Relais-Modul 92xx und einige andere Erfahrungen

      So, habe anlaesslich der Revision eines 9241 einiges probiert, vor allem Tipps
      aus dem Forum hier ... echte Fundgrube. Ein paar kleine Erfahrungen:

      (1) Endstufenmodul. Habe 15 kOhm am Poti ergaenzt (von unten), von der
      Basis von T 1144 zur Verbindung vom Poti an R 1142 -- ist nicht wichtig,
      hat aber den Vorteil, dass die Endstufe nicht gleich Vollgas gibt, wenn mal
      der Schleifer des Trimmers seinen Kontakt verliert.
      Dann habe ich mal probiert, wie sich die Ergaenzung von 2 Elkos mit
      je 470 uF / 63 V (kann man gut von unten an die Pins am Eingang einloeten)
      bewaehrt -- und bin positiv ueberrascht. Mehr Attacke, und alles etwas
      "knackiger", kann ich sehr empfehlen (bzw. stimme der Empfehlung
      absolut zu !).

      (2) In einigen Modulen gibt es Elkos mit 4,7 uF, die man gegen Wima MKS 2
      tauschen kann. Manche liegen aber gar nicht direkt im Signal, und sind
      gut "vorgespannt" (z.B. im Linear- und im Klangmodul). Da habe ich jetzt
      mal (gute) Tantalelkos probiert, vorher paarweise ausgemessen. Geht gut,
      wie erwartet. Ich habe auch keine Bedenken bzgl. der Langlebigkeit, solange
      man nur peinlich genau darauf achtet, die Tantals absolut ohne mechanische
      Spannung einzuloeten.

      (3) Im Phonomodul sollte man C 402 und C 422 (Eingang) unbedingt gegen Folien
      tauschen, und zwar eher gegen einen hoeheren Wert (ich habe mal 3,3 uF
      in MKS 2 gewaehlt, aber man kann auch 4,7 uF nehmen). Im Ausgang stecken
      oefter mal 0.33 uF fuer C 413 und C 433 -- das ist nicht gut, denn auf der
      Hauptplatine kommen dann nochmal 0.33 uF, und man hat dann nur noch
      die Haelfte. Dies ist ein zusaetzliches Rumpelfilter, das man eigentlich nicht
      haben moechte. Die spaeter eingesetzten 2,2 uF sind eine bessere Wahl
      (wurde hier im Forum ja auch schon einmal mit Frequenzgaengen so
      dokumentiert). Da gut vorgespannt, kann man hier auch einen Tantal
      einsetzen. Wenn 0.33 uF drin sind, kann man ggf. auf der Unterseite
      einfach mal 2,2 uF parallel loeten (Polaritaet beachten !).

      (4) Auf der Netzteilplatine ist beim 9241 ein Relais, aber keine Loeschdiode.
      Nicht wirklich noetig, aber ich finde es doch besser, eine nachzuruesten.
      Es ist ja Platz fuer eine 1N4004 auf der Loetseite, Kathode an den Emitter
      von T 618. Bei mir fehlte C 624 (1 uF), keine Ahnung warum. Habe ich
      wieder nachgeruestet, und alles klappt prima.

      (5) Im Zaehlermodul hatte ich das Problem, dass die Fuehrungen fuer die
      notorisch kritischen Kontaktschwerter nicht mehr fest sassen, und sich
      auch gar nicht so ohne weiteres wieder anloeten lassen wollten. Das Zinn
      hatte sich schlicht geloest. Es half nichts -- ausbauen, schmirgeln, und dann
      neu einloeten, mit etwas "heftigeren" Loetzinn (halogenfrei reichte nicht aus
      fuer einen guten Lotfluss). Hinterher natuerlich dann mit Isoprop reinigen ...
      Das und alles genau nachloeten -- dann lief der Zaehler wieder.

      (6) Beim Abstimmspannungsmodul liess sich die 108 MHz nicht einstellen, selbst
      bei Anschlag waren es immer noch 108,4 MHz. Nicht schlimm, aber irgendwie
      stoerend. Bei meinem Modul war R 517 eine Drahtbruecke -- da habe ich dann
      mal 4,7 kOhm (Metallschicht) eingesetzt, und hatte genug "Luft" fuer die
      richtige Justage. Vielleicht eine Toleranz des TCA 530 ?

      (7) Die Lastwiderstaende R 2313 und R 2303 (jeweils 6,8 kOhm) ueber den
      Endstufenelkos verbraten jeder ueber 1 Watt -- wurde ja auch schon mal
      angemerkt. Habe jetzt mal 47 kOhm eingesetzt, das reicht voellig.

      Soweit mal meine Erfahrungen -- Hinweise und Tipps sind immer
      willkommen ! Vieles (alles ?) steht sicher auch in Achim's fundamentalem
      9241 rework -- ich bitte um Nachsicht, wenn ich da mal etwas wiederhole ...

      Besten Gruss,

      Michael

      p.s.: Zum C 624: s. Post 23 unten -- der ist besser zu entfernen.

      Noch zwei Nachtraege zu meinem bisherigen Bericht (hoffentlich
      wenigstens fuer einige hilfreich):

      (1) Die Problematik mit der Waermeleitpaste ist ja bekannt (vgl. Achim's
      9241 rework). An den Transistoren zuviel, an der Aluplatte zu wenig.
      Ersteres ist leicht zu aendern (nur etwas Arbeit -- oder man stellt auf
      andere Isoliermittel um, etwa silikonhaltige Folien). An der Aluplatte
      hat man aber schlicht das Problem, dass diese nicht plan ist. Wenn man
      nun nicht Unmengen Paste verwenden will, die dan seitlich wieder austritt,
      hilft folgende Vorgehensweise:

      Zunaechst die Alubuegel der Module gut abwischen. Jetzt
      erst einmal duenn die abgefraesten Flaechen am grossen Kuehlkoerper
      bestreichen, dann die Endstufen einmal (mechanisch) einbauen,
      und wieder raus -- dann sieht man, wo es sich schon gut verteilt hat, und
      wo noch gar nicht. Dann also nochmal Paste drauf, diesmal auf den
      Alubuegel, und halt da mehr, wo noch nichts ist. Nun final einbauen,
      und dabei ruhig Unterlegscheiben fuer die insgesamt 6 Schrauben
      spendieren, mit denen die Endstufen gehalten werden, und gleichmaessig
      festziehen, nach ein paar Minuten nochmal nachziehen.

