

8

Netzgeräte-Grundlagen

sere Wirkungsgrad von 70% bis 95%. Durch Takten mit ei­ner höheren Frequenz wird ein kleineres Volumen der be­nötigten Transformatoren und Drosseln erreicht. Wickel­kerngröße und Windungszahl dieser Bauelemente nehmen
mit zunehmender Frequenz ab. Mit steigender Schaltfre­quenz ist auch die, pro Periode zu speichernde und wieder
abzugebende, Ladung Q, bei konstantem Wechselstrom I
(Stromwelligkeit), geringer und eine kleinere Ausgangska­pazität wird benötigt. Gleichzeitig steigen mit der Frequenz
die Schaltverluste im Transistor und den Dioden. Die Mag­netisierungsverluste werden größer und der Aufwand zur
Siebung hochfrequenter Störspannungen nimmt zu.

3.3 Parallel- und Serienbetrieb

Bedingung für diese Betriebsarten ist, dass die Netzge­räte für den Parallelbetrieb und/oder Serienbetrieb dimen­sioniert sind. Dies ist bei HAMEG Netzgeräten der Fall. Die
Ausgangsspannungen, welche kombiniert werden sollen,
sind in der Regel voneinander unabhängig. Dabei können
die Ausgänge eines Netzgerätes und zusätzlich auch die
Ausgänge eines weiteren Netzgerätes miteinander verbun­den werden.

Serienbetrieb

Wie Abb. 3.5 zeigt addieren sich bei dieser Art der Ver­schaltung die einzelnen Ausgangsspannungen. Die da­bei entstehende Gesamtspannung kann dabei leicht die
Schutzkleinspannung von 42 V überschreiten.

Beachten Sie, dass in diesem Fall das Berühren von
spannungsführenden Teilen lebensgefährlich ist. Es
wird vorausgesetzt, dass nur Personen, welche ent­sprechend ausgebildet und unterwiesen sind, die
Netzgeräte und die daran angeschlossenen Verbrau-

cher bedienen. Es ießt durch alle Ausgänge der

selbe Strom.

Abb. 3.4: Die Ladung eines Schaltnetzteiles

T

T
2

 Q

2

 Q

1

 I

Abb. 3.5: Serienbetrieb

Die Strombegrenzungen, der in Serie geschalteten Aus­gänge, sollten auf den gleichen Wert eingestellt sein. Geht
ein Ausgang in die Strombegrenzung, bricht ansonsten die
Gesamtspannung zusammen.

Parallelbetrieb

Ist es notwendig den Gesamtstrom zu vergrößern, werden
die Ausgänge der Netzgeräte parallel verschaltet. Die Aus­gangsspannungen der einzelnen Ausgänge werden so ge­nau wie möglich auf den selben Spannungswert einge­stellt. Es ist nicht ungewöhnlich, dass bei dieser Betriebs­art ein Spannungsausgang bis an die Strombegrenzung
belastet wird. Der andere Spannungsausgang liefert dann
den restlichen noch fehlenden Strom. Mit etwas Geschick
lassen sich beide Ausgangsspannungen so einstellen, dass
die Ausgangsströme jedes Ausganges in etwa gleich groß
sind. Dies ist empfehlenswert, aber kein Muss. Der ma­ximal mögliche Gesamtstrom ist die Summe der Einzel­ströme der parallel geschalteten Quellen.

Beispiel:

Ein Verbraucher zieht an 12 V einen Strom von 2,7 A. Jeder
30 V-Ausgang des HM8143 kann maximal 2 A. Damit nun
der Verbraucher mit dem HM8143 versorgt werden kann,
sind die Ausgangsspannungen beider 30 V-Ausgänge auf
12 V einzustellen. Danach werden die beiden schwarzen
Sicherheitsbuchsen und die beiden roten Sicherheitsbuch­sen miteinander verbunden (Parallelschaltung). Der Ver­braucher wird an das Netzgerät angeschlossen und mit
der Taste OUTPUT die beiden parallelgeschalteten Ein
gänge zugeschaltet. In der Regel geht ein Ausgang in die
Strombegrenzung und liefert ca. 2 A. Der andere Ausgang
funktioniert normal und liefert die fehlenden 700 mA.

Abb. 3.6: Parallelbetrieb

Parallelbetrieb mit gleichzeitiger Modulation ist nicht möglich
und kann zur Zerstörung des Netzgerätes führen.

Achten Sie beim Parallelschalten von HAMEG Netzgeräten mit
Netzteilen anderer Hersteller darauf, dass die Einzelströme der
einzelnen Quellen gleichmäßig verteilt sind. Es können bei par­allelgeschalteten Netzgeräten Ausgleichsströme innerhalb der
Netzgeräte ießen. HAMEG Netzgeräte sind für Parallel- und Se­rienbetrieb dimensioniert. Verwenden Sie Netzgeräte eines an­deren Herstellers als HAMEG, welche nicht überlastsicher sind,
können diese durch die ungleiche Verteilung zerstört werden.

