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Reparatur eines Rundfunkempfängers/Verstärkers KENWOOD KR-100

 


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Vorwort

Unser KENWOOD KR-100 ist ein Überbleibsel aus dem Jahre 1970.

Das Gerät besteht aus einem Rundfunkempfänger für UKW und Mittelwelle in Verbindung mit einem Verstärker mit mehreren Eingängen für Plattenspieler, Tonbandgerät und weiteren Audio-Signalquellen.
Als Ausgänge stehen u. a. Anschlüsse für 2 Lautsprecherpaare zur Verfügung sowie die Ausgänge des Vorverstärkers und die Eingänge des Endverstärkers, der mit einer Sinus-Ausgangsleistung von 2 x 50 Watt an einer Lautsprecherimpedanz von 4 Ohm spezifiziert ist. Zur Beeinflussung des Audiosignals stehen neben der herkömmlichen Klangeinstellung diverse Filter zur Verfügung.
Insgesamt ist der KENWOOD KR-100 dadurch sehr universell einsetzbar und gehörte damals sicher zu den Spitzengeräten seiner Zeit.



Der KR-100 wurde bis dato viele Jahre als "Garagenradio" in unserem Wintergarten benutzt.
Er stand zwar trocken, war aber starken Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen ausgesetzt - Einflüsse, die einem solchen Gerät sicher nicht sehr zuträglich sind.

In den letzten Jahren machten sich dann auch gewisse Schwächen bemerkbar bis hin zum Totalausfall eines Stereokanals. Spätestens jetzt stellte sich die Frage nach der weiteren Verwendung: Entsorgen oder Aufarbeiten?

Wir entschieden uns für Zweiteres, und weil es erneut ein interessantes und lehrreiches Projekt war soll es an dieser Stelle kurz beschrieben werden.
KENWOOD KR-100
Der KENWOOD KR-100 im Januar 2020




Durchzuführende Tätigkeiten

Als kritisch werden - wie bereits in anderen Beiträgen erwähnt - in erster Linie die Elektrolyt-Kondensatoren betrachtet. Sie beinhalten einen mehr oder weniger flüssigen Elektrolyten, der im Laufe der Zeit austrocknet und somit zu veränderten Spezifikationen oder Ausfällen führen kann.

Auch nicht gekapselte Trimm-Potentiometer gelten als anfällig, da sie im Laufe der Zeit korrodieren können - besonders natürlich bei ungünstigen Umweltbedingungen (Stichwort "Garagenradio"). Die Folgen reichen von schlechten Kontakten innerhalb des Potis über nur noch ohne Federkraft aufliegende Schleifkontakte bis hin zum Abbruch der Anschlusspinne.

Folien- und Keramik-Kondensatoren sind weniger empfindlich, wenngleich auch sie im Laufe der Zeit etwas Feuchtigkeit ziehen. Wenn diese Teile nicht sichtbar beschädigt sind, dann kann man einen Austausch vom Einhalten der angegebenen Spezifikationen abhängig machen.

Widerstände sind ebenfalls unkritisch, sofern sie nicht - aus welchen Gründen auch immer - ihre Werte signifikant geändert haben oder ausgefallen sind.

Schwierig wird es bei Bedienungselementen wie "kratzende" Potentiometer und unzuverlässig schließende Schalter.
Diese Teile wird man kaum als Original-Ersatz finden, sodass man auf eine geeignete Reinigung angewiesen ist. Allerdings sollte man nicht erwarten, dass das eine Maßnahme für die Ewigkeit ist.

Wenngleich diese Liste der durchzuführenden Tätigkeiten recht überschaubar erscheint sollte man damit rechnen, dass der eine oder andere Austausch von Bauteilen auch mal schief geht und zusätzlicher Reparaturaufwand notwendig ist.



Benötigte Unterlagen und Einstellwerte

Es liegt auf der Hand, dass eine solche "Frischzellenkur" etwas mehr Dokumentation erfordert, als nur eine Bedienungsanleitung. Diese enthält zwar diverse technische Daten, ist darüberhinaus aber nicht weiter brauchbar.

