Tip zur IKS Schalt-Steckdosenleiste für den Aquastar

01.09.2007

Frank Diehl von matuta.com gibt Ihnen hier technische Tips zur IKS Schalt-Steckdosenleiste für den Aquastar - Ein Achrivartikel aus Oktober 2001

Erfahrungsbericht zur IKS Schalt-Steckdosenleiste für den Aquastar

Der Aquastar dürfte wohl mit zu den bekanntesten Meß und Regelcomputern der aquaristischen Szene gehören. Es ist ein ausgereiftes System, das wohl den meisten Ansprüchen genügen sollte. Aber bei zu mindestens einer Komponente dieses Systems kann es zu Problemen kommen: Die schaltbare Steckdosenleiste. Sie stellt das Verbindungsglied zischen dem Computer Aquastar und der Peripherie (Pumpen, Lampen usw.) dar.

Unter gewissen Umständen kann es vorkommen das dieses Steckdosenleiste oder zu mindestens ein Kanal durch den angeschlossenen Verbraucher zerstört wird. Bei mir wurden regelmäßig die Kanäle zerstört , an denen die HQI Beleuchtung angeschlossen war. Eine Überlastung der Steckdosenleiste hatte nicht vorgelegen, da die Beleuchtung nur 250Watt hatte, die Leiste allerdings 2000Watt schalten kann. Da ich eine Reparatur selben durchführen konnte, habe ich die Steckdosenleiste geöffnet und konnte die Ursache leicht feststellen. Weiter unten wird beschrieben wie man dieses durch einen relativ einfachen Umbau vermeiden kann.

Für alle, die der technische Hintergrund interessiert nun eine kleine Erläuterung:

Das Signal des Computers (5V Pegel) gelangt über den 9 poligen Stecker in die Steckdosenleiste und steuert dort einen Optokoppler an. Dieser Optokoppler dient zur galvanischen Trennung zwischen der Netzspannung und dem Aquastar. Dieser Optokoppler schaltet nun einen Triac durch. Dieser Triac ist ein elektronischer Halbleiter und vergleichbar fast mit einem Relais. Nur besitzt dieser keine Kontakte, die auf Dauer verbrennen können. An für sich ist alles bis jetzt eine sehr vernünftige Lösung. Wo liegt also das Problem? Nun ja, Triac’s vertragen nur eine gewisse Spannung wenn sie nicht durchgeschaltet haben. Diese liegt zwar bei den verwendeten Typen erheblich höher als die Netzspannung wird aber durch ein elektrisches Phänomen trotzdem erreicht.
Dazu muss man wissen das Spulen, wenn sie abgeschaltet werden, eine hohe Spannung losschicken die entgegengesetzt der angelegten Spannung wirken. Diese Spannung nennt man Induktionsspannung. Sie kann Größen bis zur 10 fachen Höhe der eigentlich angelegten Spannung erreichen. Die magnetischen Vorschaltgeräte der HQI Lampen enthalten aber wunderbare dicke Drosseln. Der Triac und weitere Bauelemente sind also durch Überspannung zerstört worden.
Ein weitere Punkt ist das Einschalten von Spulen. In der Leistungselektronik ist bekannt das man induktive (Spulen) Lasten anders einschalten sollte als ohmsche (Heizungen). Eine eigentlich sehr gute Lösung der Steckdosenleiste ist, das der Optokoppler mit einem Nullspannungsdetektor ausgerüstet ist. Das bedeutet, erst wenn die Netzspannung in Ihrem Sinusverlauf den Nullpunkt durchläuft., gibt der Optokoppler das Einschaltsignal weiter. Das ist für ohmsche Verbraucher der optimale Zeitpunkt .weil dann von dem Triac die geringste Leistung zu schalten ist. Bei induktiven Lasten verhält es ich aber vollkommen anders. Dort würde man den höchsten Punkt der Sinuswelle wählen, weil dann die geringste Leistung zu schalten ist. Weitere Erklärungen führen hier sicherlich zu weit und können der entsprechenden Literatur entnommen werden.

Man sieht also, es ist gar nicht so einfach eine universelle Steckdosenleiste zu bauen. Der Zeitschaltpunkt des verwendeten Optokoppler ist schon in Ordnung, weil wohl in 99% aller Fälle ohmsche Lasten ein und ausgeschaltet werden. Aber die Induktionsspannung muss in irgendeiner Form unterbunden oder vernichtet werden.

