Ersatz eines Selen-Gleichrichters durch Silizium-Diode und Widerstand in Reihe beim V2m

Platten-Spieler.de · 10. August 2022

Hallo Elektronik- und Röhren-Spezialisten,

ich hab gerade einen V2m-Verstärker aus einem Party 300VX "am überholen" und will dabei auch den Selen-Gleichrichter rausschmeissen und gegen eine 1N4007 austauschen.

Um jetzt keine erhöhte Betriebsspannung zu haben (die Anodenspannung ist mit der 1N4007 an Punkt [C] auf 282 Volt hochgegangen - bei Punkt [D] auf 266 Volt), habe ich experimentiert und einen 390 Ohm/3 Watt Widerstand vor die 1N4007 gesetzt, was dann die Spannung schon ganz gut auf die 252 Volt runtergedrückt hat (Punkt [D] 239 Volt).

Der Widerstand selbst wird nicht sonderlich warm, aber ich möchte gerne berechnen, was er "genau" verbrät.

Ich hab mal die Spannung über dem Widerstand gemessen, aber da ist ja weder reine Wechsel- noch reine Gleichspannung drauf.

Ich messe also von [A] auf [B] eine Gleichspannung von 9,1 Volt (ergibt 0,212 Watt) und/oder eine Wechselspannung von 16,5 Volt (ergibt 0,698 Watt).

Muß ich die jetzt addieren, um die verbratenen Watt zu berechnen - das wären dann zusammen 0,91 Watt (und wenn ich die beiden Voltzahlen vor der Berechnung addiere, wären das 1,68 Watt)?

Was ist nun richtig?

Vom Travo [A] gegen Masse messe ich 10 Volt Gleichspannung

und vom Widerstand [B] gegen Masse messe ich 19 Volt Gleichspannung

Wechselspannungsmessung ergibt bei beiden sehr hohe Spannungen bald bei der Anodenspannung...

Also nochmal 2 Werte, die evtl. für die Berechnung der Verlustleistung des Widerstandes wichtig sein könnten...

Bei meinen Messungen habe ich ausserdem mal das Oszi angeschmissen und damit folgende Ergebnisse bekommen.

- Normalbetrieb mit Selengleichrichter am Travo [A] (gegen Masse) recht sauberer Sinus

An Punkt [C] Sägezahn +-200 mV

- Mit 1N4007 ohne Widerstand am Travo [A] (gegen Masse) oben abgeflachter Sinus (ich vermute, daß das den Gleichspannungsanteil ausmacht)

An Punkt [C] Sägezahn +-300 mV

- Mit 1N4007 UND Widerstand am Travo [A] (gegen Masse) recht sauberer Sinus allerdings an Punkt [B] jetzt der besagte oben abgeflachte Sinus (siehe Bild links).

An Punkt [C] Sägezahn +-150 mV (siehe Bild rechts).

Übrigens ist der (fast) identische Verstärker auch im Party 1007V (dort heißt er V2n).

Dort sind bei gleicher Röhrenbestückung (EF86 und EL95) und nur 3 unwesentlichen Änderungen als Anodenspannung 265 Volt und als Vorstufenspannung 250 Volt angegeben.

So Sorgen wegen hzu hoher Spannungen brauche ich mir also wohl nicht zu machen, obwohl die EL95 mit 250 Volt angegeben ist...

Schöne Grüße,

Andreas

VixNoelopan · 10. August 2022

Hallo Andreas,

ohne Fourier-Analyse des Stroms durch den Widerstand ist deine Frage kaum zu beantworten.

Anderer Vorschlag: Sofern die Spannung über dem Ladeelko nicht unzulässig groß wird, vergrößere doch den Widerstand zwischen Lade- und Siebelko. Hierdurhc verbesserst du auch gleich noch den Siebfaktor.

Wegen der minimal höheren Betriebsspannung würden ich mir tatsächlich keine Sorgen machen. Zwar sind für die EL 95 in der Tat 250 V vorgegeben, doch das ist die stets auf die Katode bezogene Anodenspannung. Von der Betriebsspannung sind daher noch die Spannungsabfälle am Katodenwiderstand und an der Primärwicklung des Ausgangstrafos zu subtrahieren.