      (2) Ich bin inzwischen bzgl. der Qualitaet der Loetstellen etwas skeptischer
      geworden, nachdem ich einfach zuviele schlechte hatte. Ein Problem sind
      die Loetstellen der Modulstecker, die sollte man auf jeden Fall _alle_
      nachloeten (hier ist u.U. ein Lot mit einem etwas kraeftigeren Flussmittel
      noetig, manche straeuben sich ...).

      Auf den Grundplatten beschraenke ich mich auf eine genaue Inspektion, und
      das Nachloeten einiger Stellen, die duenn aussehen etc. -- generell waren diese
      Platten bei mir bisher besser geloetet als die Module. Bei den Modulen loete
      ich inzwischen _alle_ Stellen nach. Dabei werden erst die ueblichen Massnahmen
      durchgefuehrt (soweit noetig / sinnvoll), dann knipse ich die Beinchen ab,
      gefolgt vom Nachloeten. Vorsicht: Das Abknipsen hat auch Nachteile, weil
      die Beinchen ja am Ende doppelt sind -- da kann sich also mal ein kleiner Rest
      selbststaendig machen. Also hinterher genau inspizieren !

      Am Ende gehe ich mit Isoprop und einem kleinen Pinsel (nicht zu weich) ueber
      alles drueber. Dabei ergibt sich dann ein Film, der vor Korrosion schuetzt und
      die Platinen glaenzen laesst. Geht uebrigens nicht mit Brennspiritus, weil
      die zur Vergaellung eingesetzten Mittel stumpfe Ergebnisse oder Verfaerbungen
      erzeugen.

      Demnaechst plane ich mal, ueber einige Optimierungsversuche an den Modulen
      zu berichten, die ueber die Elkokur hinausgehen.

      Bis denn,

      Michael

      Noch ein Nachtrag zu Punkt (1): Bei der Einstellung des Ruhestroms messe ich nicht
      an den empfohlenen Punkten (die "sehen" ja nur die Spannung ueber einen Widerstand
      0,22 Ohm), sondern klemme das DVM so an, dass ich ueber _beide_ Widerstaende
      mit 0,22 Ohm messe -- dann natuerlich auf 30 mV einstellen. Finde ich (minimal) besser,
      weil man dann ueber die Toleranz von 2 Widerstaenden mittelt, und die Spannung etwas
      groesser ist. Ist natuerlich nicht wichtig ...

      Sehr gute Hinweise,

      abgeschnittene, zu lange Anschlussleitungen immer nachlöten. Dadurch wird die Lötstelle "gasdicht" und es kann sich keine Oxidschicht ausbilden, die nach Jahren zu einem Wackelkontakt führt.

      P.S.:
      Beim Saba Verstärker MI212 sind im Treiber 22 uF und im MI215 47 uF.
      Grüße Tommy

      A bisserl Nachschub:

      Zunaechst hatte Tommy mich freundlicherweise darauf hingewiesen, dass
      man C 624 (1 uF) auf der NT-Platine laut Saba besser entfernt. Habe ich
      dann mal mit dem Oszi angesehen -- und in der Tat ist es ohne den 1 uF
      offenbar besser, weil es weniger Rueckwirkungen gibt (sonst versuchen die
      beiden Regler des Zaehler offenbar, auf diesem Wege miteinander zu reden,
      was sie nicht sollen ...).

      Ansonsten fange ich mal mit etwas Mechanischem an, dem Gehaeuse. Die
      beiden Schienen an der Unterseite sollten mit je 2 Schrauben M3x10 befestigt
      sein, und man sollte jeweils noch eine U-Scheibe spendieren. Die war bei mir
      noch nie drin, und einige Male waren die Schrauben zu kurz. Die Abstandshalter
      (oder Fuesse) sind auch immer schon defekt gewesen, die muessen also immer
      ersetzt werden. Ich habe Gummifuesse mit einem Noppen, der in die Loecher
      passt -- habe ich frueher mal bei Muetron gekauft, kann sie aber jetzt nicht
      mehr finden. Da muss ich mich bald mal nach Alternativen umsehen.

      Die Deckel sind ja auch oft schon nicht mehr schoen, und profitieren von einem
      leichten Lifting ... Farbton RAL 7021 (schwarzgrau) hat bei mir recht gut gepasst.
      Bei den spaeteren Receivern kann man auch das Typenschild einfach abziehen
      und hinterher wieder aufkleben, bei den aelteren muss man wohl besser abdecken
      (da sind die noch aus Papier, spaeter aus Kunststofffolie ... brrr, zuviele f in der
      neuen Rechtschreibung ... ;-).

      Die Rahmen vorne mag ich nicht ausbauen, wenn die Revision das nicht erfordert
      (Achim hat das ja gemacht bei seinem radikalen Durchgang). Lackiert werden
      muessen die aber doch auch oft. Ich habe mal das Rollen mit einer kleinen
      Kunststoffrolle probiert (das wurde ja hier als Alternative zum Spritzen schon
      einige Male empfohlen), und muss sagen, dass man damit mit etwas Uebung
      wirklich recht gute Resultate hinbekommt -- jedenfalls sieht es deutlich besser
      aus als ohne Nachlackierung. Und man kommt mit einer kleinen Abklebung am
      Rahmen aus, das geht dann recht fix.

      Bei den Frontplatten, vor allem der aelteren Geraete, hatte ich schon einige Male
      das Problem, dass sich die Einsaetze gelockert hatten, und wieder befestigt werden
      mussten. Das ist ein wenig Geduldsarbeit, denn man muss sie vorsichtig wieder
      reindruecken, und dann von hinten mit einem einigermassen duennfluessigen
      Kleber wieder fixieren. Ich nehme einen Modellbaukleber, der in einer Flasche mit
      einer Hohlnadel daherkommt, und dann punktgenau verteilt werden kann. Sollte
      man dann natuerlich gut trocknen lassen ... wenn alles fest ist, kann man noch
      ein wenig gummigefuellten Sekundenkleber nachlaufen lassen -- wenn der dann
      fest ist, ist's wirklich fest.

