Ja, es ist alles gesagt !
Aber noch nicht von Jedem ;-D

Michael, wow, es ist geschafft (Ironie ohne Häme).
Damit ist doch eigentlich genau das Ziel erreicht, aufmachen und reparieren von heutigen Elkos geht nicht (früher hat man das sogar gemacht, man konnte Elkos zu speziellen Dienstleistern einschicken und den Inhalt reparieren lassen), also muß man wenn man vor so einem Problem steht garnicht fingerbrecherisch hantieren und sich einen weg messen, man braucht nur ein Kriterium mit den zwei Zuständen "Daumen hoch" / "Daumen runter" und evt. noch eine genügend große Rundablage.

Elkos mit dauerhaft viel zu hohem Reststrom, der auch nach einem Reformierprozeß nicht herunter geht, sind per Definition defekt, das Dielektrikum ist dann entweder nicht mehr in der Lage die im Elko immerzu ablaufenden elektrochemischen Prozeße mitzumachen oder die Oxydschicht ist porös und feinschlüssig geworden und reformiert nicht mehr weil die anodische Oxydation erstens Grenzen hat und zweitens irgendwann ermüdet und endet.
Ende, aus, Elko kaputt.

Vorhersehen kann man das nicht, es sei denn man findet als reparateur blödsinnig angebrachte Elkos an Stellen wo sie zwangsläufig gegrillt werden müssen. Auch auf Vorrat messen kann man nichts, es gibt keine sinnvolle Vorsorge, das Versagen passiert willkürlich, spontan, bei ganz neuen und alten Elkos (am seltensten in der Zeit zwischen ca. 1...3 Jahre nach Fertigung bis >10...20 Jahre nach Fertigung, so sagen die Statistiken, alte robuste Elkos die nach 60 Jahren perfekt werkeln sind die Regel nicht die Ausnahme).

Nach den üblichen Methoden ist mir so eine Kapazitätserhöhung noch nicht untergekommen, Fälle höherer Kapazität ergaben sich bei mir unter genauerer Betrachtung immer zu den bekannten Mustern:
Toleranzen. Falsches Meßverfahren, verschleppte Fehler anderer Ursache, unerlaubte Betriebsbedingungen des Elkos - bspw, gehört an gep. Elkos immer eine Betriebsspannung, Meßgeräte die das mißachten sind garkeine sondern Schrott, Billig-Multimeter bspw. oder auch Billig-C-Meßuhren.

Web-Recherche hat es nun aufgeklärt, im Sinne wie anfangs von mir vermutet:

Das Symptom der plötzlich stark ansteigenden Kapazität ist real, nicht etwa auf fehlerhafte Messgeräte zurückzuführen, auch nicht auf eine etwa ungeeignete Messmethode.

Diesen Kapazitätsanstieg zeigen low-ESR Elkos mit fehlerhaftem wasserhaltigen Elektrolyten, deren Phosphatanteil zu gering ist kurz vor Ende ihrer Lebensdauer um danach schnell abzufallen. In der längsten Lebensdauerspanne vor dem plötzlichen (katastrophalen) Kapazitätsanstieg nimmt die Kapazität wie üblich erst langsam um bis zu ca. 10-20% ab. Die Ursache für den danach folgenden katastrophalen Kapazitätsanstieg kurz vor dem Exitus ist tatsächlich das Ausdünnen der dielektrischen Schich (Aluminiumoxid) durch Korrosion. Durch die fehlende bzw. ungenügende Phosphat-Stabilisierung zersetzt sich der Elektrolyt bei länger andauernder Belastung und wird alkalisch. Im alkalischen Medium ist Aluminiumoxid nicht beständig. Auch Formieren funktioniert nicht mehr im alkalischen Bereich, statt einer fest haftenden Aluminiumoxid Dielektrikumsschicht bildet sich im alkalischen Milieu stattdessen poröses, bzw. nicht festhaftendes Aluminiumhydroxid, so dass die Gasbildung durch Elektrolyse voranschreitet und nicht mehr aufgehalten werden kann. Gleichzeitig sinkt damit die Spannungsfestigkeit. Bei mir waren ja die für 6,3 V spezifizierten Nichicon (Serie MH, Baujahr, Woche 24, 2003) schon bei 5,0 V geplatzt.

