Umbau einer Einweggleichrichtung

Hallo Ivica,

beim Ersatz eines Einwegselen- durch einen Brückensiliziumgleichrichter sind mehrere Effekte zu beobachten, wie Peter schon sagt.

Die Gleichspannung am Ladeelko steigt erstens prinzipbedingt durch die Brückenschaltung zweitens durch den niedrigeren Ri des Siliziumübergangs.
Hinzu kommt noch die heutige 230V Netzspannung, so dass Einiges an Spannung durch einen Vorwiderstand abgebaut werden muss. Die Anodenspannung ist dann vom Innenwiderstand her höherohmig und bei Belastung weniger stabil.

Weiterhin hat das Gerät es dann mit einem Brumm von 100 Hz statt 50 Hz zu tun.
100 Hz können zwar ceteris paribus leichter gesiebt werden, andererseits kann es durch die größere Empfindlichkeit des Lautsprechers bei 100 Hz wieder zu einem stärkeren Brumm kommen.

Ich würde vorschlagen, die Entscheidung davon abhängig zu machen, ob es ein siebbedingtes Brummproblem bei Einweggleichrichtung gibt und davon, ob der Netztrafo hart an der Grenze seiner Belastbarkeit operiert.

Wenn man umstellt, ist zu beachten, dass ein Vorwiderstand passenden Wertes und passender Belastbarkeit vorgesehen wird und dass j e d e der 4 Diodensterecken mit einem parallelen Kondensator ausreichender Spannungsfestigkeit versehen wird.

Nun Ivica, es ist erst einmal die Frage, ob der Brumm bei diesem konkreten Gerät aus der Anodenspannungsversorgung kommt oder ob es etwa im NF-Teil Einstreuungen gibt. Auch über die Röhrenheizung kann der Brumm kommen, bei bestimmten Röhren, wie ECL86 erst recht. Im Moment ist alles 50 Hz, die Quellen sind nach Gehör nicht zu unterscheiden.

Ich persönlich würde mir die Mühe des Umbaus bei einem Gerät, das ich verschenken will, wohl nicht machen

Bei einem eigenen Gerät kann man schon eher Grundlagenforschung betreiben und die Brummquellen nach und nach abstellen. Dazu gehört dann ggf. auch die Brückenschaltung...

Hallo Ivica,

dann würde ich sagen, mach es einfach mal bei diesem Wildbad!

1. Diode und C63 ausbauen, Brücke einbauen.

2. Zur Unterdrückung von Störungen und zum Schutz der Dioden vor Spannungsspitzen (wogegen Siliziumdioden viel empfindlicher sind) werden 4,7 nF 400V~ Kondensatoren eingebaut.
Da bei Brückenschaltung nicht mehr eine Seite der Sekundärwicklung an Masse liegt, sondern die Wicklung symmetrisch gegen Masse belastet wird, sind schon einmal je ein Kondensator von jedem Wechselspannungsanschluss nach Masse Pflicht.
Um Störungen im Gerät durch die Schaltvorgänge in den Dioden zu unterdrücken, kommt noch mindestens ein Kondensator von + nach - hinzu. Manche Hersteller (Grundig) haben aber zwei Kondensatoren - einen von jedem Wechselspannungsanschluss nach Plus - eingebaut.
Ich halte das für die beste Lösung, da die entstehenden Schaltimpulse so direkt an jeder einzelnen Diode vernichtet werden.

Gerade wenn man mit dem Gerät auch AM hören will, gilt es hier sorgfältig vorzugehen!
Alle Kondensatoren mössen mit ganz kurzen Drähten direkt an die Gleichrichteranschlüsse gelötet werden, da sonst schon wieder Induktivitäten entstehen, die deren Wirkug mindern. Ideal sind hier radiale Bauformen.

3. Ein Vorwiderstand ist vorzusehen und empirisch zu ermitteln. Sein Wert wird typischerweise höher liegen als beim Ersatz einer Selen- durch eine Siliziumbrücke.