      Soviel fuer heute -- werde mir jetzt mal meine Liste fuer die Massnahmen auf
      den beiden Grundplatinen vornehmen, und dann darueber in Kuerze berichten.
      Natuerlich ist das alles "kalter Kaffee" fuer die alten Hasen und langjaehrigen
      Experten (ich bitte da fuer Wiederholungen um Nachsicht !), aber ich hoffe, dass
      eine Sammlung in einem Thread doch fuer den einen oder anderen "Revisionaer"
      nuetzlich werden koennte.

      Ein schoenes Wochenende,

      Michael

      p.s.: Noch zwei mechanische Nachtraege: Die Massebahnen am Aussenrand der beiden
      Basisplatinen sind an vielen Stellen mit dem Rahmen verloetet, und diese Loetstellen
      sind oft gebrochen (ist hier ja auch gut dokumentiert im Forum), die muss man gut
      nachloeten. Sodann gibt es (von vorne gesehen) an der rechten Seite zwei ovale
      Loecher im Seitenblech, mit Rundloechern darunter im Rahmen. In die Luecke zwischen
      Blech und Rahmen passt eine M4 Polyamidscheibe (oder auch zwei, je nach Dicke),
      und dann kann man mit 2 Blechschrauben (gleiche Groesse wie fuer die Fixierung
      der Module) und 2 Metall-Unterlegscheiben an der Stelle die Mechanik etwas
      versteifen. Mache ich inzwischen immer -- es reduziert etwas die Wackelei;
      hat sich bislang bewaehrt.

      Nachtrag und Korrektur zu meinen Beiträgen 010 und 014:


      Ich bin dem Anstieg des Klirrfaktors bei niedrigen Frequenzen nachgegangen, den ich in früheren Messungen so nicht hatte und habe die Ursache gefunden. Es lag nicht am Saba, sondern daran, dass ich am gleichen Soundkartenausgang am PC, der mir als NF-Signalausgang dient, eine Y-Verbindung zu einem NF-Übertrager (verhindert Masseschleife) hatte, der an eine Stereoanlage im Raum geht. Der NF-Übertrager bildete eine Parallelinduktivität am Ausgang des NF-Signalgenerators. Dadurch wurde der Klirrfaktoranstieg bei niedriger Frequenz verursacht!

      Nach Abziehen des Verbindungssteckers zum Übertrager, ist nun der Klirrfaktorverlauf "echt" und sieht so aus (Saba 9241 mit C 1116 47µF bipolar, bei Ausgangsleistung von 60W Sinus an 4 Ohm, beide Kanäle):




      An den Schlussfolgerungen hinsichtlich der Wirkung von C 1116 47µ bipolar gegenüber Originalbestückung mit 22µ polar ändert sich dadurch nichts. Die Verschiebung der unteren Grenzfrequenz durch diesen Ersatz bleibt weiter gültig. Eine Verminderung des Klirr bei tiefer Frequenz gegenüber Originalbestückung mit 22 µ, polar ist nicht erkennbar. In beiden Fällen beträgt THD bei 20 Hz 0,03 % +/-0,01%.


      Zum Vergleich hier der Eigenklirr meiner Messanordnung = Messgrenze (blaue Kurve) und mit parallelem Anschluss der Stereoanlage an den NF-Signalausgang über Ausgangsübertrager (rote Kurve).




      Gruss
      Reinhard

      Hallo Reinhard und Mitleser,

      danke -- gut, dass sich das klaeren liess !
      Und danke auch fuer Deine Messungen !!

      Was ich noch vergessen hatte: Ein bipolarer Elkos ist im Hinblick
      auf seinen Serienwiderstand nicht das beste Bauteil (eher mit zwei
      Elkos in Reihe zu vergleichen). Auch wenn das hier nicht wichtig ist,
      loete ich oft bei solchen Aenderungen einen Folienkondensator
      parallel (hier boete sich ein Wert von 1 uF ... 2,2 uF an).

      In frueheren Tests mit hochwertigen Verstaerkern (z.B. Audiolabor)
      fand ich meist (nicht immer) die Version MIT der Folie klanglich
      minimal besser (aeussert sich u.U. als eine Nuance im Mittel- und
      Hochtonbereich). Sicher nicht messbar ... und vielleicht eingebildet ;)
      Aber auch hier gilt: "Versuch macht kluch" ...

      Eine kleine Warnung in diesem Kontext: Mit einem direkten
      A-B-Vergleich ist es hier oft nicht getan, leider. Man sollte nach so
      einem Umloeten der Schaltung auch etwas Einspielzeit goennen.
      Je groesser die Kapazitaet, desto laenger kann das dauern.

      Ich habe es mir daher irgendwann mal angewoehnt, ein Geraet nach
      einer Revision einfach mal eine Woche oder laenger zu nutzen, und
      erst danach genauer reinzuhoeren, ob mir alles "gefaellt". Alles unter
      der Praemisse, dass vorher die technische Seite abgeschlossen war,
      also alles justiert etc. -- und alles messtechnisch einwandfrei (soweit
      ich das messen kann).


      Besten Gruss,

      Michael

      Hallo Michael,

      der an dieser Stelle von Saba vorgesehene 22 µF Elko (polar) hat - bei sehr guter Ware - einen ESR von 0,1 Ohm bei 60 kHz.

      Dein Hinweis ist richtig, der stattdessen dort eingesetzte bipolare 47 µF Elko hat einen doppelt so hohen ESR von 0,2 Ohm. Ein Folienkondensator WIMA MKS 2 von 4,7 µF hat ebenfalls 0,2 Ohm. Der parallelgeschaltet ergibt dann wieder einen ESR von 0,1 Ohm bei einer Gesamtkapazität von 51 µF.

      Ich finde, dass die Substitution schlechte Übertragung und schlechtes Musikmaterial (Optimod?) stärker abqualifiziert (weil man die Defizite besser hört) aber gute Übertragungen (SWR I, SWR II) zur Freude werden lässt. Ob die zusätzlichen parallelen Folienelkos darüberhinaus klanglich noch was bringen, vermag ich fairerweise auch nicht eindeutig zu sagen. Jedenfalls empfinde ich sie im Höreindruck nicht als nachteilig.