Beste Grüße, Uwe

tubesaurus · 10. August 2022

hallo Andreas, normaler weise kannst Du mit einem Digitalvoltmeter den true RMS Effektivwert messen. Auf dem Gleichspannungs Messbereich z. B. 200V. Den gemessenen Wert durch den Widerstand teilen ergibt den (effektiv) Strom und die Leistung erhält man bekanntlich mit U x I. Als es noch keine Digitalvoltmeter gab hätte man den Formfaktor der Spannungsverlaufs berücksichtigen müssen, und der galt nur für reine sinus Form. Mit true RMS kann man den echten Effektivwert messen, unabhängig von der Spannungsform. Gruss Armin

Platten-Spieler.de · 10. August 2022

Moin' Uwe,

danke für Deine Hilfe.

Zitat von VixNoelopan

ohne Fourier-Analyse des Stroms durch den Widerstand ist deine Frage kaum zu beantworten.

...na, dann lass uns die doch eben mal machen!

Welche Messwerte brauchen wir dafür?..

Okay - ich hab jetzt auch keine grüße Angst, daß die Bude abfackelt und der Widerstand ist auch nach einer Stunde noch problemlos anzufassen und auch die Restwelligkeit am 1. Ladeelko ist besser geworden.

Einzig mein Wissensdurst lässt mich diese Frage stellen, wie genau der Widerstand an dieser Stelle berechnet wird.

Ich könnte ihn ja auch hinter der Diode einlöten... (werd ich nachher mal ausprobieren ob das irgendwie einen Unterschied macht).

Den Widerstand zwischen Lade- und Siebelko werde ich wohl auch noch genau anpassen, aber erst, wenn ich mit der Anodenspannung (die ich ja noch garnicht gegen die Kathode gemessen habe) endgültig zufrieden bin.

Zitat von tubesaurus

true RMS

Danke Armin,

solch ein Messgerät habe ich ja gerade "ausgegraben" (allerdings bisher noch nie damit etwas gemacht..).

Kann ich ja nachher mal ausprobieren, ob es andere Werte ergibt...

Schöne Grüße,

Andreas

VixNoelopan · 10. August 2022

Hallo Andreas,

sofern es der Netztrafo nicht durch erhöhtes Brummen quittiert und die Spannung am Ladeko nicht über die Maßen ansteigt, genügt es, wie ich bereits schrieb, den Siebwiderstand zu vergrößern - ohne Vorwiderstand der Diode!

Beste Grüße, Uwe

Platten-Spieler.de · 10. August 2022

Hi Uwe,

nun - dann hätte ich 282 Volt am ersten Elko und das ist mir dann doch zu heavy (ich werde das aber mal ausprobieren, was tatsächlich an der EL95 zwischen Anode und Kathode anliegt).

Der Vorwiderstand frisst ja nun aber auch kein Brot und hat allgemein zu besseren Messwerten (Restwelligkeit, weniger Brumm) geführt. Den würd ich schon lieber drin lassen...

Schöne Grüße,

Andreas

VixNoelopan · 10. August 2022

Hallo Andreas,

das heißt, der Ausgangstrafo ist an Punkt »a« angeschlossen? Hast du das komplette Schaltbild?

Beste Grüße, Uwe

Platten-Spieler.de · 10. August 2022

Hallo Uwe,

das komplette Schaltbild habe ich leider nur in sehr schlechtem Zustand, aber für eine grobe Übersicht langt der wohl:

Was ich Dir aber auch anbieten kann, wäre das Schaltbild des fast baugleichen V2n:

https://www.hifi-archiv.info/Dual/party1007Vs/1007V.jpg

Schöne Grüße,

Andreas

VixNoelopan · 10. August 2022

Tatsächlich! Damit hatte ich nicht gerechnet. Stattdessen hätte ich den Anschluss des AÜ am Siebelko erwartet oder eine Brummkompensationsschaltung. Damti fällt meine Idee mit der Vergrößerung allein des Siebwiderstands natürlich flach.

Beste Grüße, Uwe

wacholder · 10. August 2022

Hi !

Und auch dieses Gerät ist ursprünglich nur für 220V~ ausgelegt und wird mit unserer Netznennspannung von 230V~ an der Sekundärseite ein paar Volt mehr produzieren. Die original angegebenen 250V= an dem ersten Lade-Elko sind schon ziemlich grenzwertig. Viel höher würde ich da nicht gehen. Daher ist der Vorwiderstand vor der Si-Diode echt kein Luxus.

