Fehlersuche in Netzteilen
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Beitrag vom 24.12.2009, 02:24 von Martin.
Martin
Fehlersuche Wechselstromnetzteil
Anzeichen dafür dass ein Wechselstromnetzteil defekt ist: -Skalen Beleuchtung und Röhren leuchten nicht -Das Radio ist stumm -Aus dem Lautsprecher kommt ein starker Brummton -Das Magische Auge geht nicht -UKW geht nicht
Wo finde ich das Netzteil und sieht man ob es defekt ist? Die beste Möglichkeit ein Netzteil zu finden und mit der Prüfung selbigem zu beginnen, ist die in dem man die Netzzuleitung verfolgt. Die Leitung kann man dann auch gleich tauschen wenn sie nicht mehr gut ist. Gewöhnlich geht die Netzleitung auf den Netzschalter und von dort auf die Sicherung weiter auf die Primärseite des Trafos, und ab hier beginnt das Netzteil. Die anderen Bauteile befinden sich meist auch verstreut auf dem Chassis oder direkt am Trafo. Sekundärseitig das sind alle Wicklungen wo keine Verbindung mit der Netzwicklung haben das sind dann meistens 2. Eine Wicklung ist mit sehr dickem Draht die ist für die Heizung und eine Wicklung mit sehr feinen Drähten die ist für die Anodenspannung. Die Anodenwicklung geht auf den Gleichrichter und von dort über die Widerstände oder Drossel auf die Elkos. Der Minus des Elkos wird meistens über den Becher mit einer großen Mutter am Chassis angeschlossen. Hier mal ein paar Beispiele für die Lage der Bauteile. Ich habe die Bauteile im Plan Farbgleich mit den Originalen gekennzeichnet.
Wenn ein Wechselstromnetzteil nicht mehr geht gibt es nur 2 Möglichkeiten. Entweder zu geringe Stromaufnahme oder zu hohe. Der 2 Fall ist schlimmer den hier können Folgefehler entstehen die man vielleicht nicht mehr beheben kann. Also sollte man bei der Inbetriebnahme mit einem Regeltrenntrafo Arbeiten.
Messen
Hier hab ich mal einen Plan von einem Radio Netzteil. Zur Übersicht hab ich Entstörkondensatoren an Primär und Sekundärseitig eingezeichnet. Rot ist der Primärkreis wo die Netzspannung dran hängt hier bitte genau schauen damit das Radio auch sicher funktioniert. Blau ist der Heizstromkreis und grün ist der Anodenkreis. Die Schaltung und Angaben können je nach Modell schwanken, gerade der Anoden Kreis mit seinem Siebglied aus C5 bis 7 und R1 und R2 kann so noch weiter fortgeführt werden.
Die von mir angegebenen Messgrößen können auch schwanken bedingt durch Konstruktion, höhere Netzspannung, gealterte Bauteile oder anderer Innenwiderstand damaliger Messgeräte. Es ist auch nicht zwingend Messwerte bis auf das Ohm, Volt oder Ampere exakt zu erreichen, es handelt sich ja hier um ein unstabilisiertes Netzteil. Toleranzen von +/- 10% sind normal. Als erstes Lötet oder zwickt man die Entstörkondensatoren C1 bis C4 ab. Nun steckt man das Gerät im aus geschalteten Zustand ein, Messgerät auf Ohm schalten. Dann misst man am Netzstecker a und b ob eine Ohmsche Verbindung da ist (ca. 30 Ohm). Wenn ja schaut man sich den Sekundärseite an, wenn nicht geht man Systematisch vor. Zuerst von a auf c (ca. 0 Ohm)den Schalter Messen, ist der Hochohmig muss er Repariert oder Ersetzt werden. Dann von a auf d (ca. 0 Ohm)die Verbindung zum Trafo Messen, ist die Hochohmig muss die Leitung oder der Spannungswähler überprüft werden. Nun von d auf e (ca. 30 Ohm)die Trafowicklung Messen, ist die Hochohmig oder hat einen Kurzschluss muss der Trafo Ersetzt werden. Jetzt noch von b auf e (ca. 0 Ohm)die Sicherung Messen, ist die Hochohmig muss sie durch ein gleiche Ersetzt werden. Bei dem Spannungswähler, Sicherung und dem Schalter kann auch Korrosion schuld sein. Ist dann alles in Ordnung zieht man alle Röhren und schraubt die Skalenbirnchen raus. Jetzt Messen wir an den beiden dicken Drähten auf f und g, hier ist fast ein Kurzschluss zu erkennen. Das ist aber Normal bei dem hohen Strom und der niedrigen Spannung die die Heizwicklung liefert. Ist die Sicherung Defekt und der Heizkreis OK, ist der Fehler wahrscheinlich im Anodenkreis. Bei den nächsten Arbeiten bitte darauf achten das das Gerät nicht vor kurzem an Netzspannung war. Wenn ja müssen die Elkos C5,6 und 7 nachgemessen werden, es darf dort keine DC Spannung anliegen. Gegebenenfalls warten oder mit 6,3 Kilo-Ohm/5 Watt Widerstand Kurzschließen. Dann Löten wir alle 4 Adern am Gleichrichter ab. Und Messen die Anodenwicklung an h und i (ca. 140 Ohm)durch, ist die Hochohmig oder hat einen Kurzschluss muss der Trafo Ersetzt werden. Dann Messen wir die 4 