Nichicon hatte mit den Serien HN und HM bis 2005 damit ein Problem. Nippon Chemi-Con mit den Serien KZG und KZJ (die von mir beschriebenen Effekte betrafen Elkos der Serien Nichicon HM von 2003 und Nippon Chemi-Con KZG Serien).


Hier schematisch,

(blau): normaler langsamer Abfall der Kapazität bei Alterung um bis zu 10-20% mit Elektrolyt stabiler Zusammensetzung

(rot): low-ESR Elektrolyt mit mangelhafter Stabilität (z.B. Stabilisator fehlt oder zu wenig), der bei Alterung alkalisch wird und vor Lebensdauer-Ende Anstieg der Kapazität bewirkt, um dann plötzlich ganz zu versagen (meist Platzen des Kondensators, da starke Gasentwicklung).






Wer es nachlesen möchte (da gibt es auch die Messdaten und Analysenbelege):

https://de.wikipedia.org/wiki/Capacitor_Plague

http://www.nytimes.com/2010/06/29/technology/29dell.html?_r=0

http://en.community.dell.com/dell-blogs/direct2dell/b/direct2dell/archive/2010/07/01/dell-on-the-nichicon-capacitor-issue

http://www.jonnyguru.com/forums/showthread.php?t=6783



Der von mir an Michael gegebene Nichicon (MH) Elko, der bei mir und bei Michael die weit erhöhte Kapazität zeigte war offenbar wirklich schon ganz kurz vor dem Ende. Bei der nachfolgenden Messung mit der C-Messbrücke hat er sich offenbar nicht mehr im vorhergehenden Zustand befunden, sondern war bereits fortgeschrittener zerstört, so dass die Kapazität im steilen Abfall begriffen war (weit fortgeschrittene Auflösung des Dielektrikums, erkennbar auch am starken Leckstrom).


Wer es immer noch nicht glaubt: Ich habe von dieser Sorte noch ein paar Elkos zum Testen, die ich gerne weitergebe.


Gruss,
Reinhard

Das diese allgeliebten Low-ESR-Elkos auch mal als komplette Pfuscharbeit auf den Markt geworfen wurde, ist doch eigentlich bekannt. Das komische Fehlerursachen, die man eigentlich seit über 60 Jahren kaum mehr zu vermuten hat, auch komische Ergebnisse ergeben können, ist auch bekannt. Wenn man sich in der Welt der normalen, passend vorgesehenen Bauelemente bewegt, muß man solche Fehlerexzesse nicht fürchten und nicht berücksichtigen, davon ging ich selbstverständlich auch aus.

Jetzt sind wir aber doch schon wieder tief in der für audiomäßige Verhältnisse ungewollten und unnötigen Schaltnetzteilwelt und ihren speziellen Bauelementen angekommen und da kann man ohne viel Aufhebens einige Exkurse von Achim übernehmen, der sich da viel mit befaßt. Und wenn es sich schon nicht vermeiden läßt, dann will ich dazu auch einen Satz anbringen und möglichst dann damit für mich den Abschluß finden.

Ich würde es in diesem Fachumfeld so halten wie Achim:
Da kauft MAN Panasonic, die bekannten und genannten Typen und ich lege noch eins drauf - das kaufe ICH Euro-Chemi-Con (teuer-teuer) - für solche überkritischen Anwendungen in der Nicht-Audioelektronik, platziere alles luftig, überschreite niemals auch nicht im Alptraum die Grenzwerte, speziell die für Ripple und Temperatur (105°) und schon tauchen solcherlei exotisch und unlogisch anmutenden Probleme, die jegliche Erfahrungen in der Meßtechnik ad absurdum führen und anmuten wie in den Kindertagen der Elektrochemie, garnicht erst auf.

Bei allem sei aber mal angesprochen wie lobenswert und akribisch Reinhard sich hinter solche Dinge klemmt und sie exakt Kante auf Kante faltet. Das mußte mal erwähnt werden!