Hallo.

Ich will einmal zwei verwandte Arbeiten miteinander verlinken.

Das Ende post 024 dabei beachten.

http://saba.magnetofon.de/showtopic.php?threadid=3418&highlight=Gleichrichterschaltung


Der zusaetzliche Widerstand vor der Bruecke muss rein! weil der Strom im Trafo bei Einweggleichrichtung das 2,1 fache des DC-Wertes ist und bei der der Bruecke nur das 1,57 fache.
Der Innenwiderstand des Trafos wirkt daher viel weniger auf die Spannung unter Last. Beachtet aber was hf500 im Post 024 sagt genauso Achim hier bei 005

hans

Hallo Ivica,

es gibt eine Möglichkeit des Erhaltes des alten Innenwiderstandes, indem du den Original Gleichrichter im Gerät belässt, sofern er noch ok ist. Wenn du jetzt davor eine Brückenschaltung mit Sil-Dioden 1N4007 anordnest bekommst du deine 100Hz Ripple (Brummspannug). Hierbei erhöht sich die Gleichspannung am Ladeelko nur unwesentlich. Du kannst natürlich den Selen weglassen (Brücke) und ihn durch einen Widerstand ersetzen - aber, siehe unten...

Zur Veranschaulichung habe ich dein diesbezüglich abgeändertes Netzteil als Skizze beigefügt. Wenn man die Sache Störimpulsmässig noch perfektionieren will, sollte über jede Diode ein Kondensator von z.B. 4n7 gelegt werden.



Der allgemein empfohlene Vorwiderstand beim Umbau auf Si-Dioden erhöht auch unnötig den Innenwiderstand des Netzteiles. Zudem entspricht dieser Widerstand nicht dem, wodurch ein Selengleichrichter nachgebildet werden kann. Er besteht nicht nur aus einem Widerstand, sondern aus einer Reihenschaltung mehrerer Selen-Dioden mit einer Uf und einem Ri. Als Ersatz entspricht dieses einer Spannungsquelle von ca. 1,5V pro Selenzelle plus dem Spannungsabfall über dem Ri. Das bedeutet, dass der resultierende Innenwiderstand eines Selen Gleichrichters kleiner ist, als ein Ersatzwiderstand welcher eine vergleichbare Ausgangsspannung ergibt.

Hallo Peter R. das stimmt eben gerade nicht, siehe post 006

Der Effekt steckt ja im Trafo Rprim// Rsec.

Der alte Selen wird bei Dir ja nur mit dem Wert der Bruecke wirksam-.
2 Perioden statt einer.



siehe u.a. Telefunken Laborbuch Bd.1 Seite 190
oder ITT Gleichrichter 1971/72 auf Seite 37
hans

Hallo die Runde,

dann kommt es noch auf den Frequenzgang des eingebauten Lautsprechers im Bereich 50 Hz - 100 Hz an, inwieweit der hörbare (dann 100 Hz) Brumm leiser ist oder nicht.
Hat man einen Lautsprecher, der unterhalb 100 Hz extrem abfällt oder gerade bei 100 Hz seine Resonanzfrequenz hat, wäre bei identischer Siebung sogar ein stärkerer Brumm als vorher möglich.

Hallo Hans,

die Problematik mit der unterschiedlichen Trafo Auslastung bei den einzelnen Gleichrichterschaltungen hatte ich irgendwann, nämlich in dem Beitrag, welchen Ivica zitierte, behandelt - leider finde ich diesen post momentan nicht...

Hallo Achim,

prinzipiell ist der von dir angesprochene Effekt möglich und es ist, besonders bei kleinen Geräten -mit kleineren Lautsprechern- wahrscheinlich, dass sie 100Hz bevorzugter wiedergeben als 50Hz; dann könnte das 100Hz Brummen trotz geringerer Amplitude (-6dB) in der Tat störender wirken.

