Theorie: EDS1000 / 1000-2 mit Spannungsregeler

Hi Thomas !

Der EDS1000 vom 701 läuft mit +15V.

Dazu entfernt man den BD138 Transistor T1, die beiden Vor-Regler T2 und T3, die Z-Diode D5 und die Widerstände R1 - R5.

Da der BD138 anders belegt ist, als der 7815, muß man sich die Beinchen etwas "hinbiegen" und dann den mittleren Pin vom Regler nach Masse durchverbinden. Es ist "good practise" bei einem 78xx-Regler, zwei kleine 100nF Keramikkondis so dicht wie möglich am Regler vom Eingang gegen Masse und vom Ausgang gegen Masse zu legen, damit die latente Schwingneigung dieser Reglerfamilie unterdrückt wird.

Eine gute Kühlung ist sicherzustellen und die Kühlplatte vom 7815 ist mit Masse verbunden, daher ist es nicht unbedingt notwendig, eine Isolierscheibe zu verwenden, da auch die Gehäuseklötze der fünf AC188K Germanium-Transistoren potentialfrei sind.

Der EDS1000-2 vom 721 läuft an sich mit -14V.

Da läßt sich der BD135 T1, T2, D7 und die Widerstände R1 und R2 entfernen. Die Diode D5 (36V Zener als "Rettungsanker" bei Netzteilausfall) und die Diode 6 (1N4001 -0.7V Vorspannung für 741 gegen Masse) müssen drin bleiben.

Auch hier ist der 7915 Regler nicht pinkompatibel zum BD135 und auch hier sind zwei Keramikkondis angebracht. Die Kühlfläche beim 7915 ist jedoch nicht mit Masse, sondern mit der Eingangsspannung (mittlerer Pin) verbunden, denn natürlich ist das Pinout auch wieder anders, als beim Positivregler 7815.

Um auf -14V zu kommen, entfernt man die Drahtbrücke zwischen den Boardpins 13 und 14 und baut eine 1N4001 Diode mit der Kathode an Pin 13 ein. Dann kommt man so auf -14.3V oder so. Oder man läßt die Elektronik einfach mit -15V laufen. Das sollte an sich kein Problem sein.

Ich würde den Umbau nicht machen. Ich habs probiert beim EDS1000. Rein technisch betrachtet spricht überhaupt nichts gegen den Umbau. Die kleine Stanzung habe ich weggefeilt und den 7815 mit passender Glimmerscheibe und einer Nylonschraube befestigt. Das ist fummelig, geht aber.

Tatsächlich verändert sich jedoch der Temperaturgang der Gesamtschaltung, so dass es nach meiner Erfahrung länger dauert, bis der 701 die Sollgeschwindigkeit erreicht hat Hiermit meine ich nicht die Hochlaufzeit, sondern die Geschwindigkeit, die bei der ursprünglichen Schaltung nach ca. 15 Minuten Betrieb erreicht ist.

Beim EDS1000(2) wirkt sich die Temperaturabhängigkeit jedes einzelnen Bauteils auf die Drehzahl aus. Die originale Spannungskonstanterschaltung mit der Zenerdiode und den drei Transistoren ist nicht temperaturkompensiert, im Gegensatz zu den integrierten Spannungsreglern der 78xx-Reihe.

Gruss

Richard

Die Temperaturabhängigkeit der Motorregelung ist als Einheit zu sehen, alle Einzelbestandteile sind aufeinander abgestimmt. Der temperaturkompensierte Regler verändert die Abstimmung des Ganzen, in meinem Experiment mit dem EDS1000 nicht zum Besseren.

Thomas, vielleicht kommst du zu anderen Ergebnissen.

Mit den Löchern auf der Platine kommst du aus, aber du musst den jeweiligen gewählten Spannungsregler entsprechend seinem Layout natürlich verdrahten. Das geht nicht ohne Leiterbahnen aufzutrennen und mit kurzen Drahtstücken neu zu verdrahten. Und bitte die im Datenblatt jeweils vorgeschriebenen Kondensatoren möglichst nahe am Regler nicht vergessen. Ich habe sie unter die Platine gelötet.

Gruß

Richard

Hi Thomas & Richard !

Thomas: was Richard da anmerkt, ist wirklich und ehrlich ein Grund, den Umbau *nicht* zu machen.