Hallo Jogi,

so kommen wir zusammen!:bier:

Gruss,
Reinhard

Hallo Michael,

ich erinnere mich an Achim's Post. Das habe ich für einen Ausreisser gehalten. Hatte ich bisher nur einmal bei WIMA, häufiger aber bei Kerko-no-name-Ware, da messe ich jeden bevor ich ihn einbaue.

Habe gerade 30 Stück WIMA MKS-2 4,7 µF/63V 5% bekommen. Nichts Auffälliges nach den Messungen mit Multitester und DVM, alle haben damit deutlich >100 MOhm (bei 100 MOhm würde mein Multitester nicht mehr "Kapazität" sondern "Widerstand" melden). Misst Du den Leckstrom oder Widerstand denn bei Nennspannung?

2 MOhm ist natürlich indiskutabel!

Gruss,
Reinhard

Moin ihr Zwei.

Als erstes erachte ich es für sinnvoll anhand einer zu diskutierenden Schaltung diese auch publik zu machen um alle auf den gleichen Ausgangsstand zu bringen.
Was hiermit - wenn ich richtig herumgesucht und mich nicht vergriffen habe - wohl erfolgt:


Nun ist diese Schaltung auf eine als etwas gediegene Abwandlung einer unter Entwicklern altbewährte Schaltung (Komplementär NF-Verstärker) zurückzuführen, aber diese Abweichungen werden wohl einen Teil der Probleme fabrizieren. Im Originalzustand gehören Emitter T734 und Kollektor T741 über einen Spannungsteiler verbunden und ein variabler Widerstand nach Masse stellt die Verstärkung (Rückkopplung) ein. Dieser wird über einen stinknormalen Elko ac-mäßig entkoppelt und fertig, das läuft 1000 Jahre störungsfrei.

Die Veränderungen hier belasten den Abtrennkondensator im Lauf der Jahre stark, der kann also garnicht reststromarm und spannungsfest genug sein um es auf Dauer durchzustehen.
Ein paar Punkte wie es unter diesen Gegebenheiten zu sein hätte:
Es darf keine! auch keine kleine Gleichspannung am Ausgang des Moduls anliegen, erst recht keine Rückspannung aus der Folgeschaltung.
Der Ausgangskondensator C741 hinter T741 muß niederohmig auf Masse liegen (wird wohl kaum gegeben sein wenn danach ein Poti folgen sollte) damit sich weder die U-Kollektor noch eine Umladespannung hörbar machen und den C736 belästigen kann. Umpolspannung und Elko, egal ob Tantal oder Al sollte jedem klar sein, ergibt nichts gutes.
Der Pegel-Schalter muß absolut prellfrei arbeiten, welcher alte Schalter tut das schon? Jeder Spannungsstoß hier geht über den C736 her, kann ihn auch umpolen je nach Zeigerrichtung des Prellimpulses.

Mit der Standardschaltung gibt es deshalb diese Probleme nicht weil dort die Zeigerrichtung (Polarität) am Elko unter allen Umständen die richtige bleibt; Dort ist dieser nämlich nicht mittenrein gepfriemelt sondern klar im Massezweig der für nichts anderes "mitbenutzt" wird. Hier werden aber gleich x Funktionen mitgeführt, wie bspw. die Rückkopplung in den anderen Kanal.

Umbau auf "Richtig" wäre also kaum sinnvoll und würde die Originalität entstellen, was bleibt ist einen vernünftigen Tantal-Elko für C736 zu benutzen, den Pegel-Schalter absolut erstklassig zu machen, evt. Maßnahmen überlegen wie man da entstören kann. Im Extremfall, wenn es überhaupt nicht hinhauen will, könnte man überlegen dem C736 einen Zeitfaktor zu gönnen (Vorwiderstand genügender Größe - also das Gegenteil von Low-ESR, High-ESR künstlich herbeiführen). Ein so kleiner hochkapazitiver und auch leicht induktiver (ob das zum Tragen kommt kann man aus dem Ärmel ohne Messungen nicht vorher sagen) MKS-Kondensator ist jedenfalls die falsche Wahl, er wird durch innere Feindurchschläge immer niederohmiger werden. Ein Al-Elko, wie schon erwähnt ist auch da schlecht angesiedelt, zu hoher Reststrom.
Es war schon mit Überlegung das SABA diese kritische Stelle erkannt hat und dort Tantal-Kondensatoren verbaut hat.
Genauso würde ich den Ausgangselko nur als Tantal-Version wählen, hier hat man wenn es anders gemacht wurde nicht erkannt das dieser in starkem Maße auf die Rückkopplung Einfluß nimmt, weil sie hinter ihm abgegriffen wird.