Bei meinem Villingen 6-3D hat sich die Brückengleichrichtung jedoch postiv ausgewirkt.

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Grundsätzlich sollte man den Innenwiderstand des Netzteiles möglichst gering halten, um die maximal mögliche Ausgangsleistung der Endstufen nutzen zu können. Wenn nun aber wegen des großen Innenwiderstand des Netzteils die Spannung, dann wenn sie am nötigsten gebraucht wird in die Knie geht, wird auch die kraftvollste Endstufe nich Ihre geplante Sinusleistung abgeben können.

Deshalb habe ich mir zur Anpassung der Spannung eine kleine Schaltung ausgedacht, welche den Innenwiderstand vermindert. Hierbei wird der resultierende Innenwiderstand des Netzteiles geringer und damit die Vorteile moderner Sil-Bauteile ausgeschöpft. Nun ist im Wesentlichen nur noch der Innenwiderstand des Netztrafos wirksam.

Ich habe mir erlaubt Achims Bild als Grundlage zu verwenden, er hat die Entstörkondensatoren so schön eingezeichnet...



Die Z-Diode muss entsprechend des erforderlichen Spannungsafalles ausgewählt werden. Der Leistunstransistor muss isoliert (Glimmerscheibe, Wärmeleitpaste) auf dem Chassis montiert werden, um ausreichende Wärmeableitung zu gewähren. Diese Schaltung entspricht einer Leistungs Zener-Diode, wobei Uzres=Uz+Ube ist.

Diese Anordnung ermöglicht es die überschüssige Spannung abzubauen, ohne den dynamischen Innenwiderstand des Netzteils unnötig zu vergrößern.

Über erhöhte Einschaltströme braucht man sich auch keine Gedanken zu machen; sie werden schon vom Innenwiderstand des Netztrafos ausreichend begrenzt.

Als universelle Schaltung für Umbaufreudige würde ich diese Variante vorschlagen:

Hallo.

Ich habe unter schwierigen Bedinungen, das ITT Blatt eingescannt.

Dort kann man es nachlesen was ich meine.


http://saba-forum.dl2jas.com/bildupload/ITTGlr.pdf


http://saba-forum.dl2jas.com/bildupload/Laborbuch1.pdf




hans

Hallo Ivica,

ja, den Beitrag meinte ich, danke.

An die Sicherung darf keiner der Drähte, sie liegt im Primärkreis (Netzsicherung) und ist direkt mit dem Netz verbunden!!

So wie es auf dem unteren Bild aussieht muss ein ~Anschluss des Gleichrichters an die grün eingerahmte Lötöse des Trafos - der andere ~Anschluss gehört dann an den darüber befindlichen Lötstützpunkt, wobei der schwarze Draht, welcher an Masse führt vorher entfernt werden muss. Die Anodenwicklung sind also die beiden Drähte -Gelb-Grün- an den Lötstützpunkten unterhalb der Netzsicherung; es sind die beiden Drähte welche seitlich am Spulenkörker vorbeigeführt sind. Den Kondensator C63 kannst du weglassen, er wird durch die vier Kondensatoren über den Dioden des Brückengleichrichters ersetzt.

Nachsatz: Prinzipiell ist der grün eingerahmte Trafo-Anschluß ok, jedoch wird dabei der Schalter St4 umgangen - der original korrekte Anschluss wäre der Draht, welcher im obersten Chassis-Bild am Minus-Anschluss des Sel-Gleichrichters liegt - er führt über den einen gelben Draht im Isolierschlauch zu dem Schalter (St4) und kommt als der zweite gelbe Draht im Isolierschlauch zurück.

Hallo,

nachdem feststeht, dass ein Rv sein muss, hat Peter sogar einen lastabhängigen Vorwiderstand (in diesem Fall in der Minusleitung) präsentiert.
Das ist eine gute Idee, bei hoher Aussteuerung etwa mit starken Bassimpulsen wird die volle Leistungsabgabe des Netzteils möglich.