Schaltpläne in schlechter Qualität findet man z. B. im Internet, allerdings sollte man nicht davon ausgehen, dass sie das vorliegende Gerät exakt beschreiben. Der KR-100 wurde im Laufe seiner Produktionszeit offenbar so oft geändert, dass für jede Baugruppe eine Vielzahl von Versionen existiert.
Auch von der heutigen JVCKENWOOD Corporation habe ich lediglich die bereits vorliegenden Pläne in schlechter Qualität erhalten. Da die Pläne zudem den einen oder anderen Fehler enthalten sollen sie an dieser Stelle nicht veröffentlicht werden.
Immerhin enthält der Schaltplan - wenn sie denn lesbar sind - Angaben zu den Arbeitspunkten der Transistoren, also zu den Gleichspannungen, die sich an den Transistoren einstellen sollten, sowie die Werte für die Symmetrie und den Ruhestrom der Endstufe.

Komplette Service-Unterlagen habe ich überhaupt nicht gefunden.
Einerseits ist das insofern lästig, dass man praktisch keine Hinweise zur Einstellung der Trimm-Potentiometer hat. Andererseits ist es aber fraglich, ob man überhaupt Zugriff auf die erforderlichen Messgeräte zum Abgleich des Zwischenfrequenzkreises und des Stereo-Dekoders hätte.
Man kann lediglich versuchen, das Widerstandsverhältnis bzw. den eingestellten Widerstandswert der vorhandenen Potis möglichst genau zu messen und die neuen Potis auf diesen Wert einzustellen. Schlechter als vorher kann es eigentlich nicht werden, und im vorliegenden Fall hat das sogar auch überraschend gut funktioniert.



Technischer Stand des KENWOOD KR-100

Ein Blick in den geöffneten KR-100 offenbart die pure Technik der 1970er Jahre.

Von oben betrachtet ein ordentliches und aufgeräumtes Gerät, von unten jedoch ein hoffnungsloser "Drahtverhau". Es ist klar, dass die Baugruppen und Bedienungselemente untereinander verbunden werden müssen, aber hierzu werden weder Lötstützpunkte geschweige denn Steckverbindungen verwendet, sondern die Leitungen irgendwo auf die Leiterbahnen der Baugruppen gelötet. Eine solche Technik ist nicht nur schwer reparierbar, sondern wär heute - zum Glück - auch nicht mehr bezahlbar.


Blick von oben ...
Blick von oben ...
 
... und Blick von unten
... und Blick von unten in den KR-100


Schaut man genauer hin dann fällt auf, dass mit Ausnahme der Netzspannung führenden und geschirmten Leitungen ALLE Verbindungen in der selben dünnen Drahtstärke ausgeführt wurden - egal wie groß der Strom ist, den sie führen.

Auffällig ist ebenfalls, dass die Versorgung der einzelnen Stereo-Kanäle über nur EINE Leitung erfolgt. Auch das spart zweifellos Kosten, aber technisch betrachtet trägt die gemeinsame Versorgung von Stereokanälen nicht gerade zur Kanaltrennung bei.

Ein weiterer Punkt ist die elektrische Sicherheit.
Der KR-100 hat einen 2-adrigen Netzanschluss und suggeriert somit ein schutzisoliertes Gerät der Schutzklasse 2. Selbstverständlich ist Schutzisolation auch bei einem Metallgehäuse machbar, wenn im Inneren entsprechende Maßnahmen getroffen werden. Nach heutigen Gesichtspunkten werden die Anforderungen der Schutzisolation beim KR-100 jedoch ganz sicher nicht erfüllt - auch das gehört zur Technik der 1970er Jahre.
Immerhin gibt es auf der Rückseite eine Möglichkeit zum Anschluss an das Schutzleitungssystem.


Neben dem Netzteil und weiteren frei verdrahteten Bauteilen enthält das Gerät folgende Baugruppen mit folgenden Kennzeichnungen:


  • RF (Tuner):
  • UA 1125 K
  • IF (Zwischenfrequenzkreis):
  • UA 1220 K
  • MPX (Stereo-Dekoder):
  • UA 14023 E
  • PRE AMP (Entzerrer-Vorverstärker):
  • UA 13064 A
  • NF TONE (Klangeinsteller):
  • UA 13443 A
  • MAIN AMP (Endverstärker):
  • UA 13054 A (?) (Baugruppe trägt keine Aufschrift, ist nur an den 6 Trimm-Potentiometern identifizierbar)



    Die Tätigkeiten im Einzelnen

    Zunächst wurde eine Bestandsaufnahme aller zu ersetzenden Bauteile durchgeführt.
    Da viele Teile aufgrund der schlechten Lesbarkeit auf dem Schaltplan nicht identifizierbar sind ist es sinnvoll, die aufgedruckten Werte direkt von den Bauteilen abzulesen. Für schlecht zugängliche Bereiche hat sich hierfür ein kleiner Zahnarzt-Spiegel als sehr hilfreich erwiesen.