9

Anschließen der Last

3.4 Strombegrenzung

Strombegrenzung bedeutet, dass nur ein bestimmter ma­ximaler Strom ießen kann. Dieser wird vor der Inbetrieb­nahme einer Versuchsschaltung am Netzgerät eingestellt.
Damit soll verhindert werden, dass im Fehlerfall (z.B. Kurz­schluss) ein Schaden an der Versuchsschaltung entsteht.

Abb. 3.7 zeigt, dass die Ausgangsspannung U

out

unver-

ändert bleibt und der Wert für I

out

immer größer wird (Be­reich der Spannungsregelung). Wird nun der eingestellte
Stromwert I

max

erreicht, setzt die Stromregelung ein. Das

bedeutet, dass trotz zunehmender Belastung der Wert I

max

nicht größer wird.

Stattdessen wird die Spannung U

out

immer kleiner. Im
Kurzschlussfall fast 0 Volt. Der ießende Strom bleibt je­doch auf I

max

begrenzt.

3.5 Elektronische Sicherung (ELECTRONIC FUSE)

Um einen angeschlossenen empndlichen Verbraucher im

Fehlerfall noch besser vor Schaden zu schützen, besitzt
das HM 8143 eine elektronische Sicherung. Im Fehlerfall
schaltet diese, innerhalb kürzester Zeit nach Erreichen von
I

max

, alle Ausgänge des Netzgerätes aus. Ist der Fehler be­hoben, können die Ausgänge mit der Taste OUTPUT wie­der eingeschaltet werden.

I

out

U

out

U

const

I

max

Stromregelung

Spannungsregelung

Abb. 3.7: Strombegrenzung

4 Anschließen der

Last

Schließen Sie Ihre Last an den mittleren Sicherheitsbuchsen
an. Benutzen Sie für den Anschluss 4 mm Bananenstecker.

Die jeweils äußeren Buchsen sind SENSE-Eingänge. Mit
den beiden Senseleitungen lassen sich Spannungsab­fälle auf den Lastzuleitungen ausgleichen. Diesen Span­nungsabfall gleicht das HM8143 automatisch aus, so dass
am Verbraucher die tatsächlich eingestellte Spannung an­liegt. Schließen Sie an den SENSE-Eingängen zwei sepa­rate Messleitungen parallel zu den Anschlussleitungen der
Last an.

Beispiel:

Bei Anschluss kleiner Lasten ist bei einem linear geregelten
Netzgerät immer darauf zu achten, dass die gesamte nicht
benötigte Leistung immer in Wärme umgewandelt wird.
Werden nun 4 V x 2 A = 8 W an den beiden 32-V-Kanälen ein

­gestellt, so werden ca. 26 V x 2 A = 52 W (pro Kanal) als ver­bleibende Leistung in Wärme umgewandelt (= 104 W). Dies
ist ein typisches Verhalten für ein linear geregeltes Netzgerät.

In diesem Beispiel führt dies zu einer hohen Wärmebelas

­tung, weil die anfallende Wärme nicht kontinuierlich aus dem
HM8143 Chassis transportiert werden kann. Daher kann es
in diesem Fall zu einer Abschaltung der Kanäle führen, um
die interne Schaltung zu schützen. Bei Anschluss kleiner
Lasten ist daher die Verwendung eines Schaltnetzteiles (z.B.
der HMP-Serie) zu empfehlen. Ein Schaltnetzteil produziert
Wärme für die genutzte, nicht für die ungenutzte Leistung.

Abb. 4.1: Kompenstion des Spannungabfalls

Bitte beachten Sie die Polarität der Leistungsausgänge: Die
schwarze Buchse ist der negative, die rote Buchse der positive
Anschluss.

Bei kontinuierlicher Nutzung wird für geringe Lasten ein Schalt­netzteil empfohlen. Je größer die Last, desto besser eignet sich
ein linear geregeltes Netzgerät.

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Die Bedienung des HM8143

5 Die Bedienung

des HM8143

5.1 Inbetriebnahme

Beachten Sie bitte besonders bei der ersten Inbetrieb­nahme des Gerätes folgende Punkte:

❙ Die verfügbare Netzspannung muss mit dem auf der

Geräterückseite (Netzspannungswahlschalter)
angegebenen Wert übereinstimmen.