Der bei einem ohmschen konstanten Rv erzwungenermaßen heraufgesetzte Ri der Spannungsquelle ist mir immer ein Dorn im Auge, weshalb ich beim Ersatz Se-Brücke durch Si-Brücke, sofern die neue Anodenspannung nur 10-15V über Soll liegt, dazu tendiere, auf den Vorwiderstand zu verzichten. So kann die Endstufe ihre volle Leistung erbringen, die Röhren überleben uns dann halt nicht 30 sondern nur 25 Jahre

Noch ein Aspekt treibt mich bzgl. der Position eines Rv um: Liegt er hinter dem Gleichrichter, so ist bei einem Kurzschluss im Gleichrichter für ein schnelles Auslösen der Primärsicherung gesorgt. Liegt er vor dem Gleichrichter, ist der maximale Fehlerstrom für die Anodenwicklung zwar deutlich geringer, aber man sollte mit dem konkreten Widerstandswert durchrechnen, ob noch ein schnelles Auslösen der Sicherung gegeben ist! Sonst röstet der Trafo eine halbe Stunde vor ich hin, bis endlich die Schmelzsicherung anspricht.

Bei Lage des Rv hinter dem Gleichrichter gilt dieselbe Problematik natürlich im Fall eines Kurzschlusses im Bereich der Anodenspannung im gesamten Gerät.

Elegant wäre für all diese Fälle eine zusätzliche Sicherung mit genau geeignetem Nennstrom h i n t e r dem Rv für den gesamten nachfolgenden Bereich.

Bei Selengleichrichtern ist der Kurzschlussfall ja deutlich unwahrscheinlicher als bei Siliziumdioden.

Hallo Achim,

die vorgestellte "Leistungs Zenerdiode" könnte ebenso im Plus-Zweig liegen und mit einem NPN Transistor realisiert werden, aber dann würde der Transitor die hohe Anodenspannung führen, das könnte zu Durchschlägen an der Glimmerscheibe führen, wenn das Chassis als Kühlkörper genutzt wird.

Und ich denke, da die Zener-Diode sehr niederohmig ist dürfte sie auch nicht am Auslösen der Sicherung im Fehlerfall hinderlich sein.

Und ich kann jetzt gleich die nächste, verbesserte Variante nachschieben, bei welcher der Kollektor direkt an Masse geschraubt werden kann - also ein optimaler Wärmeübergang gegeben ist. Und es kann ein NPN Transistor verwendet werden - so auch ein 2N3055



Hallo Achim,

Wenn man unbedingt möchte, kann man ja einfach einen Widerstand von 5 oder 10 Ohm in Reihe zu der Anordnung - also direkt in die Minusleitung zum Gleichrichter - schalten.

Ja Peter, wenn der Transistor C-E durchschlägt, ist es nicht schlimm, wenn im Gerät oder der Siebung ein Kurzschluss vorliegt, hat man mit Deiner Schaltung im Gegensatz zum konstanten Widerstand den großen Vorteil, dass das Netzteil nachregelt und ein höherer Strom zum Fließen kommt, so dass die Primärsicherung fix auslöst!

Allgemein sollte die Schaltung m. E. so dimensioniert sein (Z-Diode, R) dass der Transistor einen Mindestwiderstand von vielleicht 5 - 10 Ohm hat, um für den Netztrafo beim Einschalten eine Strombegrenzung zu haben.

Hallo Ivica,

man kann die weisse Schrift und besonders das Zeichen davor nicht so gut erkennen- es sollte ein ~ Zeichen sein; da muss auf jeden Fall einer der ~Spannungsanschlüsse des Gleichrichters angelötet werden. Den -Anschluss des Gleichrichters kannst du dann, wie du bereits sagtest, an den Massepunkt legen zu welchem ursprünglich der schwarze Draht führte und an welchem auch C63 angeschlossen war.