    Anschließend erfolgte die Auswahl der neuen Bauteile.
    Hierbei ist zu beachten, dass heutige Elektronik-Bauteile durchweg deutlich kleiner sind und nicht in das vorhandene Rastermaß passen. Zum Teil kann man das kompensieren, indem Kondensatoren mit einer höheren Betriebsspannung eingesetzt werden, meistens wird man sich aber mit kleineren Bauformen begnügen und die Anschlussdrähte entsprechend spreizen müssen. Das ist nicht weiter tragisch, allerdings liegen die Kondensatoren dann nicht mehr auf der Leiterplatte auf.
    Ähnlich ist es bei den Trimm-Potentiometern - auch hier muss man eine Bauform wählen, die möglichst gut in das vorhandene Raster passen könnte.

    Bezogen wurden die Bauteile bei der Firma Reichelt Elektronik.
    Mit diesem Lieferanten wurden vorher bereits gute Erfahrungen gemacht - das Sortiment ist groß, die Preise sind o.k., die Abwicklung ist problemlos und die Lieferung erfolgt zügig. Aus meiner Sicht absolut empfehlenswert.

    Danach ging es "ins Eingemachte".
    (Fast) alle der oben aufgeführten Baugruppen wurden aus dem "Drahtverhau" herausgelötet und nach Austausch der Bauteile wieder eingelötet.
    Hinzu kam eine Vielzahl weiterer frei verdrahteter Elektrolyt-Kondensatoren auf der Unterseite des Chassis sowie die Ausgangskondensatoren der Endverstärker und die Kondensatoren des Netzteils.
    Auch einige Widerstände wurden ersetzt. Nicht deshalb, weil sie defekt waren, sondern weil sie zum Teil recht voluminöse Baugrößen hatten und zudem an ungünstigen Stellen auf der Lötseite der Leiterplatten untergebracht waren. Diese wurden durch kleinere Bauformen ersetzt und an geeigneteren Stellen platziert.

    Da die Tätigkeiten keineswegs ohne Zwischenfälle verliefen sollen sie nachfolgend etwas näher betrachtet werden.



    Baugruppe RF (Tuner)

    Dieses war die einfachste Baugruppe.
    Hier gibt es weder Elektrolyt-Kondensatoren noch Trimm-Potentiometer, sodass weder ein Ausbau noch eine sonstige Bearbeitung erforderlich war.
    Die Leiterplatte wurde lediglich vom Staub befreit und die Achse des Drehkondensators mit einem Tropfen Graphitöl geschmiert.


    Baugruppe IF (Zwischenfrequenzkreis)

    Bei dieser Baugruppe waren nahezu 20 Leitungen von Lötstiften und Leiterbahnen abzulöten sowie mehrere Lötverbindungen zwischen Leiterbahnen und Chassis zu trennen. Zweiteres ist besonders unangenehm, weil hierfür ein sehr heißer Lötkolben erforderlich ist und die Gefahr besteht, dass sich die Leiterbahnen vom Leiterplattenmaterial ablösen.

    Es ist selbstredend, dass ein erfolgreicher Wiedereinbau nur dann gelingen kann, wenn vorher der Istzustand möglichst detailliert dokumentiert wurde.
    Hierzu mache ich nicht nur reichlich Fotos, sondern auch die eine oder andere Skizze mit Nummern der betroffenen Leiterbahnen. Die abgelöteten Leitungen kennzeichne ich mit diesen Nummern, um sie hinterher eindeutig wieder zuordnen zu können. Die Farbkennnzeichnung der Leiter allein ist nicht ausreichend, da einige Farben mehrfach verwendet werden.


    Skizze
    Skizze der Lötverbindungen ...
     
    Gekennzeichnete Leitungen
    ... und die gekennzeichneten Leitungen


    Der Zwischenfrequenzkreis enthält 5 Trimm-Potentiometer, von denen 3 als Spannungsteiler und 2 als Vorwiderstände benutzt werden. Nach Auslöten der Trimmer wurden die Teilerverhältnisse und Vorwiderstandswerte gemessen und die neuen Trimmer entsprechend eingestellt und eingelötet.
    Neben den Elektrolyt-Kondensatoren wurden außerdem einige Widerstände durch kleinere Bauformen ersetzt.
    Nach Austausch aller Teile wurde die Leiterplatte mit Hilfe eines Reinigungsmittels der Firma Kontakt Chemie von den Lötmittelrückständen befreit.


