HS15 - Netzteilbrummen

  • Hallo Elektroniker!


    Ich habe gerade eine HS15 auf dem Tisch, kann ihr aber nicht das "brummen" abgewöhnen.


    An der Netzspannung messe ich eine Sägezahnspannung von ~100mV S/S, die weg sind, wenn das Netzteil abgeklemmt ist (frei läuft).

    Darauf habe ich erstmal den Kondensator ausgetauscht (gegen einen 4700µF) und da das keine Besserung gebracht hatte, auch noch die 4 Dioden gegen einen Brückengleichrichter. Auch das brachte keine Änderung (das einzige, ws ich nicht ausgetauscht habe, ist der Trafo).


    Wenn ich statt der Netzversorgung die 18,23 Volt extern per Labornetzgerät einspeise, ist das brummen komplett weg und nur noch ein leises Rauschen zu hören (ebenso, als wenn die Netzspannung ausgeschaltet wird und der Verstärker nur noch von der Restspammung des Ladekondensators gespeist wird).

    Schliesse ich das Labornetzteil parallel zu dem eingebauten an, kommt der Sägezahn wieder, bis ich auf etwa 19,23 Volt aufdrehe. Dann ist der Sägezahn wieder komplett weg.


    Erst dachte ich, daß die (schwache) Endstufe irgendwie die Stromversorgung zum schwingen anregen würde, aber auch wenn ich anstelle der Endstufe nur einen Widerstand anschliesse, ist der Sägezahn aber ebenfalls da.


    Es wäre jetzt interessant, wie die anderen kleinen "Party-Verstärker" in dieser Hinsicht auf dem Oszi aussehen oder ob das hier jetzt ein individuelles Problem dieser HS15 ist...


    Derartiges Brummen war mir aber bei diesen Geräten bisher nur selten aufgefallen.


    Schöne Grüße,

    Andreas

  • Hi Andreas !


    Das ist an sich ein Hinweis darauf, daß der Trafo etwas schwach auf der Brust ist.


    Wahrscheinlich wird er ohne Last den Elko komplett aufladen und die Spannung stabil halten.

    Wenn jetzt Last über einen bestimmten Stromfluß dazukommt, kriegt er das nicht mehr gekackt und die Überschußspannung bricht schneller zusammen. Das ist oft die Folge aus einem magnetisch sehr weichen Kern und ggf. einem Luftspalt. Klingeltrafos werden so gebaut. Die *sollen* eine hohe Spitzenspannung produzieren und schon bei relativ kleinem Stromfluß erheblich zusammenbrechen. Eine Art Kurzschlußschutz.


    Ich denke nicht, daß der Trafo mehr als 12VA Gesamtleistung hat.

    Die angegebene Nennspannung bei Verstärkerleerlauf soll 17.5V betragen, sinkt bei Nennleistung der Endstufen (2 x 4 Watt Sinus) auf 13.2V ab. (Ich denke mal, daß sie das mit "bei Na 4W" sagen wollen, denn das Ding ist ja Stereo und da werden nunmal beide Kanäle ausgesteuert.)

    Vorverstärker und Endstufen-Ruhestrom bilden eine Art Grundlast, ohne die die absolute Leerlaufspannung vermutlich 19V überschreiten würde.


    Der Dual-Trafo ist wegen der vier Primärwicklungen etwas voluminöser, aber nicht zwingend besonders kräftig auf der Sekundärseite. Die eine 6V "Heizwicklung" wird ja für die Beleuchtung genutzt und ist mit geschätzt maximal 0.4A maximal belastbar. Es hängt eine 7V / 0.3A (= 2.1W) Birne dran. Also muß die zweite Sekundärwicklung nur rund 10VA für die beiden Endstufen und den Vorverstärker aufbringen.

    Das ist alles bei der Konzeption vermutlich schon sehr spitz ausgerechnet worden, damit die Geräte an verschiedenen Ländernetzen betrieben werden können, der Trafo aber nicht zu teuer und zu schwer wird.

    12VA Nennleistung kriegt man mit einem 50er-Kern aus versetzt geschachtelten EI-Blechen schon hin.


    :)


    Ach so: probier' das bitte mal ohne die "Powerleuchte" aus. Wenn es ein spezifisches Problem mit dem Trafo selber ist, müßten die 2W weniger über den Kern eine Besserung bringen. Vermutlich das Problem aber nicht beheben.


    :|

    Peter aus dem Lipperland


    Solo mio, vendro unscrupuloso, custombres sansaclu.

  • Moin Peter,


    danke für Deine hilfreiche Expertise!


    Okay - der Trafo ist natürlich schon ein recht kleines Exemplar, aber hat der auch so gebrummt, als er neu war!?