Tja, meine fuffzig Pfennige dazu. Ob Falschgeld dabei ist? Wer weiß, bei ITT haben wir das jedenfalls nach Lehrbuch (Grundschaltung) und da fliegen nicht nach wenigen Monaten die Rückkopplungs-Elkos weg.

Moin Michael,
es scheint sich also nach deinen Messungen alles auf die beiden Kondensatoren C736/´ und C741/´ zuzuspitzen, wenn man den Einfluß der Folgeschaltung ausklammern kann.
Der C736 wird in dem Fall durch einen zu hohen Reststrom der den C741 in diversen Betriebszuständen passieren kann direkt umgepolt, was er überhaupt nicht mag wenn er ein Elko ist. Bei einem Tantal-Elko gibt es dann praktisch sofort einen Feinschluß mit späterem Ausfall. Andererseits muß C741, wenn es ein Elko ist, schon ein Tantal sein, weil er selber keinen Reststrom aufweisen darf. Dilemma!

Folglich muß man mal ein paar Zahlen im Kopf jonglieren. Wie hoch kann die Umpolspannung - und sei es nur sporadisch und nur für Sekundenbruchteile - werden? Als worst-case kann sie - Transienten einmal unberücksichtigt - so hoch werden wie beide Seiten des C741 beaufschlagt werden können, wenn der C736 voll durchläßt, sprich ca. 12V vorwärts gegen ca. 15V rückwärts. vektorlos also über 30V und unter Mitbewertung der Polarität ca. >3V rückwärts. Das macht ein Tantal-Elko nur begrenzt lange mit. Abhilfe ist nicht schwer, beide Elkos müssen Tantal sein (reststromarm) und beide müssen mindestens 35V vorwärts aushalten können. Dem C741 könnte man einen Choke spendieren, also einen kleinen Serienwiderstand von wenigen Ohm, der bei Überlastung die Stromspitzen von ihm fern hält.
Das würde dann auch für Schaltknackse aus dem Pegelschalter begrenzt helfen. Diese auf übliche Weise in jeder einzelnen Schaltstufe durch Snubber wegzubringen dürfte das Audiokonzept durcheinander bringen, der Schalter muß also wenigstens ordentlich sauber, frei von Oxydation und Höckern sein, wenn man drankommt also mit Leinen durchziehen.

PS. die gemessenen 300mV am Ausgang sind natürlich noch unkritisch für C471, eine Umpolspannung von einigen hundert Millivolt bringen noch keinen Tantal-Elko um, zeigen aber an das es an der Stelle hakt.
Bei einem Polystyrol-Kondensator an Stelle des C471 sollte auf den ersten Gedanken weiter nichts passieren, wenn er spannungsfest genug ist für den oben geschilderten Fall maximaler (vektorfreier) Beaufschlagung, also mindestens 35V + NF, der Außenbelag sollte dabei zum niedrigeren Potential hin weisen (Strich oder Ring zur Seite die über den Pegelschalter gegen Masse geschaltet wird), so massiv wichtig wie früher als Kondensatoren noch nicht geschoopt waren ist das heute nicht mehr, aber hier scheint ja eine besonders heikle Lage vorzuliegen bei der man lieber alle Regeln der Kunst anwenden sollte. Im Zweifel - du erwähntest etwas von noch einem anders geschalteten Linearmodul - kann man einem sporadisch durchschlagenden MKS-Kondensator wohl abhelfen durch Einsatz von Polypropylen (MKP).