    IF Bestückungsseite
    Die Bestückungsseite ...
     
    IF-Lötseite
    ... und die Lötseite der Baugruppe IF


    Eingebaute Baugruppe IF
    Die eingebaute Baugruppe IF
    Zur Vermeidung der unpraktikablen und fehlerträchtigen Lötverbindungen zum Chassis wurden nachträglich noch insgesamt 3 Lötfahnen mit einer 3mm-Bohrung auf die betroffenen Masse-Leiterbahnen der Baugruppe gelötet.

    Anschließend wurde das Chassis mit 3 Bohrungen versehen, sodass die ehemaligen Lötverbindungen beim Einbau der Baugruppe jetzt durch Schraubverbindungen hergestellt werden können (rot markiert).

    Beim Einbau der Baugruppe und Anlöten der Leitungen fiel auf, dass der Anschlussdraht eines Widerstandes durchtrennt war (grün markiert).

    Vermutlich wurde dieser Widerstand beim Kürzen des benachbarten Drahtes zufällig "erwischt" und niemand hat es gemerkt.
    Da der Widerstand im Schaltplan eingezeichnet ist, wurde er jedenfalls wieder angelötet.
    Gebrochener Draht
    Der abgebrochene Draht eines Widerstandes



    Baugruppe MPX (Stereo-Dekoder)

    Deutlich unspektakulärer war die Bearbeitung der Stereo-Dekoder-Baugruppe.
    Hier gab es nur wenige Leitungen zu trennen und wieder anzulöten sowie nur wenige Kondensatoren und nur ein einziges Trimm-Potentiometer zu ersetzen.


    MPX Bestückungsseite
    Die Bestückungsseite ...
     
    MPX Lötseite
    ... und die Lötseite der Baugruppe MPX



    Baugruppe PRE AMP (Entzerrer-Vorverstärker)

    Etwas spannender war wieder die Baugruppe PRE AMP.
    Wie bereits erwähnt war seit längerer Zeit ein kompletter Kanal ausgefallen, aber nur für die Signalquellen FM, AM, MAG1, MAG2 und TAPE - der Eingang AUX funktionierte dagegen auf beiden Stereokanälen.


    PRE AMP Bestückungsseite
    Die Bestückungsseite der Baugruppe PRE AMP
    Ein Blick in den Schaltplan zeigte, dass mit Ausnahme von AUX alle Signalpfade durch den Entzerrer-Vorverstärker verlaufen - es war also anzunehmen, dass der Fehler in der Baugruppe PRE AMP zu suchen war.

    Die Ursache für einen solchen Fehler hätte durchaus ein defekter Elektrolyt-Kondensator sein können, und deshalb wurde zunächst in bewährter Manier weitergemacht - also Leitungen ablöten, Leiterplatte ausbauen, Kondensatoren und das Trimm-Potentiometer erneuern, Leiterplatte einbauen und Leitungen wieder anlöten.


    Eine kleine Änderung an der Leiterplatte wurde ebenfalls noch gemacht:
    Ursprünglich waren die beiden (dicken) Schirme der ankommenden Signalleitungen auf EINER Leiterbahn vereint - das war nicht nur unpraktisch, sondern es bestand zudem das Risiko, dass sich die Leiterbahn durch das "Herumbraten" beim erneuten Anlöten der Schirme vom Trägermaterial ablösen könnte.

    Um das zu verhindern wurde eine doppelte Lötfahne angebracht und mit einer kleinen Schraube gesichert. Dadurch können jetzt beide Schirme getrennt angelötet werden, was eine deutlich einfachere Handhabung ermöglicht.
    Doppel-Lötfahne auf der Baugruppe PRE AMP
    Doppel-Lötfahne auf der Baugruppe PRE AMP


    Danach wurde ein Funktionstest durchgeführt mit dem Ergebnis, dass ein Stereokanal nach wie vor "tot" war. Eine anschließende Messung der Arbeitspunkte im betroffenen Kanal bestätigte dann auch eine deutliche Abweichung von den im Schaltplan angegebenen Werten.


