SMPS

Aus einem alten Sciex QStar XL Flugzeit-Massenspektrometer konnte ich ein Pulser-Modul bergen:

Sciex Pulser-Modul

Dieses enthält neben einigen feinen Bauteilen, wie MHV- und SHV-Buchsen, Hochspannungs-Relais, -Mosfets und einem OPA541 Power-Op-Amp auch ein Schaltnetzteil, welches die Gatetreiber für die HV-Mosfets versorgt.

Um den rot umrandeten Bereich der beiden Platinen geht es hier:

Platine im Pulser-Modul

Als Controller-IC kommt hier der SG3526J zum Einsatz. Der größere der beiden Trafos mit der Bezeichnung 024435 wurde von Electronetics hergestellt und ist wahrscheinlich ein von Sciex in Auftrag gegebenes Sondermodell.

Die folgende Tabelle gibt die Verbindung des Stromversorgunssteckers links oben (Pins 1-6) an den NIM-Stecker wieder:

Pin am Board Kabelfarbe NIM-Pin Funktion
1 gelb 16 +12V
2 weiß 17 -12V
3 rot 10 +6V
4 blau 28 +24V
5 schwarz 34 power GND
6 grau 42 high-quality GND

Wenn man jetzt zwischen Pin 1 und 5 ein 12V-Netzteil anschließt, erwacht zumindest schon man das Schaltnetzteil zum Leben. Es liefert für zwei Gatetreiber jeweils symmetrische 15V. Für die weiteren Tests wurden die Gatetreiber-Schaltungsteile abgetrennt. Verschiedene Lastwiderstände wurden zwischen +15V und -15V an die parallelgeschalteten Ausgänge angeschlossen. Die sich ergebende Belastungskurve ist hier zu sehen:

Belastungskurve des SMPS

Als Modell wurde eine ideale Spannungsquelle mit nachgeschaltetem (Innen-)Widerstand angenommen. Der Fit an die Messungen (die Punkte für I<0.15A wurden vernachlässigt) ergibt einen Innenwiderstand von ca. 9.3 Ohm bei einer Leerlaufspannung von 29.7V. Eine Messung ohne Last ergibt jedoch eine Leerlaufspannung von ca. 70V. Hier spielt wahrscheinlich die Tatsache eine Rolle, dass es bei der verwendeten SMPS-Topologie kein Feedback von der Sekundärseite auf die Ansteuerung auf der Primärseite gibt.

Interessant ist das Netzteil aus dem Grund, dass es recht einfach (=robust, leicht reparierbar) aufgebaut ist und die Isolation zwischen Sekundärseite und Primärseite einigermaßen hochspannungsfest sein müsste. Zusammen mit dem brauchbaren Nenn-Ausgangsstrom ist es vielleicht für die Gate-Ansteuerung in einer DRSSTC geeignet… ?