Siliziumgleichrichter - Überlegung

Ja, als Notlösung habe ich das schon mal probiert. Es sind aber weniger als 10% Spannungsverlust, die dort kompensiert werden und es ist letztlich ohne Bedeutung für die Anodenspannung. Silizium und Vorwiderstand sind für eine dauerhafte Lösung der einzig praktikable Weg.

Hallo Frank,

das mit dem "Heizwiderstand" ist doch eigentlich nicht so schlimm. Denk mal an den Selen-Gleichrichter, der ist ja auch am Chassis montiert, und warum? Weil über ihm eben dieser Spannungsverlust abfällt.

Einzig "bessere" Lösung wäre da eine Halbleiter-Regelschaltung (z.B. mit MOS-FETs), die aber neben immer vorhandenem Rauschen in einem Röhrenradio eigentlich nichts verloren hat.

Hallo Frank,

die 240 Volt Lösung haben schon viele angedacht. Aber einer Röhre schadet eine Unterheizung wesentlich mehr als eine erhöhte Anodenspannung.

Obwohl der Ri des Netzteils natürlich mit all seinen Nachteilen steigt, ist es momentan die einzig praktikable Lösung, die auch den "Normalbastler" nicht vor unlösbare Probleme stellt.

Gruß, Dieter

Moin Frank,

bei Conrad sollte es die 510188 - 62 (VORSCHALTTRANSFORMATOR 220 V/400 VA) sein.
Ist aber z.Zt. ausverkauft.

Gruß Majo

Hallo Frank,

auch wenn Du nach Tausch der Selenbrücke gegen eine Siliciumbrücke die Netzspannung auf 220V~ herabsetzt wird die Anodenspannung über den angegebenen Wert liegen. Es liegt daran dass die Selenbrücke von hausaus einen höheren Innenwiderstand hat als die Siliciumbrücke, ergo wirst Du nicht um einen Vorwiderstand herum kommen.

Hallo die Runde,

die Frage haben wir, über einige Threads verteilt, schon sehr gründlich bearbeitet und auch beantwortet.

Hier möchte ich nur eine Anmerkung zum Vorwiderstand anbringen, der Manchem anscheinend nicht so recht zu behagen scheint:

Zunächst einmal ist festzuhalten, dass ja auch der Selengleichrichter in jeder Diodenstrecke einen Ohmschen Widerstand aufweist. Im Selengleichrichter wird bei gegebenem Strom im Anodenkreis dieselbe Leistung in Wärme umgesetzt wie in einem Vorwiderstand an der Siliziumbrücke, wenn dieselbe Anodenspannung im Gerät eingestellt wird. Auch die ohmschen Wderstände, die im Ersatzschaltbild in Serie zu jedem Selenübergang liegen, erhöhen den Innenwiderstand der Spannungsquelle Sekundärwicklung.
Das ist im Prinzip kein Problem, bestenfalls bei voller Leistung des Radios wären Begrenzungen zu erwarten.

Diese Identität der Verlustleistungen bzw. Innenwiderstandserhöhungen gilt für die Anpassung bei Ersatz von Selen durch Silizium.
Der zusätzlich Effekt der heute um 10V höheren Netzspannung verursacht freilich, wenn man ihm kompensiert, eine weitere kleine Innenwiderstanserhöhung. Ich bezweifle aber deren Signifikanz und es fragt sich, ob sie überhaupt der Korrektur bedarf.

Der Vorwiderstand - ob im oder außerhalb des Gleichrichters - hat aber auch noch wichtige Funktionen. So begrenzt er beim Einschalten, wenn die Siebkapazitäten noch nicht geladen sind, den maximalen Strom, was den Netztrafo und andere Bauteile schützt.

Mein Vorschlag für die allgemeine Praxis: Mit dem Spannungswahlschalter die Position (220, 240V) einstellen, die den genaueren Wert für die Heizspannung bewirkt und dann mit dem Vorwiderstand die Anodenspannung exakt anpassen.