Ich muß eingestehen, daß ich das mal bei einem 701 "wo nix mehr zu verlieren war" probiert habe ... aber da hat man am Ende mehr nachreguliert, wie bei der Ursprungsversion der Versorgung.

richard: ich hatte schon einen Haufen 704er Platinen unter den Fingern, aber ausgerechnet bei dem habe ich nie eingesehen, warum ich die zwei Transis und die Z-Diode durch einen Dreibeinregler ersetzen sollte. Der 701 erschien mir aufgrund der Treiberbestückung mit Ge-Transistoren eigentlich - von der Logik her - als der größere Aspirant auf ein "wirklich stabil ausregelndes Versorgungsteil". Aber das ist, wie Du schon schriebst, ein Trugschluß. Ich habe verschiedene Kombinationen ausprobiert, u.A. auch durch Weglassen des NTC-Widerstands, der eine zusätzliche Unlogik in das Schaltungsverhalten mit einbringt. Der Motor wird niemals so warm, daß sich das auf das Ding auswirkt und als Kompensation für unterschiedliche Umgebungstemperaturen ist es zu unpräzise, zu langsam und meiner Ansicht nach auch im falschen Widerstandsbereich angesiedelt. Keine Ahnung, was sich die Inschinööre da gedacht haben.

Wenn man die "Brikettschichtwiderstände" R1 - R4 gegen 1% Metallfilm tauscht und das Poti R5 gegen ein Cermet Spindel, läßt sich die Spannung sehr feinfühlig einstellen - und schwankt auch nicht mehr, als bei einem Dreibein-Regler. Das habe ich bisher einmal gemacht ... und im Endeffekt hat es weniger gebracht, wie ich mir so in meinem naiven Kinderglauben vorgestellt habe: die ersten 15 Minuten driftet die Solldrehzahl.

Bei sämtlichen Reibradlern und Riemenläufern ist eine Drehzahldrift in der ersten halben Stunde doch völlig normal, aber als großes Problem sehe ich das nicht an. Warum soll das beim 701 dann so eines sein? Natürlich ist das bei den quartzgeregelten Spielern besser gemacht, aber ein Problem? Im Übrigen wird es schon seinen Grund haben, dass der Teller des 701 im Verhältnis zu den Nachfolgemodellen so schwer ist. Hohe Schwungmasse sorgt für guten Gleichlauf, da muss man weniger regeln und die Regelung kann auch Träger sein. Der Teller meines 2225 wiegt gerade mal 650 Gramm, da hat die Regelung wesentlich mehr zu tun und darf auf keinen Fall träge sein.

Hi Thomas !

Zitat von vinylfan78

Da verstehe ich den Aufbau auch nicht so recht, ehrlich gesagt: Am 15V Spannungsregler gibt es dort auch keine 2 100nF Keramikkondis. Warum nicht? Normalerweise braucht es doch welche, wie oben von Dir beschrieben Peter?

Laut Applikationsschaltplan von z.B. TI sind die dringend angeraten. Ebenso, wie ein kleiner z.B. 10µF Elko, wenn die Leitungslänge dahinter bis zum ersten größeren Verbraucher ein bestimmtes Maß übersteigt. Ich meine, das wären 30 cm oder so.

Die 100nF Blockkondis unterdrücken die latente Schwingneigung der Dreibeiner im Leerlauf und bei kleinen Lasten. Man *kann* darauf verzichten, wenn die unter kontinuierlicher Last laufen, die größer als ca. 1/10 der Nennleistung liegt. Da sie beim 731 mit dem Gerät zusammen eingeschaltet werden und dann den ganzen Elektroniksalat versorgen müssen, dürfte diese Bedingung wohl gegeben sein.

Dual hat meiner Meinung auch gespart, als sie den Spannungsregler ohne Isoliersatz auf den Kühlkörper geklatscht haben. Dadurch liegt der Kühlkörper erst an Masse und das kann fatale Folgen für den Motor haben, wenn eins der Isolierungen zwischen Kühlkörper und Spulentreibertransistor versagt (was oft genug vorkam ... wenn sich ein Bohrspan zwischen Isoscheibe und Kühlkörper gesetzt hatte ...).

Zitat von vinylfan78

Was macht denn diese "Rettungsdiode" Z36?

Die liegt vor dem Regelteil und leitet die Ausgangsspannung des Trafos direkt an Masse.