Reichelt hat auch noch :
MKS2-50 10µ reichelt.de/MKS-2/MKS2-50-10-/…69&artnr=MKS2-50+10%C2%B5
und
MKS2-50 6,8µF reichelt.de/MKS-2/MKS2-50-6-8-…artnr=MKS2-50+6%2C8%C2%B5

Interessante Beobachtung meinerseits:

Seit etwa 3 Jahren liegt in meiner Werkstatt im Obergeschoß ein silbener 9260 im Regal, der in den ersten 20 Minuten immer ca. 50-100 kHz nach unten driftete. Einmal nachgeregelt war er für den Rest der Laufzeit stabil. Ich hatte ihn vielleicht 1 x im Jahr an.

Nun habe ich ihn, weil ich die Frequenzdrift beobachten und beheben wollte ins Arbeitszimmer gestellt und an ein Paar 1200er angeschlossen. In den ersten Tagen war die gleiche Symptomatik, die sich aber Tag für Tag immer weiter ausschlich. Der Receiver ist täglich ca. 4 -5 Stunden an, der FM-Mittenzeiger steht nach dem Einschalten wie angewurzelt und muckst sich keinen Zehntelmillimeter, und das seit mittlerweile 1 Woche.

Neu- bzw. Wiederformierung von Kondensatoren/Bauteilen ?? Irgendwie habe ich den Eindruck, dass der ständige Betrieb den Fehler selbst geheilt hat. Oldtimer werden ja auch kaputtgestanden und nicht -gefahren.

Gruß, Dieter

Hallo Dieter,
Hmm... es gibt da praktisch nur C2012, einen 2,2 µ Tantalkondensator, an der Abstimmspannung hinter dem TCA530. Sonst nur Folienkondensatoren. Die könnten beim langen Stehen ggf. etwas Feuchte aufgenommen haben?

Sei froh, dass er stabil ist. Andernfalls gibt es inzwischen von Achim ja eine Methode, die Temperaturdrift des LO in die Schranken zu verweisen, indem die TKs der Kapazitäten am Oszillatorkreis neu anzupassen.

Gruss,
Reinhard

Lieber Michael,

Danke für Deine Ergänzung. Du hast da noch gute Punkte gebracht, die ich inzwischen schon nicht mehr so präsent hatte. Also ist es ja insgesamt eine ganze Menge, was Einfluss hat. Wir kommen da ja wieder auf das, was schon mehrfach betont wurde. Bei Einlagerung ist hohe Luftfeuchte sehr schädlich. Am besten in Betrieb halten.

Gruss,
Reinhard

Moin zusammen,
Michael.

kugel-balu schrieb:

der Unterschied der beiden Linear-Module liegt einfach darin, dass an Pin 3 bzw. 7 der Platine beim Modul I ein Festwiderstand liegt, und bei Modul II ein umschaltbarer Widerstand. Der Schalter ist generell unauffaellig bisher, da hatte ich nie Probleme (ich habe aber keine Kneipengeraete o.ae. auf meinem Hobby-Tisch).

Im Ausgang (C 741) ist bei mir ein MKS mit 50 oder 63 V Spannungsfestigkeit, die haben noch nie Probleme gemacht, da auch nur 2,2 uF. Der C 736 mit 4,7 uF hat 50 V (mehr gibt's bei MKS 2 dann nicht mehr), und zeigt manchmal (selten) die genannten Probleme, und dann auch nur hier. Der Punkt ist also der kritischere.

Ich werde beim naechsten Mal Tantal an der Stelle probieren, ausgemessen, und mit 35 oder 50 V. Mal sehen, wie sich das dann bewaehrt. Das Problem bei der O-Beschaltung ist halt sicher, dass die Tantals da aus der Kiste kamen, und dann auch nur ein 25 V Typ genommen wurde. Reicht theoretisch aus, ist aber vielleicht etwas knapp, wenn man die Schalterei bedenkt.