Moin,
ja, so ungefaehr
Der Spannungsverlust der Selengleichrichter hat zwei Ursachen. Einmal den grosseren Innenwiderstand und die Flusspannung jeder vielen in Serie geschalteten Gleichrichterzellen, pro Zelle etwa 0,8V.
Bei Si-Glrn. habe ich bei Brueckenschaltung nur zwei Zellen und dazu einen wesentlich geringeren Innenwiderstand, so dass ich am Gleichrichter nur ca. 1,4V verliere. Damit kommt man im Betrieb fast auf die Spannung, die sich nach dem Einschalten am kalten Geraet am Ladeelko einstellt. Deren Rueckgang nach dem Anheizen wird durch den Innenwiderstand des Trafos und die Groesse des Ladeelkos bedingt.
Manche Geraete stecken diese Spannung im Betrieb weg, solange sie nicht deutlich ueber 300V betraegt. Bei der Wahl des zusaetzlichen Vorwiderstandes kommt es nicht so sehr drauf an; wenn die erreichte Spannung 10-15V hoeher als angegeben ist, macht das auch nichts.
Der Widerstand kann nicht nach dem ohmschen Gesetz berechnet werden, da durch ihn der impulsfoermige Ladestrom des Ladeelkos fliesst. Er wuerde so groesser als erforderlich. Am besten, man testet ihn aus, Startwert ca. 50 Ohm.

73
Peter

genauso mache ich das auch immer. Statt 50 Ohm ist mein Startwert 82 Ohm. Warum? Davon habe ich etwa 50 Stück, also müssen sie verlötet werden!

Man muss hier auch nicht allzu pedantisch sein. Es genügt im Zweifel, den Spannungsfall, den der ursprüngliche Gleichrichter (als Summe der Spannungsfälle seiner Einzelübergänge) aufgewiesen hat, näherungsweise zu kompensieren.

Die Erhöhung der Netzspannung im Zuge der Europäischen Harmonisierung beträgt gerade einmal 4,5%. Das bewegt sich im Rahmen dessen, was vom Hersteller als Netzspannungsschwankung bzw. Toleranz antizipiert wurde.

Hallo,

wir hatten aber auch früher bereits festgestellt, daß man in gewissen Fällen ohne Vorwiderstand auskommen kann. So wie bei meinem Grundig 5010 und bei Achims Saba Freiburg WII.
Bei meinem Grundig liegt die Anodenspannung etwa 10-15V zu hoch bei Spannungswählerstellung 240V. Die Heizspannung liegt bei ca. 6,18V. Es funktioniert einwandfrei.
Wie hoch ist allerdings der Schutz des Netztrafos und anderer Bauteile in der Einschaltphase durch Verwendung eines Vorwiderstandes einzustufen?

Gruß Udo

Hallo Udo,

ich persönlich würde wegen 10-15V keine (zusätzlichen) grauen Haare bekommen.

Die Strombegrenzende Wirkung des Selengleichrichters war eben faktisch vorhanden, solange er eingebaut und voll funktionsfähig war. Ob jetzt ohne ihn irgendwann der Netztafo Schaden nehmen wird, weiss man nicht. Ich kann es mir ggf. in Fällen vorstellen, wo die Anodenwicklung irgendwo scharfe Knicke oder andere Querschnittsverringerungen wie etwa Anätzungen durch Flussmittel hat.

Moin,
vor allem sind Trafos im allgemeinen kurzzeitig hoch ueberlastbar und haben bei Roehrengeraeten selbst schon reichlich Innenwiderstand (der Nennstrom bei Siemens Flachgleichrichtern war auf eine Montage auf min. 100qcm Metallchassis, C-Last und einen Trafoinnenwiderstand von 100 Ohm bezogen. Das lieferten die meisten Trafos serienmaessig man kann ja mal nachmessen, Transformation des Primaerwiderstandes nicht vergessen). Der Trafo muss sich an dem kalten Heizkreis schon so stark abarbeiten, dass der kleinere Widerstand im Anodenkreis kaum noch auffaellt. Hier wirkt auch der Widerstand der Primaerwicklung ueber die hohe Belastung durch den Heizkreis spannungs- und damit strombegrenzend. Bei den paar µF im Ladekondensator (50-100µF) ist der Anodenkreis ohnehin kaum in Gefahr. Das ist schnell aufgeladen.