      Im relativ schnellen LS-Relais-Schalten bei Originalbestückung sehe ich kein Problem. Die Schaltzeit ist 0,6 s. Die Relaisplattenbestückung habe ich deshalb original belassen und keinerlei Problem damit.

      Die Originalschaltung (9241, 9260) allerdings mit korrekter Beschaltung des 22 Ohm-Widerstands, der ja nur die Entladung des 470 µF Ladeelkos hinter dem Gleichrichter und Abschaltung des Relais beim Abschalten bewirkt (deshalb hier ganz weggelassen), simuliert mit LTSpice:

      Es wurden typische Werte für das Relais von R= 220 Ohm und L=2,3 H (geschlossen) angenommen (vgl. Omron Datenblatt für 12V DC Relais mit R= 270 Ohm). Die genauen Schalttransistortypen sind hier unkritisch. Gezeigt ist die Schaltungssimulation und Spannungsverlauf am 470 µF Ladeelko hinter dem Gleichrichter (grün) sowie der Relaisstrom (blau), wnn C4 47 µF ist.






      Bei schaltzeitbestimmendem Elko (C4) von 470 µF zieht das Relais entsprechend nach 5,8 s an.


      Gruss,
      Reinhard

      Lieber Reinhard,

      danke fuer Deine Muehe -- wieder einmal sehr aufschlussreich !
      Bei mir war die gute halbe Sekunde etwas knapp. Oder genauer
      gesagt: Bei manchen Exemplaren war es knapp, bei anderen gerade
      nicht -- da hatte der Elko dann (gemessen) aber auch eher 70 ... 80 uF
      statt 47. Daher ist es normal mit 100 uF (wie Achim ja auch schon
      einmal schrieb) gut ausgelegt.

      Wenn Du mal an den Endstufen die Spannungen misst, so wirst Du
      feststellen, dass sich die Sollwerte aber noch nicht alle nach einer
      halten Sekunde eingestellt haben. Das erzeugt dann zwar keine
      Geraeusche mehr, aber ich fand das irgendwie konsequent, da dann
      etwas laenger abzuwarten.

      Schliesslich rueste ich immer die AFC-Verzoegerung nach, und das
      Einstellen auf den zuletzt gewaehlten Sender braucht bei mir dann
      in der Regel etwas mehr als 1 Sekunde. Mit den 220 uF komme ich
      auf 2 Sekunden Einschaltverzoegerung, das (fand ich) passt dann gut.
      Aber das ist ja das Schoene hier: Man kann sich austauschen, alles
      abwaegen, und dann individuell "justieren" ...


      Was die Sendequalitaet betrifft: Die schwankt stark. Und natuerlich ist das
      so, dass jede (kleine) Verbesserung auch bedeutet, dass schlechte Sendungen
      staerker entlarvt werden. Ich hoere gerne mal die Uebertragungen der
      verschiedenen Musikfestspiele, die sind oft recht gut -- und da zahlt sich
      ein wenig Aufwand dann aus (finde ich). Genauso wie eine gute Justage !

      Besten Gruss, und vielen Dank fuer die Simulation,

      Michael

      Moin Reinhard,

      bin ganz einverstanden !! Die 2 Sekunden sind auch nicht genau gemessen, sondern
      nur mitgezaehlt (einundzwanzig, zweiundzwanzig, klick). Wenn man es rechnet, muss
      man doch die genaue Schaltschwelle wissen ? Kannst Du vermutlich aus der Spice
      Rechnung ersehen.

      Fuer die Relaisdaten hast Du moderne Werte genommen -- ich denke, die alten
      Siemens-Relais haben nur 100 Ohm Gleichspannungswiderstand. Sonst wuerde man
      evtl. R1 von 15 Ohm etwas erhoehen, das schaerft dann die Schalteigenschaft.

      Was man gut sieht, ist der Spannungseinbruch beim Anziehen des Relais, und der
      wuerde bei 100 Ohm noch deutlicher ausfallen, die Periode fuer das Anziehen sich
      etwas verlaengern. Wenn nun noch das Relais auf der NT-Platine dazukommt, das
      sofort anzieht, geht die Spannung gleich zu Beginn etwas runter, und dann spaeter
      nochmal etwas. Und die Brummspannung wird dann etwas hoeher sein.

      Im Hinblick auf die Diskussion mit Achim zu diesem Punkt, und der neuen Platine, die
      Tommy entworfen hat (mit Relais und R-L-Kombination mit Luftspulen) waere es
      gut zu wissen, was ggf. der optimale Wert fuer R1 fuer die neuen Relais ist. Ich denke,
      mit ca. 47 Ohm wird die Anzugsphase fuer das Relais kuerzer sein. Zuviel kann man
      aber auch nicht nehmen, denn dann geht die Spannung am Relais zu weit runter.

      Vielleicht kannst Du das in der Simulation ja mal testen ?

      Besten Gruss, und vielen Dank,

      Michael

      Hallo Michael,

      ich habe die Diskussion mit Achim und Vorstellung von Tommy's neuer Platine nicht präsent, kannst Du nochmal dazu die Links hier angeben?

      Wenn ich die Schaltung bekomme, insofern sie von der Originalschaltung abweicht, und Angaben für das verwendete Relais (DC-Widerstand) sowie die gewünschten Parameter (R1=47 Ohm? Oder andere Bauteile auch anders?), kann ich das gerne in der Simulation testen.

      Da die Spulen-Induktivität der Relais von den meisten Herstellern nicht angegeben wird, wäre ich dort entweder auf eine Messung von L von Dir, Achim oder Tommy angewiesen oder ich würde einfach eine Annahme machen, z.B. 1 H bei geschlossenen Kontakten.