❙ Vorschriftsmäßiger Anschluss an Schutzkontaktsteckdose

oder Schutz-Trenntransformatoren der Schutzklasse 2
❙ Keine sichtbaren Beschädigungen am Gerät
❙ Keine Beschädigungen an der Anschlussleitung
❙ Keine losen Teile im Gerät

5.2 Einschalten

Durch Betätigen der POWER-Taste wird das Gerät einge­schaltet. Anschließend führt das Gerät einen Selbsttest
durch. Dabei werden alle wichtigen Funktionen des Gerätes,
sowie der Inhalt der internen Speicher überprüft. Äußeres
Zeichen dieses Testvorganges ist die Anzeige der Gerätebe­zeichnung und der Version der Firmware (z.B. HM8143 1.15)
auf den beiden Anzeigen. Ab Version 2.40 erscheinen außer­dem die eingestellte Anzeige-Geschwindigkeit und die Über­tragungsrate im rechten Display. Bitte beachten Sie hierzu
die entsprechenden Abschnitte „Umschalten der Baudrate“
und „Umschalten der Anzeige-Geschwindigkeit“.

Die Sollwerte der Ausgangsspannungen und die Strombe­grenzungen werden in einem nichtüchtigen Speicher ab­gelegt und beim Wiedereinschalten abgerufen. Die Aus­gänge und die Funktionen TRACKING und FUSE sind stan­dardmäßig bei Betriebsbeginn immer ausgeschaltet, um
Zerstörungen an angeschlossenen Verbrauchern durch
evtl. zu hohe Betriebsspannung oder hohen Strom beim
Einschalten, bedingt durch die vorher gespeicherte Geräte­einstellung, zu vermeiden.

5.3 Abschalten des Tastentons

Das HM8143 bietet die Möglichkeit, den Tastenton an- bzw.
abzuschalten. Wenn Sie beim Einschalten des Gerätes die
Taste CURRENT des rechten Kanals gedrück halten, wird der
Tastenton (Beeper) dauerhaft abgeschaltet. Dies wird im EE­PROM gespeichert. Nach dem gleichen Prinzip können Sie
den Tastenton wieder dauerhaft aktivieren.

Achtung: Das HM8143 ist nicht gegen Verpolung geschützt!
Ist z.B. im Serienbetrieb der +Pol des ersten Ausgangs mit dem
–Pol des zweiten Ausgangs verschaltet, sollte darauf geachtet
werden, dass in der zu versorgenden Schaltung kein Kurzschluss
auftritt. Ansonsten ist das Gerät verpolt und kann dadurch zer­stört werden.

5.4 Einstellung der Ausgangsspannungen und der
Strombegrenzung

Die Einstellung der Parameter (Spannungssollwerte und
Strombegrenzung) erfolgt durch den Drehgeber

8

. Zur
Veränderung der Einstellwerte müssen die entsprechen­den Parameter erst durch die Tasten VOLTAGE

6

/ 10 bzw.

CURRENT

7

/ 9 aktiviert werden. Mit dem Drehgeber
ist dann eine schnelle und einfache Einstellung des ge­wünschten Wertes möglich.

Bei aktivierten Ausgängen (OUTPUT LED

19

leuchtet) ben­det sich das HM8143 standardmäßig im IST-Wert-Anzeige­modus, d.h. das Netzgerät zeigt die gemessenen Werte für
Spannung und Strom an (U

out

bzw. I

out

). Ein Druck auf die

Taste VOLTAGE

6

/ 10 bzw. CURRENT 7 / 9 aktiviert den
Einstellmodus. Diese Betriebsart wird durch die LED über
den Tasten VOLTAGE

6

/ 10 bzw. CURRENT gekennzeichnet.
Im dazugehörigen Display wird nun der Sollwert der Aus­gangsspannung bzw. der Strombegrenzung angezeigt. Es
lassen sich dann die gewünschte Ausgangsspannung bzw.
ein Wert für die Strombegrenzung mit dem Drehgeber

8

vorgeben. Etwa zwei Sekunden nach der letzten Betätigung
des Drehgebers wird diese Betriebsart aufgehoben. Das Ge-

rät bendet sich dann wieder im IST-Wert-Anzeigemodus,

d.h. alle Displays zeigen IST-Werte der Parameter Ausgangs­spannung bzw. -strom an.

5.5 Triggereingang / Triggerausgang (Start/Stop)

Um z.B. eine einwandfreie Triggerung eines angeschlosse­nen Oszilloskops auf die Ausgangssignale des HM8143 im
Arbitrary-Betrieb zu ermöglichen, besitzt das Gerät auf der
Rückseite eine Triggerbuchse

22

. Sie ist als Tristate-Aus­gang ausgeführt und ermöglicht die Entnahme eines Trig­gersignals beim Start jeder Signalperiode im Arbitrary-Be­trieb. Außerdem kann die Auslösung der Arbitrary-Funk­tion durch ein externes Triggersignal (TTL-Pegel) erfolgen.