    Die HS15 ist immerhin mit einem Fremdspannungsabstand von >60dB angegeben! Ich glaube, da ist sie gefühlt meilenweit von entfernt.


    ...so, ich hab mal einen Test gemacht und die P1010AV52 diesbezüglich getestet.

    Ja - auch da ist eine Sägezahn-Brummspannung vorhanden. Der Apparat hat aber nur um- und bei 13 Volt Betriebsspannung und die Brummspannung ist etwa um den Faktor 3 kleiner. Da war mir das im Betrieb aber nicht aufgefallen. Bei der HS15 wäre mir das wohlmöglich auch nicht aufgefallen, wenn ich die nicht über Kopfhörer getestet hätte...


    Eben hab ich dann mal eine HS130 gegengetestet, die ja der HS15 äusserst ähnlich ist und auch da der Sägezahn! Sogar eher noch größer, als bei der HS15.

    Und die hat ja auch eine Kopfhörerbuchse, was das Brummen natürlich voll darstellt.

    Was mich allerdings wundert ist, daß es so eine "eckige" Brummspannug ist (hier jetzt von der HS130 bei 150mV VSS):



    Das ist schon sehr nervig, also wie bekomme ich die jetzt weg?


    Die Glühbirne hatte ich übrigens testweise mal rausgeschraubt, was keinerlei Einfluß auf die Brummspannung (und den Höreindruck) gehabt hat.


    Meine Idee wäre jetzt, die Heizwicklung auf die Betriebsspannung obendraufzupacken und die Spannung dann auf 18 Volt mit 'nem 7818 zu stabilisieren und statt der Glühbirne dann eine LED einbauen?

    Was hälst Du davon?


    Dir einen schönen Tag,

    Andreas

  • Hi Andreas !

    Meine Idee wäre jetzt, die Heizwicklung auf die Betriebsspannung obendraufzupacken und die Spannung dann auf 18 Volt mit 'nem 7818 zu stabilisieren und statt der Glühbirne dann eine LED einbauen?

    Was hälst Du davon?

    Hmmm.


    Könnte gerade so ausgehen, wobei ich nicht beurteilen kann, wieviel Strom die Beleuchtigswicklung wirklich liefern kann.

    Bei 13V Nennspannung der Hauptwicklung und rund 10VA Leistungsabnahme müßte die so um 770mA liefern - da wäre die Birnenwicklung mit ihren 300 oder 400mA dann eher sowas, wie eine Langdrahtsicherung ...

    Bei mittlerer Lautstärke dürfte das kein Problem sein.


    Das doofe bei den Dingern ist der 150V-Dreher.

    Wenn das ein 110/220V umschaltbarer wäre, könnte man den ganzen Spannungswähler tot legen, einen 115-115V Trafo mit z.B. 15 oder 20VA verwenden und den als 230V schalten. Den Dreher oben drüber und hinten meinetwegen 15V~ gleichgerichtet und über einen 7815 an die Elektronik weiterleiten.

    Davon würde die Verstärker-Baugruppe profitieren, weil die Spannung nicht mehr so dramatisch einsinkt und die Brummspannung wäre auch weg.


    Aber so einfach geht das nicht.


    :rolleyes:


    Eben hab ich dann mal eine HS130 gegengetestet, die ja der HS15 äusserst ähnlich ist und auch da der Sägezahn! Sogar eher noch größer, als bei der HS15.

    Mich irritiert ehrlich gesagt dieser Sägezahn ebenfalls.

    Du schriebst, daß das auch bei Belastung nur mit einem Widerstand genauso wäre. Also ist es nicht ein dynamisches Verhalten, was durch die Verstärkerstufen forciert wird und die anfangen, irgendwo zu schwingen.

    Wie ist denn die Periodenzeit von dem Sägezahn ? Paßt der zu 100 Hz, wie man es hinter einem Brückengleichrichter erwarten sollte ?


    Und was ist mit den beiden 20nF Keramik-Kondis, die am Gleichrichter rumlummern und deren Sinn und Zweck ich persönlich für eher fragwürdig halte. Was ist, wenn die mal einseitig losgelötet werden ?


    :/

    Peter aus dem Lipperland


    Solo mio, vendro unscrupuloso, custombres sansaclu.

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  • Hallo Peter,


    Du meinst mehr als 300-400 mA macht die "Heizwicklung" nicht?

    Ich hielte es immerhin für möglich, daß diese mit der gleichen Drahtstärke bewickelt sein könnte, wie die Sekundärwicklung...

    Kann man das nicht irgendwie messen, indem man den Lastwiderstand so weit verringert, bis die Spannung unter einen bestimmten Wert fällt?