      Wie Du richtig sagst, ist der Ripple am Ladekondensator hinter dem Gleichrichter um so grösser, je grösser der Strom ist, den der Brückengleichrichter liefert. Insofern wäre ein Relais mit grösserem Spulenwiderstand vorteilhafter. Obwohl die Endstufenausgänge, die mit dem Relais geschaltet werden, ja vergleichsweise weniger anfällig für Einstreuung sind, habe ich dennoch immer etwas Bedenken bzgl. Brummeinstreuung von der Relaisspule. Aber der Spulenstrom selbst hat ja nur geringen Ripple und verursacht damit auch nur geringe Magnetfeldänderung. Vielleicht sind meine Bedenken hinsichtlich Einstreuung schon deshalb unbegründet.

      Gruss,
      Reinhard


      Und noch ein Nachtrag aus der Simulation:

      Der Gleichrichter muss bei einer Ladeelkokapazität (hinter Gleichrichter) von 470 µF (Originalbestückung) einen Anfangs-Ladestrompeak von 1,4 A bewältigen. Wenn die kapazität auf 1000 µF erhöht wird, wird der erste Ladestrompeak 2,2 A und wenn dann noch zwischen den Platinenpins 9 und 10 nochmal 220 µF angeschlossen werden, die ja den 1000 µF parallel liegen, 2,4 A. Dann sollte auf einen ausreichend leistungsfähigen Si-Gleichrichter geachtet werden. Auf keinen Fall sollte der Selengleichrichter drinbleiben. Mit einem Rundgleichrichter oder DIL 0,8 A sollte man hinkommen. Der Anfangsladestrompeak ist ja nur sehr kurzzeitig. Wer ganz sicher gehen will nimmt einen Rundgleichrichter 1,5 A.

      N'Abend Reinhard,

      die Diskussion zu den Relais flammte mal in dem kuerzlich von Dir angelegten Thread
      ueber die Selengleichrichter auf. Tommy hat daraufhin fuer seine Platinen eine
      Version von Finder eingesetzt, die hochohmiger ist als das Original von Siemens.
      Da ich so eines gerade nicht hier habe, Frage an Tommy: Was hat der Typ von
      Finder fuer Werte ?

      Was die Brummspannung betrifft: Ich denke, am Ausgangsrelais ist die Einwirkung
      auf das Signal so gering, dass wir das vernachlaessigen koennen (ich hatte aber
      aus dem Grund auch schon einmal ueberlegt, ob man nicht doch einen kleinen
      Spannungsregler spendieren koennte, dann waere das erledigt -- die Spannung
      ist nur etwas knapp).

      Durchaus nicht unwichtig ist dies bei einem Relais im Eingang, wo die Spannungen
      noch klein sind und noch kraeftig verstaerkt werden. Da ist es dann auch besser, ein
      Relais mit 24 Volt statt mit 12 Volt einzusetzen, weil dann der Strom geringer ist,
      und somit auch die hierdurch hervorgerufene Induktion. Und generell ist man
      m.E. gut beraten, lieber hochohmige Versionen zu waehlen.

      Vor dem Hintergrund ist Tommy's Entwurf fuer die neue Huckepack-Platine m.E.
      wirklich gut -- man nimmt dann hier ein frisches Relais mit hoeherem Widerstand,
      und hat das LS-Relais als Reserve fuer Ausfaelle beim Schalt-Relais fuer den
      Zaehler im 9241 oder 9260, wo ggf. kleine Uebergangswiderstaende an den
      Relaiskontakten keine Rolle spielen (da fliesst Strom ...). Ausserdem ist die
      R-L Kombination schon elegant integriert, mit Luftspulen (!!).

      Besten Gruss, und schoenen Abend noch,

      Michael

      p.s.: Etwas genauer angesehen wurden die 2 Sekunden dann 2,5 Sekunden, mit
      Fehler unter 0,2 Sekunden ... passt also.

      p.p.s.: Zum Strom: Ich hab's nicht gemessen, aber kann die Trafowicklung denn
      ueberhaupt einen Strom ueber 1 Ampere liefern ? Bei mir kommen stets diese
      kleinen DIL-Gleichrichter rein. Die haben nominell 800 mA, kurzfristig mehr ist
      da m.E. kein Problem. Mir ist noch keiner verreckt ...

      p.p.p.s.: Tommy sollte mal ein Bild seiner Platine hier posten -- momentan sieht
      man sie in der Bucht ... duerfte aber auch (und gerade) hier Interessenten finden !!

      Guten Abend, Michael,

      Ja, habe den Thread wiedergefunden, wo ich über die Se-Gleichrichtermessungen berichtet hatte. War mir momentan nicht mehr geläufig, dass danach diese Relaisschaltungsdiskussion so weit ging.

      Solche Finder Relais, ähnlich wie das von Tommy verwende ich auch öfter. Die 12V DC Version hat 220 Ohm. Induktivität nicht gemessen.



      Ich habe nun weitere Simulationen mit LTSpice durchgeführt. Hier die Ergebnisse:


      Zur Frage von Achim:
      Zitat: "Frage mich sowieso, inwieweit der geänderte Arbeitswiderstand des T691 bei neueren Relais (350 statt 100 Ohm) die Reaktion der Schaltung beeinflusst."

      Mit dem geringeren Innenwiderstand (100 Ohm) des Originalrelais wird der Stromanstieg nahe des Grenzstroms geringfügig weniger steil als mit 220 Ohm Innenwiderstand. Der Unterschied ist aber wirklich nur gering und wirkt sich lediglich im Bereich nahe des Grenzstroms aus. Wenn ich nun noch dazu berücksichtige, dass vermutlich die Originalspule mit 100 Ohm auch entsprechend geringere Induktivität hat und dafür 1H annehme, erfolgt dadurch wieder eine Ansteilung. Gleichzeitig nimmt der Ripplestrom durch die Spule zu (klar, weniger Dämpfung des AC Anteils durch kleinere Induktivität).

      Ergebnis:

      Grössere Spuleninduktivität führt zu etwas schlechterem (verlangsamten) Stromanstieg. Wird der Ladeelko hinter dem Elko von 470 µ auf 1000 µ erhöht, dann wird der Relaisstromanstieg ganz nahe vor dem Erreichen des Grenzstroms steiler.