Punkte am Selengleichrichter GL1 gegeneinander und zwar jeden Punkt gegen die anderen 3 Punkte (ca. 1 MegaOhm). Hiermit hat man nicht die Funktion überprüft sondern nur ob ein Kurzschluss vorhanden ist. Eine Diodenprüfung ist auch keine Sichere Messung den bei Selengleichrichter ist die Durchlassspannung meist höher als 3 Volt und das können die meisten Diodenprüfer nicht mehr Messen. Wichtig ist auch erst mal nur das kein Kurzschluss drauf ist. Jetzt Löten wir die + Leitungen +1 bis +3 ab. Und Messen Zwischen j und +1, j und +2, j und +3 erst mal die Spannung ob nicht doch noch ein paar Volt da sind, gegebenenfalls noch kurzschließen damit man das Ohmmeter nicht zerstört. Mit dem Ohmmeter haben wir dann einige MegaOhm was auch wieder nur den Kurzschluss ausschließen soll. Dann messen wir zwischen +1 und +2 sowie +2 und +3, hier sollte der Widerstand der im Plan oder auf dem Widerstand steht angezeigt werden. Ist soweit kein Kurzschluss vorhanden Formieren wir die Elkos noch und löten den Gleichrichter wieder an dann schlisst man ein DC Voltmeter an j und +1 an. Jetzt geben wir mit dem Regeltrenntrafo langsam Spannung drauf und beobachten den Strom am Regeltrenntrafo dieser sollte nicht mehr als der der Sicherung sein. Die Spannung an +1 sollte auch nicht mehr sein als der im Plan oder auf dem Elko steht. Nun schalten wir ab und Löten +1 bis +3 wieder an, stecken alle Röhren und Skalenbirnchen wieder ein. Für die nächste Messung hab ich mal einen Ausschnitt aus einem Schaltplan genommen.
Wie man sieht übernimmt hier eine EZ80 Röhre die Gleichrichtung. Im Prinzip macht die EZ80 das gleiche wie ein Halbleitergleichrichter, nur das eine Röhre eben eine Heizspannung braucht. In unserem Fall hier ist es noch so dass 2 Diodenstrecken parallel geschaltet sind und eher der Funktion einer einzelnen Diode entsprechen. Das geht dann auch nur muss die nachfolgende Siebung besser funktionieren weil uns eine Halbwelle fehlt. Bei dieser Schaltung sollten die Elkos schon das leisten was im Plan steht, allerdings darf man den Elko nicht größer als die 50µF machen. Danach sieht man die Spannungs- und Stromangaben, bei einem Wert steht UK das ist der Wert wenn man auf UKW schaltet bei einem anderen steht M hier steht der Wert bei gedrückter Mittelwellentaste. Die Werte sind so unterschiedlich weil bei UKW mehr Strom aus dem Anodenkreis gezogen wird als bei AM so das das Netzteil ein bisschen in die Knie geht. Des weiteren sieht man noch eine Negative Spannung mit -1,85 und -2 Volt diese wird als Regelspannung gebraucht. So aber jetzt wird es Ernst ein AC Voltmeter an die Anodenwicklung des Trafos klemmen, Gerät einschalten und mit dem Regeltrenntrafo langsam Spannung drauf geben. Das Amperemeter am Regeltrenntrafo dabei beobachten und 220 Volt einstellen. Neben her beobachten wir noch ob die Spannung am Anodenkreis mit steigt. Jetzt messen wir mit dem Voltmeter das noch auf AC steht die Heizspannung dann schalten wir auf DC und Messen nach der EZ80 an +, +2, +3, +4 und -GV gegen Minus alle Werte werden noch Notiert und schalten dann aus. Wer ein Analoges Messgerät hat sollte -GV natürlich andersherum Messen + und – vertauscht.Wer möchte kann noch überall die Drähte ablöten und den Strom messen. Leichter ist es aber wenn man die Sache nachrechnet. Die Spannungswerte sind etwas aus der Toleranz das macht bei dem Anodenkreis nicht soviel aus wie bei dem Heizkreis. Hier sollte man wenn die Spannung über 6,7Volt steht auf 240V umschalten schlimmer ist es aber wenn man weniger hat als 6,3Volt hat. Zurück zur Stromberechnung, hier greift das Kirchhoffsche Gesetz „die Summe der zufließenden ist gleich die Summe der abfließenden Ströme“. Heisst soviel wie aller Strom der über +2, +3, +4 und -GV ins Radio fließt ist genau soviel wie der der von der EZ80 kommt. Der Strom durch den 400 Ohm Widerstand ist dann Quasi bei UKW 67mA, das rechnet man dann so vor dem Widerstand sind es 280V danach 255V also fallen 25V an dem Widerstand ab. Nach dem Ohmschen Gesetz macht das dann 25V durch 400Ohm gleich 62,5mA, die restlichen 4,5mA Fliesen durch C75. Ist die Anodenspannung zu klein obwohl die 270V AC am Trafo raus kommen und der Strom auch nicht höher ist als angegeben schwächelt der Gleichrichter und sollte getauscht werden. Wer keinen Regeltrenntrafo hat kann auch eine Vorschaltlampe nehmen, die Messung dann aber nicht ohne Röhren machen da sonst die Leerlaufspannung zu hoch wird.