    7 Volt 300mA wären 2,1 Watt bei ~24 Ohm.

    Wenn ich jetzt mit 10 Ohm belaste, müßten 0,7 A fliessen...


    Ich hab also mal ein bischen (digital) gemessen:


    HS130 (auf "240 Volt") Heizspannung

    offen - 5,05 Volt~

    mit Birne - 4,8 Volt~

    R=12 Ohm - 4,75 Volt~ (395 mA)

    R=6,8 Ohm - 4,53 Volt~ (698 mA)


    HS15 (auf "220 Volt") Heizspannung

    offen - 5,47 Volt~

    mit Birne - 5,2 Volt~

    R=12 Ohm - 5,09 Volt~ (424 mA)

    R=6,8 Ohm - 4,85 Volt~ (713 mA)


    Es fallen also bei 700 mA Belastung etwa 0,5 bis 0,6 Volt ab,

    wobei mit der Glühbirne ungefähr die Hälfte davon abfällt.

    Ich denke, das ist jetzt nicht wirklich kritisch!?

    Aber halt - bei Vollast fallen laut Schaltplan bei der HS15 ja pro Kanal 450mA ab, also doch 900 mA!

    Ich hab also mal 4,8 Ohm reingehaun. Das wären dann bei 4,65 Volt 968 mA...

    Das sind dann ~0,8 Volt Spannungsabfall.

    Von einem Zusammenbrechen der Heizspannung kann man da aber wohl auch nicht wirklich sprechen!

    Und wann hört man mit solch einem Gerät schon "volle Pulle"...

    Was meinst Du dazu?


    Schöne Grüße,

    Andreas


    P.S.

    ach, Du hast noch ergänzt!

    Ja, das müßten die 100 Hz sein.

    Scheint aber kein Einzelfall zu sein, da die HS130 ja den gleichen Effekt hat und die P1010AV52 in etwas kleinerer Dimension ebenfalls.

    Ich werde mal peu a peu auch noch ein paar andere kleine Duals (auch die Röhrenteile) durchmessen.

    Hab bisher nur sporadisch mal mit nem Oszi geschaut...


    Übrigens habe ich bei der HS15 als ich den Rahmen rausgeschraubt habe und an die Birne zu kommen noch einen dicken Papierkondi gefunden, also C17 mit 50nF - den hatte ich glatt übersehen.

    Den werde ich nachher mal austauschen und die beiden kleinen 20nF dann auch mal testen..

  • hi! werden die Endstufen Transistoren im Leerlauf übermässig warm? Für mich betrachtet sieht es so aus, dass das Netzteil im Leerlauf übermässig belastet wird, und daher der "ripple" so gross ist. Ich würde mal den Ruhestrom verringern, ich glaub mit R20 geht das.

  • Hi !

    hi! werden die Endstufen Transistoren im Leerlauf übermässig warm? Für mich betrachtet sieht es so aus, dass das Netzteil im Leerlauf übermässig belastet wird, und daher der "ripple" so gross ist. Ich würde mal den Ruhestrom verringern, ich glaub mit R20 geht das.

    An sich sollte sich auch bei nominaler Last nicht so ein Ripple bilden.

    Daß die Spannung absackt ist normal, aber bis die Filterwirkung des Elkos aufhört, erreicht die Abgabespannung normalerweise fast den AC-Wert des Trafo, also so um 14V.

    Und dann bilden sich eher Wellen, als Sägezähne.


    :)


    Und - ach so - die alten Verstärker haben keinen Regler für den Ruhestrom.

    Der R20 bestimmt die Sinusform, R11 die Ausgangsspannung (1KHz / 310mV über Radio = 3.1V an 4 Ohm pro Kanal am Ausgang einstellen).

    Der Gesamtruhestrom soll max. 45mA nach fünf Minuten betragen (vermutlich in der Zuleitung gemessen), die Endstufen sind mit 4mA (an der herausgenommenen Sicherung gemessen) angegeben.


    :S

    Peter aus dem Lipperland


    Solo mio, vendro unscrupuloso, custombres sansaclu.

  • Hi.

    So einen nervigen Fehler hatte ich mal bei einem Grundig Röhrenradio.

    Alle lecken Papierkondensatoren getauscht, Röhren geprüft, Stromaufnahme war im Vergleich mit den Angaben im Schaltbild in Ordnung. Diese Ripple waren noch viel größer und das Brummen recht nervig. Gewöhnlich haben die Ausgangsübertrager eine Brummkompensationswicklung. In diesem Fall wurde diese eingespart. Das ganze Gerät war sehr auf Kannte genäht, so dass der Trafo mit 225 Volt, die wir hier überlicherweise haben, komplett überfordert war. Er wurde sehr warm und unter Last ebenfalls diese hohen Ripple. Ich hab es irgendwann aufgegeben, da es kein besonders schönes oder wertvolles Gerät war.