      Wird R688 vergrössert (z.B. von 15 Ohm auf 50 Ohm), wird vor allem natürlich der Spulengrenzstrom reduziert (von 93mA bei R688 = 15 Ohm auf 74mA bei 50 Ohm). Das ist aber kritisch, denn es muss ja eine Mindeststromschwelle überschritten werden, damit das Relais durchschaltet. Eine genaue Betrachtung des simulierten Anstiegs des Spulenstroms und des genauen Schalteinsatzpunktes zeigt, dass aber eine Versteilerung und eine Beschleunigung des Stromanstiegs mit grösserem Widerstand R688 erzielt werden kann.

      Im Ergebnis wird also die Auffassung von Michael durch die Schaltungssimulation voll und ganz bestätigt, dass ein "schlaffes Anziehen" des LS-Relais bei stabiler Versorgungsspannung (wenn sie nicht zu stark einbricht) nicht zu erwarten ist.

      Ob die Trafowicklung kurzzeitig über 1 A liefern kann? Gute Frage. Ich habe den Sekundärwicklungswiderstand nicht gemessen, vermute aber, dass er ausreichend niederohmig ist. Ein Ladeimpuls von > 1 A wird bei einem 1000 µF Elko während des ersten ~ 5 ms fliessen können, wenn die Induktivität des Trafos diesen Impuls nicht dämpft, was sie aber wahrscheinlich tut. Meine Stromwerte sind also die Maximalwerte, ohne Einfluss der Wicklungsinduktivität berechnet.

      Dazu eine Simulation (Relaisspule 100 Ohm, 1H; Verzögerungselko 220 µF):
      Wenn ich für die Wicklungsinduktivität 100 mH einsetze, dämpft das den ersten Ladestrompeak bereits von max. 2,2A auf max. 600 mA (bei 1000 µF Ladeelko) und von 1,4A max auf 530 mA bei 470 µF Ladeelko. Bei 200 mH ist beim 1000 µF Ladeelko der Stromimpuls nur noch 0,33A und bei 470µF nur 0,3A. Welche Induktivität hier praxisrelevant ist, entzieht sich meines Wissens, da habe ich nicht genug praktische Trafoerfahrung. Jedenfalls führt auch eine serielle Wicklungsinduktivität der 50 Hz Sinus-Spannungsversorgung von 100mH in der Simulation zu einer Veränderung der Stromanstiegskurve der Relaisspule beim Schaltvorgang. Und zwar in der Weise, dass dann eine kurzzeitige Überhöhungsspitze des Spulenstroms von 20mA (bei 1000 µ Ladeelko) beim Schaltvorgang über den danach erreichten Grenzstrom hinaus eintritt. Die Halbwertsbreite dieser Spitze ist ca. 50 ms. Korrekter gesagt: Der letztlich erreichte Grenzstrom ist dann auf 68 mA abgesenkt, die anfängliche Schaltstromspitze liegt bei 88 mA. Ohne die Wicklungsinduktivität: Grenzstrom 94 mA , bei 1000 Ladeelko nur sehr geringe Erhöhung von 1-2 mA, bei 470 µ Ladeelko keine Erhöhung. Die Überhöhung zu Beginn des vollen Stromflusses steilt natürlich die Stromanstiegskurve im oberen Bereich nahe des Grenzstroms auf. Aus dem Gleichen Grund wie oben - Relais schaltet bereits bei 75% des Nennstroms - möchte ich auch den Einfluss der Trafoinduktivität auf die Schaltgeschwindigkeit ausschliessen.

      Gruss,
      Reinhard

      Editiert am 1.3.2014

      Moin Reinhard,

      vielen Dank fuer die genauen Analysen -- wie immer sehr aufschlussreich !

      Ich kann nochmal kurz beschreiben, wie mir das aufgefallen war: Ich fand die
      gute halbe Sekunde zu knapp, und fand hier im Forum (wie erwartet) den Vorschlag,
      die 47 uF zu erhoehen. Gesagt, getan -- aber dann zog das Relais nicht mehr
      sauber an, sondern "schluffig", was nicht gut fuer die Kontakte ist.

      Also Schaltung angesehen, wo die 15 Ohm die Funktion einer Schaltbeschleunigung
      haben (wenn ich das richtig verstehe). Platine ausgebaut, und am Labornetzteil
      probiert -- ein sauberer Schaltpunkt mit einem satten "klack", auch mit 220 uF und
      sonst keinen Aenderungen (das passt zu Deinen Ergebnissen). Wieder eingebaut,
      dann wieder das langsame Schalten. Dann wiederholt mit angeklemmtem DVM --
      und festgestellt, dass im Schaltmoment die Spannung an der Relaisplatine einbricht,
      und zwar um mehr als 1 Volt (das aber mit dem alten Relais, das ja etwas mehr Strom
      braucht als das in obiger Simulation).

      Da der Schaltvorgang an sich ja kurz ist, war der naheliegende Gedanke, dass man
      durch Erhoehung der 470 uF genug Reserve zur Verfuegung stellen kann, so dass das
      Einbrechen der Versorgungsspannung den Schaltvorgang nicht zu sehr stoert -- und
      das hat bei mir (und Achim) ja auch gut geklappt. Bei 100 uF auf der Relaisplatine
      reicht ein Stuetzelko von 220 uF vor Ort, bei 220 uF braucht man etwas mehr.


      Am Relais vom NT liegt das aber sicher NICHT, denn das zieht sofort an. Die Spannung
      an den 470 bzw. 1000 uF Siebkapazitaet sind laengst wieder eingependelt, bevor das
      Relais auf der Relais-Platine anzieht. Das wird auch dadurch gestuetzt, dass dieses
      Problem exakt genauso beim 9240 besteht, wo kein Relais im NT vorhanden ist. Der
      Effekt kommt m.E. SICHER vom Einbruch der Versorgungsspannung am Relais-Modul
      (sonst wuerde das nicht am Labornetzteil stets sauber schalten), und es passiert in
      diesem sehr kleinen Fenster (1/10 Sekunde) um den Schaltpunkt des Relais. Aufgrund
      des doch recht deutlichen Einbrechens der Versorgungsspannung vermute ich, dass
      die hierfuer zustaendige Wicklung des Trafos recht hochohmig ist. Vielleicht ueberlege
      ich mir doch noch einmal eine Version mit low-drop Spannungsregler, dann hat man auch
      den Ripple am LS-Relais beseitigt ...