Die Bauteile
Links oben ein Trafo wo man deutlich die dicken (Heizung) und dünnen (Anode) Drähte sieht. Direkt darunter ein 3-fach Elko, also 3 Elkos in einem Gehäuse. Rechts davon ein Selengleichrichter. Ganz Rechts die 2 Teile von Oben sind Folienkondensatoren, darunter dann Leistungswiderstände. Da in Netzteilen die Kondensatoren die Bauteile sind die am ehesten betroffen sind, sollten diese auch als erstes überprüft werden. Am besten sollten alle Teerkondensatoren und kleine Elkos gewechselt werden, große Elkos kann man meist noch mal Formieren. Siehe auch „Elkos Formieren“, wenn das allerdings nichts bringt sollte man auch diese tauschen. Durchmessen der Folienkondensatoren geht nur mit einem Isolationsmessgerät. Auf jeden Fall sollten die Kondensatoren auf der Primärseite abgeklemmt oder durch Moderne X2 Kondensatoren getauscht werden. Diese sind auch nach neuester VDE zulässig das ist sehr wichtig da bei manchen Geräten die Kondensatoren gegen das Chassis geschaltet sind. X2 Kondensatoren haben eine bessere Isolierung und sind somit sicherer. Der Trafo wenn er nicht überlastet wurde oder verrottet ist, ist Normalerweise das Bauteil was am längsten hebt. Hier sollte man höchstens bei überhöhter Heizspannung den Spannungswähler auf die 240V Wicklung stellen. Dann gibt es auch noch Drosseln diese sind aber genauso robust wie Trafos. Bei Drosseln sollte der Spannungsabfall wie angegeben nachgemessen werden. Manchmal bildet auch ein Teil des Ausgangsübertragers eine Drossel. Was bei Trafos und Drosseln noch sein könnte, ist ein Windungsschluss. Dieser lässt sich mit einem Speziellen Messgerät ermitteln. Oder man misst Temperatur und Strom im Leerlauf, überhöhte Werte und zu niedrige Spannungen deuten auf einen Windungsschluss hin. Widerstände gehen auch ab und an durch Überlastung kaputt, diese kann man dann aber auch schon Optisch erkennen ob sie das Zeitliche gesegnet haben. Beim Tausch auch auf die Leistung achten, in Netzteilen empfiehlt es sich Draht- oder Metalloxid-Widerstände zu verwenden. Halbleitergleichrichter gehen sehr gerne kaputt und gelten Elektrisch wie auch Thermisch als besonders empfindlich. In alten Radios sind überwiegend Selengleichrichter verbaut, hier sollte beim Tausch durch Siliziumtypen natürlich Spannung und Strom beachtet werden. Als Spannung mindestens 1000V Typen und Strom 0,5A nehmen da Silizium noch empfindlicher auf Impulsgrößen reagiert als Selen. Aus Erfahrung sind Einzel Dioden 1N4007 die man in den alten ausgehöhlten Selengleichrichter einbaut sehr gut. Bei Siliziumgleichrichter sollte man aber wegen dem niedrigen Innenwiderstand auf der Trafoseite noch einen Widerstand mit ca. 200 Ohm/5 Watt in Reihe Löten da sonst die Anodenspannung zu hoch wird. Gegebenenfalls noch anpassen. Röhrengleichrichter sind da schon etwas robuster, unterliegen aber dem allgemeinen Röhrenverschleiß und müssen auch überprüft werden. Mal abgesehen von den Teerkondensatoren ist es aber am besten wenn man die alten Bauteile erhält. Denn die Techniker von damals hatten sich die Sache schon gründlich überlegt. Auch gibt es für manche Teile keinen gleichen oder besseren Ersatz.