Bei dem Modul mit fester Verstärkung dürfte es zu manchem Problem garnicht erst kommen. Es fehlt das Schalterprellen/Transienten die je nach Polarität den Elko rückwärts speisen können und wenn der Ausgang gleichspannungsfrei (keine DC über C741) fehlt auch das generelle Umpolen des C736. Hier kommt es also nur auf das Dichthalten des C736 an (Tantal-Elko oder durchschlagfester Folienkondensator).

all.
Was die Drift angeht und wenn man diese auf den FM-Frontendbereich bezieht muß man ein paar Anmerkungen machen.
Keramikkondensatoren sind nicht per se von allen Fehlern freizusprechen. Es gab Materialien und Verfahren bei denen sowohl Feuchtigkeit als auch Thermoeinflüsse denen über die Jahre den Garaus macht. Die Schutz-Glasierung/Lackierung kann durchlässig werden, die halbleiterähnliche Beschichtung kann sich umsetzen, beides ändert u.U. alle Kondensatoreigenschaften der betroffenen Exemplare in eine unerwünschte Richtung. Wie immer ist auch hier der Formfaktor mit ausschlaggebend, je größer desto unempfindlicher und haltbarer, wir erinnern uns wie winzig manche Kerkos aus dieser Ära schon sind. Auch mechanische Beanspruchung durch den Bestückungsautomaten kann die Schutzschicht angreifen oder die Pins minimal und nicht sichtbar ausreißen, ein Einfallspalt für Feuchtigkeit.

Das Leiterplattenmaterial ist gerade für HF stark ausschlaggebend. Alle papierbasierten Platten (Qualitäten FR1...3) - und seien sie noch so formaldehyd- und pcb-getränkt - wären eigentlich aus heutiger Sicht völlig ungeeignet. Ich kann mir daher vorstellen, daß sie ordentlich gesoßt die normale Nutzungserwartung so eines Gerätes locker überstehen, aber das mehr als dreifache mittlerweile dann doch mit Feuchteproblemen quittieren, irgendwann ist ja die Soße wieder runtergedampft und in die Wohnräume und Lungen der Besitzer ausgedampft.
/Die Japs haben damals alles rundum eingewachst und hatten damit im ersten Moment manchmal sogar weniger Drift, eine dumme Lösung, man sieht nichts, man kommt an nichts ran, eine Reparatur so wie überhaupt gelingt verschlimmert alle Parameter./

Wenn man heute so eine in der Naßzelle gelagerte Kiste in die Finger bekommt muß man erstmal die "Ödeme" /hehehe ausspülen. Ich helfe mir in solchen Fällen damit, wenn es einfach geht alle Leiterplatten zu rupfen und auf der Heizung ein paar Tage auszutrocknen (nicht ausbacken). In die Tunerbox - so sich das Übel auf sie begrenzen läßt - kann man ein in etwa formatfüllendes Beutelchen Silicagel legen und auch lange drin lassen und für den Ersterfolg die Box mit Entfeuchtungsmittel drin von außen föhnen (nicht grillen und rösten).

Das die Abstimmspannung unter allen Umständen wie eine Eins stehen muß, nur der Vollständigkeit halbe, ist ja bereits erkannt bzw. bekannt. Da muß auch mal ein stabilisierendes Element - RC-Kombi, Linearregler, Spannungsnormal, Spezial-IC usw - einem Neuen weichen und natürlich müssen auch hier alle Leiterzüge durch Trockengebiet verlaufen und nicht durch Schmoddersumpf, je hochohmiger der Kreis desto pingeliger.

Hallo Michael,

das ist ja schon eine ziemliche Herausforderung, wenn mehrere kleinere Unzulänglichkeiten, die jede für sich nur wenig aufgefallen wäre, im Zusammenspiel dann einen so störenden Fehler bewirken. Alle Achtung, was Du da alles aufgespürt hast! Defekte Kerkos sind besonders gemein, da die ja selten primär verdächtig sind.

Flattern und Schwingen der Abstimmung hatte ich nur einmal - und das hat mich fast den letzten Nerv gekostet, auf jeden Fall aber lange Sucherei. Am Ende war es dann nur ein schlecht erkennbarer Haarriss durch die Leiterbahn für die Abstimmspannung auf der HF-Hauptplatine vom 9241, an einer Stelle, die sogar für die Neigung zur Rissbildung bereits im Forum vorher beschrieben war. Dennoch habe ich dort bestimmt ein Dutzend mal mit meinen kurzsichtigen Augen draufgesehen, ohne es zu erkennen. Erst Durchleuchten der Platine von der Rückseite mit einer starken Lampe liess den Riss klar erkennen.

Gruss,
Reinhard