      Oder sieht jemand noch eine andere gute Loesung ? Das mit der Erhoehung der
      Siebkapazitaet war ja nur mal ein erster Aufschlag (und leicht zu realisieren).


      Besten Gruss,

      Michael

      Hallo Michael,

      die Konstruktion und Ausführung der Relaisschaltung ist mit Sicherheit nicht die Ursache des von Dir und Achim bei Euren Exemplaren beobachteten "schlaffen" Anziehens des LS-Relais.

      Denn nicht nur mein gegenwärtiger 9241, der mit Originalwerten der Bauteile bestückt ist (Trafo, beide Relais, das Relaismodul noch original, R2321, C2322 durch Neuteile gleicher Werte wie die Originalteile erneuert, D2321 durch Si-DIL-Gleichrichter ersetzt), sondern auch alle fünf weiteren 9241 und 9260, die durch meine Hände gegangen sind, hatten diesbezüglich ebenfalls keinerlei Problem.

      Insofern kannst Du auch eine konstruktionsbedingt zu hochohmige Trafosekundärwicklung ausschliessen, es käme allenfalls eine defekte Wicklung infrage. Und dass die Relaisschaltung (LS-Relaisplatine) einwandfrei arbeitet, hast Du am externen Netzteil bestätigt gefunden und ich konnte das ja ebenfalls mit der Schaltungssimulation (LTSpice) bestätigen.

      Wir sind beide also soweit einig, dass die Relaisschaltung bei Dir (und ggf. Achim) im Moment des Anziehens zu wenig Strom erhält.

      Hier eine Liste von möglichen Ursachen für den zu geringen Strom bzw. abnorme Schaltfunktion des LS-Relais:

      1. C2321 oder C2323 leck oder teilleck
      2. Gleichrichter D2321 defekt oder teildefekt
      3. R2321 (2,2 Ohm) höherohmig geworden oder schlechte Lötstellen an diesem Widerstand
      4. C2322 mit Leckstrom
      5. R688 (15 Ohm) höherohmig geworden oder schlechte Lötstellen an diesem Widerstand
      6. C686 erhöhter Leckstrom
      7. Spule Relais 691 höherohmig geworden
      8. Kontakte Relais 691 hängen mechanisch
      10. Einer von T691, T684, T681, T674 teildefekt bzw. mit Leckstrom
      11. Spule von Relais Netzteil niederohmiger geworden
      12. Trafo-Sekundärwicklung höherohmig geworden
      13. 7V Birnchen mit zu hoher Leistungsaufnahme
      14. Hoher Übergangswiderstand an einem der Kontakte: AC Trafoausgang an NF-Grundplatte oder Eingang Relais-Modul (PIN 10) oder Masse Relaismodul (PIN 9)
      15. Schluss oder Teilschluss in der Lampenversorgung, bzw. Zuleitungen.

      Nicht alle diese Möglichkeiten sind gleich wahrscheinlich. Dass eine Spule oder Wicklung bei Defekt niederohmiger wird, ist eher selten/weniger wahrscheinlich.

      R688 (15 Ohm; R1 im obigen LTSpice Schema) begrenzt ja den Strom durch die Relaisspule und für das Aufladen des Verzögerungselkos C686. Ohne diesen Widerstand wird C686 nicht geladen und T684 kann dann nicht durchschalten, in Folge dann T691 auch nicht und es gäbe auch keinen Spulenstrom, der ja auch noch nötig ist, damit das Relais schaltet. ich hatte ja beschrieben, was passiert, wenn R688 höherohmig wird oder durch einen höherohmigen Widerstand ersetzt wird. Allerdings, würde man R688 überbrücken, dann würde das Relais tatsächlich sehr schlaff = langsam anziehen (Stromanstieg dauert dann 5x länger) und zusätzlich noch beim Anziehen zum Kontaktprellen neigen (grosser Ripple auf dem Spulenstrom)! Insofern ist Deine Aussage richtig, dass dieser Widerstand zum schnellen und sauberen Schalten erforderlich ist. Einen etwas beschleunigten Stromanstieg kann man mit Ersatz von 15 Ohm durch ca. 30-40 Ohm erzielen.

      Hier der Spulenstrom zum Schaltzeitpunkt für zwei Widerstandswerte von R688:






      Ich denke, durch die Kapazitätserhöhung von C2322 hast Du das Symptom des Defekts erfolgreich behandelt, aber noch nicht die Primärursache des zu geringen Schaltstroms getroffen.

      Gruss,
      Reinhard

      PS: Beitrag 032 editiert.

      Hallo Reinhard,

      aus meiner Erfahrung kann ich als Ursachen definitiv ausschließen: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 13, 15.

      Meine Relais haben ca. 300 Ohm Spulenwiderstand. In jedem Fall ist das Anzugsverhalten normal, sobald die 12V entweder am Gleichrichter oder am Pin 10 auf dem Modul mit ca. 470µ zusätzlich gestützt werden.
      Das Relais auf der Netzteilplatte, das die +3 mit 100 Ohm belastet, war bei meinen Geräten noch original, Michael berichtet aber, dass auch beim 9240 (ohne das Relais) derselbe verzögerte Anzug zu beobachten ist.

      Um abschließend zu klären, ob die +3 oder die Verzögerungsschaltung verantwortlich ist, könnte man testweise eine absolut "saubere" Schaltung mit dem 555 Timer verwenden:

      Achim

      Hallo Achim,

      oder - noch einfacher - die Basis vom Transistor einfach über einen Vorwiderstand und Schalter ansteuern.

      Oder mit einem einwandfreien Zweitgerät einfach das Relaismodul kreuztauschen.

      Mit meiner Simulation habe ich jetzt alles gemacht, was damit geht - sieht alles sauber aus.

      Vielleicht kommst Du und Michael am Ende doch noch auf die Ursache. Die Elkopufferung macht ja bis dahin ihren Job.