    Schaltplan der Baugruppe PRE AMP
    Auszug aus dem Schaltplan der Baugruppe PRE AMP
    Zunächst wurden die Transistoren rudimentär getestet - also deren Dioden-Verhalten zwischen Basis und Emitter sowie zwischen Basis und Kollektor im eingebauten Zustand; diese Bauteile zeigten aber keine Auffälligkeiten.

    Da die Elektrolyt-Kondensatoren bereits ausgetauscht waren kam jetzt nur noch ein defekter Widerstand in Frage - ein solcher Fehler ist zwar selten, aber nicht ausgeschlossen.

    Die Messung einiger Widerstände im eingebauten Zustand ergab, dass Rd7 (rot markiert) anstatt 560k einen Wert von mehreren MOhm hatte; hoch genug, um den Arbeitspunkt massiv zu beeinflussen.
    Der Widerstand konnte im eingebauten Zustand des PRE AMP entfernt und durch einen intakten Widerstand ersetzt werden.
    Ein erneuter Test bestätigte abschließend die korrekte Funktion beider Stereokanäle.



    Baugruppe NF TONE (Klangregelung)

    Diese Baugruppe befindet sich an einer sehr unzugänglichen Stelle und hat zudem zahlreiche Verbindungen zu den Bedienelementen auf der Frontplatte.


    Die Leitungen wurden zwar nicht direkt auf die Leiterbahnen gelötet, sondern an Lötstifte, einfacher wird es dadurch aber nicht. Vor dem Verlöten wurden die Drähte sorgfätig um die Lötstifte gewickelt, sodass man sie hinterher kaum wieder ab bekommt.

    Am besten funktioniert es, wenn man möglichst viel Zinn absaugt und dann versucht, die Drähte unter Erhitzung wieder einigermaßen zurückzubiegen - ggfs. mit Hilfe eines kleinen Uhrmacher-Schraubendrehers oder einer Pinzette.

    Der eigentliche Austausch der Kondensatoren war problemlos und bedarf keiner weiteren Beschreibung.
    Baugruppe NF TONE
    Die Baugruppe NF TONE


    NF TONE Bestückungsseite
    Die Bestückungsseite ...
     
    NF TONE Lötseite
    ... und die Lötseite der Baugruppe NF TONE



    Baugruppe MAIN AMP (Endverstärker)

    Auch von dieser Baugruppe mussten vor dem Ausbau ca. 20 Leitungen von den Leiterbahnen abgelötet werden.
    Neben den Elektrolyt-Kondensatoren waren insgesamt 6 Trimm-Potentiometer zu ersetzen, welche nicht als Spannungsteiler, sondern als einstellbare Widerstände verwendet werden. Wie zuvor wurden auch hierbei die Werte der alten Trimmer ermittelt und die neuen Trimmer entsprechend eingestellt.
    Auf der Lötseite wurden außerdem mehrere Widerstände durch kleinere Bauformen ausgetauscht.


    MAIN AMP Bestückungsseite
    Die Bestückungsseite ...
     
    MAIN AMP Lötseite
    ... und die Lötseite der Baugruppe MAIN AMP


    Wie bereits erwähnt werden beide Endverstärker über nur eine einzelne (dünne) Zuleitung mit Strom versorgt. Prinzipiell funktioniert das natürlich, allerdings ist in diesem Fall die separate Einstellung der Ruheströme sehr unpraktisch - und die externen Leistungstransistoren der Endstufe hängen auch noch an dieser Leiterbahn.

    Doppel-Lötfahne auf der Baugruppe MAIN AMP
    Doppel-Lötfahne auf der Baugruppe MAIN AMP
    Deshalb wurde eine der beiden Drahtbrücken auf der Leiterplatte entfernt und stattdessen - wie bereits bei der Baugruppe PRE AMP - zwei Doppel-Lötfahnen auf die betroffenen Leiterbahnen gelötet und mit kleinen Schrauben gesichert. Dadurch können die Endverstärker einzeln mit der Stromversorgung verbunden werden, was die Einstellung der Ruheströme deutlich vereinfacht.

    Auch die Endtransistoren können jetzt unabhängig von anderen Lötstellen separat mit der Leiterplatte verbunden werden.


    Abschließend wurden die Endtransistoren vom Kühlkörper geschraubt und die Isolierscheiben aus Glimmer entfernt.