Ich wollte auch nicht pedantisch sein, nur etwas ueber die "wahre Natur" des Spannungsverlustes von Selengleichrichtern sagen.
Dazu noch etwas: Bei Si-Glrn. ist der Spannungsverlust fuer jede Sperrspannung gleich, auch 1000V Brueckengleichrichter haben nur vier Dioden. Bei Se-Glrn. waechst der Spannungsverlust mit der zulaessigen Sperrspannung, da man fuer eine Zelle 20-25V zulaessige Sperrspannung annehmen kann. Das bedingt bei 250V Sperrspannung schon mal 10 Zellen, die in Serie geschaltet werden muessen. Die Sperrbelastung einer Diode im Brueckengleichrichter ist ja noch ueberschaubar, bei Einweggleichrichtern muss die Diode das 1,41-fache der doppelten zugefuehrten Wechselspannung ertragen und hat dementsprechend viele Zellen, wenn als Se-Glr. gebaut. Waehrend man fuer jede Wechselspannung. einen Si-glr mit beliebig ueberhoehter Spannungsfestigkeit verwenden kann, sollte ein Se-Glr hier nur das Notwendige haben.

73
Peter

Die im kalten Zustand der Heizfäden (Kaltleiter) noch extrem niederohmig belastete Heizwicklung ist wirklich ein gewichtiges Argument, das mir auch nie in den Sinn gekommen ist. So kann die Anodenspannung nur relativ langsam ansteigen und damit der mögliche maximale Stromfluss.
Eine Ausnahme wären völlig deformierte Anodensiebelkos, aber sie werden ja häufig routinemäßig ersetzt und außerdem gibt es für solche seltenen Fälle noch eine (hoffentlich mit dem korrekten Nennwert bestückte) Primärsicherung.

Mir ging es in 008 speziell darum, einer generellen Ablehnung von Vorwiderständen und ihrer Beurteilung als Notlösung zu widersprechen. Wenn man sie nicht benötigt, wie bei meinen FB WII und WIII oder Udos Grundig, umso besser, wenn sich wirklich starke Abweichungen der Ua nach oben nach einem Gleichrichterersatz einstellen (Vorschlag: > 7,5 % vom Sollwert), braucht man nicht zu zögern einen Vorwiderstand vorzusehen. Das "noch weichere" Hochfahren ist jedenfalls nicht negativ zu beurteilen.

Absolute Perfektionisten können natürlich die Windungszahlen der Sekundärwicklungen anpassen oder elektronische Regelschaltungen (wie von Peter (sagwas) bereits vorgestellt) einbauen.

Pragmatisch betrachtet ist eine leichte Überspannung für ein Röhrenradio genauso unbedenklich wie ein Puls von 85 beim Spazierengehen.

Moin,
noch ein Tip zur Inbetriebnahme unbekannter Geraete oder solchen, die man frisch repariert und keinen Stelltrafo hat.

Die meisten Netztrafos knistern leicht, wenn sie grob ueberlastet werden, z.B. Kurzschluss der Anodenwicklung. Daher moeglichst in einer ruhigen Umgebung einschalten, selber am nackten Chassis oder vor der Rueckseite des Radios sitzen und ein besonderes "Ohrenmerk" auf den Trafo richten. Die Skalenbeleuchtung hilft nicht immer, die Ueberlastung zu erkennen, sie leuchtet trotzdem und auch die Sicherung "kommt" nicht immer. Das Knistern hat mich schon mehrmals gewarnt, so dass der Trafo keinen Schaden erlitten hat.

73
Peter

Die sollte man genauso ersetzen, die fungieren als Einweggleichrichter und können auch durch 1N4007 ersetzt werden!