    Bin gespannt, ob du das Problem in den Griff bekommst. Viel Erfolg ??.


    Was mir noch einfällt. Hast Du mal über jede Diode in der Gleichrichtung einen Blockkondensator gelötet?

    Manchmal verursachen Dioden solche Ripple.


    Beste Grüße,

    Florian.

    Einmal editiert, zuletzt von Flobo ()

  • Hi Florian !

    Das ganze Gerät war sehr auf Kannte genäht, so dass der Trafo mit 225 Volt, die wir hier überlicherweise haben, komplett überfordert war.

    *Das* ist ein Problem, was man mit Gevatter Ohm sehr schnell in den Griff kriegt.

    Da gibt es diese schnuckeligen anschraubbaren Hochlastwiderstände, mit denen man die Eingangsspannung bei einer gegebenen Stromaufnahme sehr schön in den Griff kriegen kann.


    Die schraubt man mit etwas Wärmeleitpaste an unauffälliger Stelle in, an oder unter dasn Chassis und führt eine Leitung vom Netzkabel darüber, bevor es an den Trafo geht.


    Problem gelöst. Der Widerstand verbrät auch nicht mehr Leistung, wie der Trafo an *Überschußleistung* hätte verdauen müssen. Damit ist die Energiebilanz wieder ausgeglichen.


    Was mir noch einfällt. Hast Du mal über jede Diode in der Gleichrichtung einen Blockkondensator gelötet?

    Manchmal verursachen Dioden solche Ripple.

    Die HS15 und die HS130 haben zwei kleine "Keramiker", die von den Wechselspannungs-Zuleitungen gegen Masse geschaltet sind. Angeblich zur HF-Abblockung.

    Die P1010 hat nichts dergleichen - und einen niedrigeren Ripple. Allerdings hat *die* auch den ollen Selenklotz, B30C600, wenn ich mich nicht täusche.



    :)

    Peter aus dem Lipperland


    Solo mio, vendro unscrupuloso, custombres sansaclu.

  • Statusbericht.


    Ich hab den Lötkolben nochmal angeschmissen und erstmal die beiden 20nF einseitig abgelötet, was aber keine Änderung/Besserung brachte.

    Ich hab zur Kontrolle auch nochmal die Endstufe komplett abgeklemmt und erneut nachkontrolliert, ob der Ripple auch an rein ohmscher Last (also an einem 150 Ohm-Widerstand) entsteht - und ja! Der Sägezahn ist auch so in voller Höhe da!

    Dann hab ich mal eine China-Spannungsstabilisierung fliegend eingebaut und dadran die Endstufe wieder angeschlossen.



    W u n d e r b a r !


    Auch an der Originalspannung kann ich die Betriebsspannung jetzt so weit runterdrehen, daß der Ripple vollständig weg ist (bei jetzt 16,3 Volt)!

    Drehe ich höher, kommt er langsam wieder. Erst kurz leicht gerundet und dann aber gleich wieder in "gewohnter" Höhe als Sägezahn (so ab etwa 16,6 Volt).

    Mit Signal und an Boxen hab ich das jetzt noch nicht getestet, aber an den Kopfhörern ohne Signal und unterschiedlicher Stellung des Lautstärkereglers lässt sich wunderbar hören, daß das Brummen ab diesem Punkt vollständig weg ist (genauso wie gestern am Labornetzgerät).

    Morgen werde ich das Gerät wieder zusammenbauen und dann in regulärem Betrieb testen.

    Wenn nötig, werde ich die Spannung dann doch mal um die Heizspannung erhöhen, aber ich glaube, das wird garnicht nötig sein.

    Ich werde berichten...


    Schöne Grüße,

    Andreas


  • Ups, das passiert, wenn der Kaffee noch nicht wirklich wirkt. Sorry für das Doppelzitat ?


    Das mit dem Vorwiderstand hätte vielleicht etwas gebracht. Aber selbst wenn ich an meinem Regeltrafo exakt 220 Volt eingestellt hatte, brummte es noch massiv.

    Egal, das Gerät wurde zur Bauteil Gewinnung eingelagert. ?


    Beste Grüße,

    Florian


    Sehr gut, elegante Lösung.

    Mich würde nur interessieren, warum das Problem im Original Zustand aufgetreten ist.

    Das Gerät muss ja zur Produktionszeit einwandfrei funktioniert haben. Sehr seltsam.

    Aber Hauptsache es ist jetzt in Ordnung.

    Glückwunsch ????


    Beste Grüße,

    Florian

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