      Gruss,
      Reinhard

      Hallo Reinhard,

      bei mir funktionieren die Relaismodule immer einwandfrei - solange das Originalrelais drin ist und der Elko 47µ hat. Vergrößere ich den Elko auf 100 µ, um die Verzögerungszeit auf ca. 1 Sekunde zu verlängern, ist immer noch alles bestens.
      Wenn dann aber das Relais ersetzt wird, weil es Kontaktprobleme bei den Arbeitskontakten hat, zieht es zögerlich an, was sich erst mit dem Einbau eines zusätzlichen Stützelkos bessert.

      Den Einfluss von R688, den Du oben in Bezug auf einen optimalen Anstieg hin untersucht hast, werde ich mir bei Gelegenheit genauer ansehen. Möglicherweise muss er - je nach Spulenwiderstand / Induktivität des neuen Relais angepasst werden, um wieder ein optimales Verhalten zu berreichen.
      Achim

      Hi Reinhard und Achim,

      also, ich habe den Effekt in den letzten 6 Monaten bei mehreren Geraeten
      gehabt, immer im Wesentlichen gleich (ein 7140, ein 9240 S, ein 9260,
      drei 9241). Davor hatte ich auch schon einige, aber nicht immer den
      Elko geaendert.

      Ich wuerde daher alle 15 Gruende ausschliessen wollen ...
      ansonsten stimme ich Achim zu, mit einer kleinen Ergaenzung: Wenn
      man die Platine am Labornetzteil anklemmt, schaltet das Relais IMMER
      schneller als im Geraet. Bei 47 uF kaum ein Unterschied, bei 100 uF
      schon klar hoerbar, bei 220 uF dann knackig versus schluffig ...

      Ich bin mir recht sicher, dass der Widerstand mit 15 Ohm da reinspielt.
      Wenn das Relais anfaengt, Spannung zu bekommen und dort also Strom
      fliesst, nimmt der Spannungsabfall ueber den 15 Ohm zu, wirkt auf die
      Basis des Differenzverstaerkers zurueck, und das schaltet den Schalttransistor
      schneller durch (so oder so aehnlich steht es auch in der Saba Schaltungsbeschreibung
      zur Relaisplatine).

      Wenn nun aber gleichzeitig die Eingangsspannung an der Platine faellt, so
      wird diese Rueckkopplung gestoert -- und ich meine, dass dies der eigentliche
      Effekt ist. Ich haette erwartet, dass man dies in der Simulation sieht -- aber
      ich habe selber keine Erfahrung mit der Frage, wie gut so etwas da abgebildet
      wird. Ich werde es mir am WE nochmal etwas ansehen ...

      Besten Gruss, und vielen Dank fuer Eure Untersuchungen !

      Michael

      Hallo Achim, Michael,

      Ich habe nochmals simuliert:

      Ein Relais mit R= 100 Ohm braucht in der Schaltung etwa 94 mA Strom damit der maximale Anzug da ist. Wahrscheinlich zieht es schon ab 75 mA (80%) sicher an. Aber bei ca. 70 mA ggf. nur schlabbrig.
      Ein Relais mit R = 300 Ohm braucht 36 mA für den vollen Anzug, zieht aber wahrscheinlich schon ab etwa 30 mA (80%) sicher an.

      Wenn Original 300 Ohm als LS-Relais verbaut ist, und es wird durch ein 100 Ohm Relais ersetzt, wird der nötige Strom damit nun fast dreimal so gross.

      Ist der Innenwiderstand der Trafosekundärwicklung - so wie Michael vermutet hat - nicht nur um 1 Ohm sondern beispielsweise 25 Ohm, DANN haben wir die von Dir und Michael beschriebene Situation. Denn unter dieser Bedingung kann das 300 Ohm Relais kurzfristig 34 mA, dann 30 mA ziehen und ist damit ausreichend gut bedient.

      Aber das 100 Ohm Relais bekommt dann nur einen kurzzeitigen max. Strom von 71 mA, der dann schnell auf 64 mA abfällt, da der Trafo-Innenwiderstand nicht mehr hergibt, wenn der Elko seinen Puffer entladen hat - also dann: schlabbriger Anzug. Wird in dieser Situation der Ladeelko auf 1000 µF vergrössert, können damit kurzzeitig beim Anziehen des Relais 10 mA mehr bereitgestellt werden, bevor der Strom wieder auf 64 mA fällt. Die 80 mA genügen für einen guten Relaisanzug und die danach weiterbestehenden 64 mA genügen für das sichere Halten der Kontakte.

      Hier die Simulation (Relais-Spulenstrom)für diese Situation (Relais 100 Ohm), die genau das zeigt:




      DAS könnte die Beobachtungen erklären und Michaels Vermutung, der Trafo wäre evtl. recht hochohmig, könnte zutreffen! Jedenfalls führt diese Annahme zu schlüssigen Simulationsergebnissen.

      Hier de Beschreibung der Schaltung:





      Michael,

      Du schriebst entsprechend: "Wenn nun aber gleichzeitig die Eingangsspannung an der Platine faellt, so wird diese Rueckkopplung gestoert -- und ich meine, dass dies der eigentliche Effekt ist. Ich haette erwartet, dass man dies in der Simulation sieht ..."

      Schau Dir dazu doch nochmal die obigen Simulationsergebnisse mit R 688 mit null Ohm und mit 7 Ohm an, das sind die Extreme. Durch den Spannungsabfall an 7 Ohm erfolgt die Aufsteilung, ohne den Widerstand R688 (durchgehende Verbindung) kein Spannungsabfall und damit sehr träges Schaltverhalten. Deine Erwartung, dass allerdings der Wert von R688 ganz kritisch ist, bzw. wie gross dort der Spannungsabfall genau ist, hat die Simulation tatsächlich nicht bestätigt. Wie ich ja sagte, kann ich R688 in recht weiten Grenzen variieren, ohne dass die Steilheit sich merklich ändert. Erst unter 2 Ohm wird die Steilheit merklich weniger. Wenn ich auf 50-300Ohm gehe, sieht man, dass die Steilheit zunimmt, was man sich aber durch dann zu geringen Relaisstrom erkauft.

      Was ich hier noch versuchen kann: Das korrekte elektrische Modell für den T684 (BC 558) in die Simulation zu importieren. Vielleicht bringt das ja doch einen Unterschied?


      Gruss,
      Reinhard