Ein Bauteil aus der Elektronik hat solche gewünschten Eigenschaften. Der Varistor. Er wird bei einer klar definierten Spannung leitend und sperrt automatisch wieder wenn diese Spannung unterschritten wird. Der Varistor kann sehr hohe Spannungen und Ströme ableiten ohne selber zerstört zu werden. Dieser Varistor muss also parallel zum Triac geschaltet werden, damit diese vor zu hohen Spannungen geschützt wird.

Achtung. Alle nachfolgenden Schritte sind nur für Fachleute aus der Elektrobranche geeignet. Die beschriebenen Änderungen sind alle an Positionen innerhalb der Steckdosenleiste die Netzspannung führen. Ich übernehme keine Haftung, Garantie, Gewährleistung oder ähnliches. Jeder Änderung nach dieser Anleitung geschieht ausdrücklich auf eigenes Risiko.

Eigentlich hat die Firma IKS es uns ziemlich leicht gemacht diese Modifikation durchzuführen. Auf der Platine sind alle Leiterbahnen vorhanden. Es sind lediglich Brücken aus Silberdraht ein zu löten und eben die entsprechenden Varistoren. Der von mir verwendete Varistor hat eine Durchbruchspannung von 385 Volt und hält selber Spannungen bis 20 KV aus. Er kann einen Strom von 10A ableiten. Dieser ist bei Conrad oder Bürklin leicht zu beziehen.

Auf dem Bild können Sie an den schwarzen verbrannten Stellen erkennen mit welcher Wucht die Induktionsspannung zurückgeschlagen hat. Die Elektronik dieses Kanal’s war total im Eimer und musste ausgetauscht werden. Aber nun zu den Erweiterungen. Vorne erkennen Sie die 3 silbrigen Brücken. Diese werden bei Ihrer Steckdosenleiste wahrscheinlich fehlen und müssen eingelötet werden. Eine weitere senkrechte Brücke ist auf diesem Bild nicht zu erkennen und befindet sich rechts oben in unmittelbarer Nähe des Kühlbleches der Triac’s und der dreipoligen Klemmleiste. Sie ist auf dem nächsten Bild evtl. zu erkennen.

Eine weitere senkrechte Brücke ist auf diesem Bild nicht zu erkennen und befindet sich rechts oben in unmittelbarer Nähe des Kühlbleches der Triac’s und der dreipoligen Klemmleiste. Eine waagerechte und eine senkrechte Brücke. Sie sind ist auf dem nächsten Bild evtl. zu erkennen.

Danach löten Sie die Varistoren wie in Bild 1 zu sehen, zwischen die einzelnen Klemmen. Auch dort sind die Leiterbahnen schon vorhanden. Sie müssen also bis auf die 5 Drahtbrücken keine weiteren Verbindungen erstellen. Achten Sie darauf ,das die neuen Brücken keine anderen Bauteile oder Drahtbrücken berühren.

Das war’s. Nach einer optischen Kontrolle alles wieder zusammensetzen.

Ich weiß das die zur Verfügung gestellten Bilder nicht so toll sind. Aber ich habe den Umbau halt schon vor einiger Zeit durchgeführt und damals nicht an eine Veröffentlichung gedacht.

Mittlerweile sind alle meine Steckdosenleisten so umgebaut und seitdem war nie wieder ein Ausfall zu beklagen. Eine Mitteilung über diese Erfahrung ist auch vor geraumer Zeit an die Firma IKS gegangen. Ich weiß allerdings nicht in wie weit diese Erfahrung in die aktuellen Steckdosenleisten eingeflossen ist. Eine Rückantwort in dieser Richtung habe ich nie erhalten.


Nachtrag:
Mittlerweile hatte ich einige Nachfragen. Mehrere Platinen sind mittlerweile von mir umgerüstet worden, somit ergab sich ich auch die Möglichkeit neuere Bilder nach zu reichen.

Auf diesem Bild ist die originale Platine zu erkennen. Es sind noch keine zusätzlichen Bauteile eingelötet worden.

Auf diesem Bild sind bereits alle notwendigen Brücken eingelötet. Jetzt fehlen nur noch die Varistoren.


Ich hoffe mit diesen neuen Bildern ist es für manchen Bastler erheblich einfacher diesen Umbau selber durchzuführen. Für weitere Fragen stehe ich gerne zur Verfügung unter fra.diehl@gmx.de

Frank Diehl
Im Oktober 2001, www.Korallenriff.de

Wie gefällt Ihnen dieser Artikel? 0 0