    Sowohl Transistoren als auch der Kühlkörper wurden von den Resten der verhärteten Wärmeleitpaste gereinigt und die Transistoren anschließend mit SIL-PAD-Scheiben wieder montiert.
    Das sind Scheiben aus einer Silikonfolie mit hoher Isolationsfestigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit zum Abführen der Wärme auf den Kühlkörper - im Bild rechts als graue Scheiben mit der Kontur der Endtransistoren erkennbar.
    Enstransistoren
    Die Endtransistoren der Baugruppe MAIN AMP


    Nach dem Einbau des Endverstärkers erfolgte die Einstellung und hierzu dienen insgesamt 6 Trimm-Potentiometer - zwei für den Ruhestrom, zwei für die Symmetrie (Gleichspannung am Ausgangskondensator) und zwei vermutlich zur Einstellung der Kurzschlussstrom-Begrenzung. Letzteres ist aber nicht ganz sicher und deren voreingestellter Widerstandswert wurde deshalb nachträglich auch nicht mehr verändert.

    Als Ruhestrom wird im Schaltplan ein Wert von 30mA angegeben und die Symmetrie beträgt üblicherweise die Hälfte der Versorgungsspannung - im Leerlauf also 34V. Das hört sich einfach an, ist aber durchaus etwas problematisch.
    Beide Werte sind nicht nur voneinander, sondern außerdem auch von der Temperatur abhängig. Bläst man mit dem Fön auf die Leiterplatte, dann steigt der Ruhestrom (bei 50 mA habe ich aufgehört). Erwärmt man dagegen den Kühlkörper der Endtransistoren, dann wird der Ruhestrom vom dort vorhandenen Temperaturfühler wieder heruntergeregelt.
    Man kann nur versuchen, die Werte für Ruhestrom und Symmetrie bei Raumtemperatur am betriebswarmen Gerät einigermaßen auf die geforderten Werte einzustellen und hoffen, dass es über den gesamten zu erwartenden Temperaturbereich ausreichend stabil bleibt.


    Sonstige Elektrolyt-Kondensatoren


    Ausgangs- und Ladekondensatoren
    Ausgangs- und Ladekondensatoren
    Es fehlten noch der Ladekondensator des Netzteils, die Ausgangskondensatoren der Endverstärker sowie eine Reihe axialer Elektrolyt-Kondensatoren auf der Unterseite des Chassis.

    Ladekondensator und Ausgangskondensatoren waren kein Problem - hierfür konnten 3 gleiche Becher-Kondensatoren 2200µF/100V passenden Durchmessers beschafft werden, die sich mit den originalen Schellen befestigen ließen.


    Die axialen Kondensatoren auf der Chassis-Unterseite sind auf Lötleisten verdrahtet und dadurch schwierig herauszulöten.
    Deren Anschlussdrähte wurden bei der Montage durch die Bohrungen der Lötfahnen gesteckt, sorgfältig um die Lötfahnen gewickelt und dann verlötet. Man kann die Kondensatoren zwar mit dem Seitenschneider heraustrennen, wenn aber auch die Drahtreste entfernt werden sollen, dann passiert es gelegentlich, dass eine Lötfahne komplett abbricht.
    Wenn man sich nicht noch mehr Arbeit machen und die komplette Lötleiste ersetzen will, dann kann man den Rest der abgebrochenen Lötfahne ausbohren und stattdessen auf diesen Platz eine einzelne oder auch mehrere passende Lötfahnen anschrauben.


    Axiale Kondensatoren auf Lötleisten
    Axiale Kondensatoren auf Lötleisten
     
    Reparierte Lötleiste
    Mit 3 einzelnen Lötfahnen reparierte Lötleiste



    Leistungstest und unvorhergesehene Reparatur des Netzteils

    Nach dem Austausch aller kritischen Bauteile erfolgte eine Funktionsprüfung mit abschließendem Leistungstest - und bei Abruf der maximalen Ausgangsleistung von 2 x 50W brannte nach wenigen Sekunden die 2A-Feinsicherung im Netzeingangskreis durch :-(
    Zunächst wurde nur eine neue Sicherung eingebaut, aber auch diese brannte kurze Zeit nach dem Einschalten wieder durch :-(