Hintergrund ist wohl die Befürchtung, daß ein Schussel das Gerät mal auf 110V umklemmen könnte und es an 220V anschließt.

Dann würde die volle gleichgerichtete und viel zu hohe Sekundärspannung des Trafos auf die Elektronik durchschlagen und sie ruinieren.

Dann bildet die Z-Diode oberhalb von ca. 30V schon eine nicht unerhebliche Last, überlastet den Trafo und überlastet schlußendlich die Primärsicherung, die mit 125mA absichtlich nicht so fett ausgelegt ist und hoffentlich durchbrennt, bevor es Elektronik und Trafo tun ...

Zitat von vinylfan78

Wieviel Watt benötigt diese vom Diodenmodel her?

Das ist, meine ich, eine 1 Watt Diode.

Zitat von vinylfan78

Wäre die durch den Überspannungsschutz des Spannungsreglers nicht überflüssig?

Nicht, wenn man den Trafo falsch anschließt.

Die dabei entstehende Spannung würde so um 40V~ herum betragen, ca. 55V= nach Gleichrichtung und Siebung - für einen Moment, bis es den Elko zerreißt - ein Wert, den ein Dreibeinregler auch nicht verträgt, sondern nur so um 30V=.

Hi Thomas !

Wenn Du eine 2 Watt hast, dann rein damit.

Wenn die tatsächlich mal gebraucht wird, muß sie allerhand Last wegdrücken, bevor sie wegbrennt.

(Obwohl ich eigentlich *nie* davon gehört habe, daß es sowas mal gegeben hat ... und die Diode z.B. beim 701 -manchmal- von Hand an der Unterseite der Platine nachgefrickelt worden ist. Meines Wissens haben nur der 704 und der 721 sowas serienmäßig.)

Interessante Diskussion. An die rel. hohen Wärmekapazität des NTC (der ja auch noch in einer Kunststoffhülle steckt) hatte ich gar nicht gedacht. Jetzt verstehe ich die Sinnlosigkeit des NTC. Der ist weder in thermischen Kontakt mit der Schaltung noch kann er in kurzer Zeit auf "Abwärme" aus dem Inneren reagieren. Da bleibt ja fast nur noch die Umgebungstemperatur, die überhaupt merklich erfasst wird.

Ich wollte schon mit anderen NTC, Widerstandsnetzwerken etc. versuchen, die erhöhte Geschwindigkeit des Tellers während der Warmlaufphase zu eliminieren.

Ja, den Versuch kann ich mir wohl sparen.

Danke für das "Wachrütteln"

An dem BD135 in einem EDS1000-2 fallen ca. 12V ab., -27V-14V = -12V. Ergibt eine Verlustleistung von 0,66W bei dem Leerlaufstrom von 55mA, wenn ich richtig gerechnet habe. Das dürfte kein grosses Problem darstellen, es wird halt warm. Temperaturdrift, ja , die 15V Z-Diode hat sicher eine gewisse Temperaturabhängigkeit.

Der 7915 mit einer 0.7V Diode ergibt -14.3V, jedoch hat man dann auch wieder eine gewisse Temperaturdrift durch die Diode.

Ein LM337 wäre vermutlich die bessere Lösung, wenn auch etwas aufwendiger, denn man braucht noch 2 Widerstände mehr als wie bei dem 7915, aber dafür keine Diode.

Eine fachliche Anmerkung zur Temperaturkompensation des EDS1000. Sehr großen Einfluss dürften die Hallelemente haben. Ich habe hier Scans aus einem Siemens Laborbuch von 1970. Bei den Applikationsschaltungen wird der gleiche Typ Hallelement wie im EDS1000 eingesetzt. Die Schaltung auf der Seite 170 weist viele Ähnlichkeiten mit der Schaltung des EDS1000 auf. Es fehlt im Prinzip nur die Rückkoplung der Gegen-EMK. Auch hier hat man eine Temperaturkompensation mit NTC verwendet, allerdings wird der Querstrom durch die Hallelemente temperaturabhängig gesteuert. Bleibt das Problem, wo genau die Temperatur gemessen werden soll. Die Schaltung auf Seite 172 nutzt den temperaturabhängigen Innenwiderstand des Hallsensors zur Kompensation. Vielleicht ist das eine Idee, die an der Dual-Schaltung einmal ausprobiert werden kann.

Gruss

Richard