5.6 Modulationseingänge

Der Einsatz des HM8143 als modulierbarer Leistungsver­stärker wird durch die Modulationseingänge MODULA­TION R/L

20

auf der Geräterückseite ermöglicht. Die Ver­stärkung der Eingangsspannung beträgt 3. Der Frequenz­bereich (-3 dB) reicht von DC bis 50 kHz. Es sind externe
Steuerspannungen von 0 V bis 10 V zulässig.

Für die Ausgangsspannung des HM8143 ergibt sich:

U

out

= (U

modin

x 3) + U

soll

Wenn die Modulation genutzt wird, ist ein gleichzeitiger Paral­lelbetrieb nicht zulässig, dies kann zur Zerstörung des Gerätes
führen.

Beachten Sie, dass die Summe Uout = (Umodin x 3) +
Usoll den Betrag von 30 V nicht überschreiten darf, da
sonst die korrekte Funktionsweise der Stromregelung
nicht mehr gewährleistet ist und der angeschlossene
Verbraucher zerstört werden kann!

VORSICHT: Schalten Sie das Netzgerät nicht aus, solange der
Ausgang aktiviert ist (LED der OUTPUT Taste leuchtet)! Dies

könnte Ihren Prüing zerstören.

11

Die Bedienung des HM8143

Beispiel: Modulationsquelle: U

mod

= 2,0 V

ss

f

mod

= 50 Hz

Kanal 1 U

soll

= 10 V

Kanal 3 U

soll

= 10 V

5.7 Tracking

Gleichzeitiges Verändern der Parameter der beiden 30-V­Kanäle ist mit Hilfe der Tracking-Funktion möglich, d. h.
beide Einstellwerte für die Versorgungsspannung bzw.
beide Vorgabewerte für die Strombegrenzung lassen sich
mit Hilfe der Tracking-Funktion gleichzeitig verändern. Sie
wird vor der Veränderung des gewünschten Parameters
durch Betätigung der TRACKING-Taste

14

aktiviert. Da­durch werden zunächst alle vorher aktivierten Funktionen
gelöscht. Ab diesem Zeitpunkt werden nach Aufruf einer
Einstellfunktion beide Kanäle (+5 V ist nicht betroffen) si­multan verändert.

Dabei ist unerheblich, welche Werte vor der Verände­rung eines Parameters eingestellt waren. Das HM8143 be­hält beim Tracking die vorher eingestellte Spannungs- oder
Stromdifferenz zwischen den Kanälen bei, außer bei Er­reichen der minimalen bzw. maximalen Werte der Strom­begrenzung (0,005 A bzw. 2 A) oder Spannung (0 V bzw.
30 V) eines Kanals. In diesem Fall wird die Spannungs- bzw.
Stromdifferenz solange reduziert, bis diese Null erreicht,
d.h. bis für die Spannungs- bzw. Strombegrenzungswerte
beider Kanäle der minimale bzw. maximale Wert eingestellt
worden ist. Erneutes Betätigen der TRACKING-Taste

14

schaltet die Funkion ab.

Bei einer Modulationsspannung von 2 Vss darf maximal ein
Spannungswert von 24,00 V am HM8143 eingestellt werden.

5.8 Umschalten der Anzeige-Geschwindigkeit

Ab Firmwareversion 2.40 kann die Anzeigegeschwindigkeit
der Ist-Werte von Strom und Spannung variiert werden.
Die eingestellte Anzeige-Geschwindigkeit wird beim Boot­vorgang im Spannungsdisplay von Kanal 2

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angezeigt.

L = Low Display Rate, d.h. der dargestellte Wert entspricht
dem Mittelwert aus 8 Messungen. Es werden ca. 3 Werte
pro Sekunde angezeigt.

H = High Display Rate, d.h. die gemessenen Werte werden
direkt auf dem Display angezeigt. Es werden ca. 24 Werte
pro Sekunde angezeigt.

Um die Anzeige-Geschwindigkeit zu verändern, halten Sie
beim Einschalten des Geräts die TRACKING-Taste

14

, bis
Sie 3 Pieptöne hören. Die Anzeigegeschwindigkeit wird
nach folgendem Schema umgestellt: L

> H > L etc.

Bitte beachten Sie, dass auch die über die Schnittstelle
ausgegeben Daten (z.B. mit dem Befehl MI1) nach obigem
Schema verarbeitet werden.

Ist die Masse der Modulationsquelle mit der Netz­masse verbunden, so ist die Modulationsquelle über
einen Trenntrafo zu betreiben, da ansonsten die Poten­zialtrennung am Netzgerät nicht mehr gegeben ist.

0 V

1 V

2 V

Modulations-Signal

10 V

13 V

16 V

0 V

3 V

6 V

Kanal II

Kanal I