    Um einen Überblick zu bekommen wurden die auftretenden Spannungen und Ströme abgeschätzt, und hierzu ist ein kurzer Ausflug in die Theorie erforderlich.
    Eine Ausgangsleistung von P = 50 W an einer Lautsprecherimpedanz von Z = 4 Ω erfordert eine effektive Signal-Wechselspannung von US = √(P x Z) = 14,14 V und einen effektiven Signal-Wechselstrom von IS = US / Z = 14,14 Volt / 4 Ω = 3,535 A.
    Bei 2 x 50 W ergibt sich dementsprechend ein Strom von IS = 2 x 3,535 A = 7,07 A.
    Bei einem sinusförmigen Signal - und mit solchen Signalen wird üblicherweise gemessen - ist der im Mittel aus dem Ladekondensator entnommene Gleichstrom I= um den Formfaktor 2,22 kleiner und ergibt sich somit zu I= = IS / 2,22 = 7,07 A / 2,22 ≈ 3,2 A

    Der Ladekondensator muss ständig vom Strom aus dem Transformator nachgeladen werden, dieser Strom ist jedoch nicht sinusförmig, sondern besteht aus mehr oder weniger starken Stromimpulsen. Der Effektivwert dieser Stromimpulse ist höher, als der mittlere Gleichstrom, und lässt sich mit einem weiteren Formfaktor berechnen - und genau hier liegt das Problem. Der Formfaktor zwischen effektivem Wechselstrom und Gleichstrom ist sowohl abhängig von der Kapazität des Ladekondensators als auch von der Innenimpedanz des Transformators - und diese ist erstmal nicht bekannt.
    Mit einem geeigneten Messgerät kann man den Effektivwert der Stromimpulse natürlich auch messen, aus der Erfahrung mit ähnlichen Netzteilen und Verstärkern möchte ich an dieser Stelle der Einfachheit halber aber einen Formfaktor 1,5 annehmen.
    Der effektive Wechselstrom errechnet sich somit etwa zu I = I= x 1,5 ≈ 3,2 A x 1,5 ≈ 4,8 A.
    Da die Sekundärspannung am Transformator bei dieser Belastung auf ca. U = 40 V absinkt ergibt sich eine Transformator-Ausgangsleistung von ca. S = U x I ≈ 200 VA (Scheinleistung). Von der Sekundärleistung des Transformators kommt letztendlich etwa die Hälfte an den Lautsprechern an - das ist die Eigenart dieser Schaltungen.

    Anhand der Bauform und der Baugröße des Transformators ist erkennbar, dass er eine Sekundärleistung von 200 VA auf Dauer nicht liefern kann - dazu ist er einfach zu klein. Das muss er aber auch nicht. Die damalige HIFI-Norm DIN 45500 besagt, dass ein Verstärker gemäß dieser Norm seine spezifizierte Sinus-Ausgangsleistung lediglich für 10 Minuten liefern können muss - und es ist eben wirtschaftlicher, einen Transformator kurzzeitig zu überlasten, als einen größeren und stärkeren Typen einzubauen, dessen Leistung nur selten benötigt wird.

    Anschließende Messungen ergaben, dass nicht der Transformator defekt war, sondern der Gleichrichter. Die Daten des verbauten Gleichrichters konnten zwar nicht mehr ermittelt werden, allgemein ist ein korrekt dimensionierter Gleichrichter aber ein recht robustes Teil, welches nicht ohne weiteres kaputt geht.
    Auch am Gleichrichter waren beim Ausbau der alten Kondensatoren 2 Lötfahnen abgebrochen - es ist denkbar, dass der Gleichrichter während des Lötvorgangs durch die große Hitzeentwicklung vorgeschädigt wurde, was bei Abruf des maximalen Stroms dann zum Defekt führte.


    Es half nichts - um das Gerät reparieren zu können war eine weitere Bestellung bei Reichelt Elektronik erforderlich.

    Beschafft wurde ein Gleichrichter mit ähnlicher Bauform und den Daten 400V / 25A.
    Leider war der neue Gleichrichter nur mit nicht lötbaren 6,3mm-Steckzungen erhältlich - und die dafür zu verwendenden Flachstecker waren so groß, dass sie Kurzschlüsse zum Bodenblech des Gehäuses verursachten.

    Also wurden die Bohrungen in den Steckzungen mit einer Nadelfeile auf ca. 3mm aufgebohrt und anschließend auf jede Steckzunge eine passende Lötfahne geschraubt.
    Der neue Gleichrichter
    Der neue Gleichrichter



    Bei dieser Aktion wurden nahezu 100 Bauteile ausgetauscht und die Kosten beliefen sich auf etwa 40 Euro - man bekommt also gewissermaßen viel "Spaß" für sein Geld.



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    (Letzte Aktualisierung: Februar 2020)
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