Beim Party 300 AV (mit ECL82) liegen an der Stelle zum Beispiel nur 208V an. Beim Party 300 AV/1 mit ECl86 aber 270V.

das dürfte schon ganz knapp am oberen Ende der Spannungsfestigkeit des Doppel-Elkos liegen.

*Ich* würde den Vorwiderstand so groß machen, daß die 250V= am ersten Elko nicht überschritten werden.

Das wäre mir zu riskant. Die Dinger sind schon fast 60 Jahre alt ... und wenn es die zerreißt, ist das nicht witzig.

(Sagt einer, dem das schon passiert ist ...)

VixNoelopan · 10. August 2022

Hallo Peter,

der Unterschied der Betriebsspannungen dürfte seine Ursache darin haben, dass für die ECL 82 in den Datenblättern lediglich Vorschläge für max. 200 V Anodenspannung zu sehen sind. Ist mir übrigens auch bei meinem PE Musical 3V aufgefallen, den es zu Beginn für kurze Zeit auch mit EF 86 und EL 95 gab. Als hier die ECL 82 eingeführt wurde, wurde auch ein anderer Netztrafo für niedrigere Anoden-Betriebsspannung verbaut.

Beste Grüße, Uwe

Platten-Spieler.de · 10. August 2022

Hi Uwe,

im Prinzip habe ich Deine Idee doch so halbwegs mit dem Vorwiderstand realisiert und die Spannung ist ja auch tatsächlich sauberer dadurch geworden...

Hi Peter,

das sehe ich auch so, aber ich schmeiß die Ladeelkos sowieso meistens raus und baue dafür zwei moderne 450 Volt-Radial-Typen ein, die ich dann direkt an die passenden Punkte löte.

Beim Hochfahren steigt die Spannung ja doch bedenklich an, solange die Röhren noch kalt sind und da kommen schon mal gut 360 Volt vor. Das sollte einen fitten 350 Volt Elko nichts ausmachen, aber

Zitat von wacholder

Das wäre mir zu riskant. Die Dinger sind schon fast 60 Jahre alt

So sehe ich das auch und mir ist auf jeden Fall die Betriebssicherheit wichtiger, als die Originalität...

Es geht ja aber nicht nur um die Netzspannungserhöhung auf 230 Volt!

Auf dem Schaltrplan ist die Sicherung ja auch schon mit "0,2A bei 220-240 Volt" (ohne Umschaltmöglichkeit) angegeben und so scheinen die Dual-Ingenieure hier auch nicht sonderlich streng geplant haben.

Vielmehr steigt die Betriebsspannung durch die Silizium-Diode um etwa 30 Volt gegenüber der Sollspannung von 250 Volt an und das sehe ich viel dramatischer, als die 10 Volt zusätzliche Netzspannung (aber mit dem 390 Ohm Vorwiderstand komme ich ja schon auf "moderate" 252 Volt..).

Schöne Grüße,

Andreas

tubesaurus · 10. August 2022

hallo Andreas, ich würde den doppel Elko rausschmeissen und 2 47uF 450V radial da einbauen. Das mache ich meistens bei Röhrenradios, funktioniert einwandfrei.

VixNoelopan · 10. August 2022

Hallo,

bei Jan Wüstens gibt's Schraubelkos mit Spannungsfestigkeiten bis zu 550/600 V für den Originalitätsfetischisten.

Beste Grüße, Uwe.

wacholder · 10. August 2022

Hi Uwe !

Zitat von VixNoelopan

bei Jan Wüstens gibt's Schraubelkos mit Spannungsfestigkeiten bis zu 550/600 V für den Originalitätsfetischisten.

Jans "Restetruhe" kenne ich noch aus der Zeit, als ich richtig gut mit Nixie-Röhren unterwegs war.

Der hat öfters mal wirklich gute Angebote für die Altröhrenfans.

Zitat von Platten-Spieler.de

Beim Hochfahren steigt die Spannung ja doch bedenklich an, solange die Röhren noch kalt sind und da kommen schon mal gut 360 Volt vor. Das sollte einen fitten 350 Volt Elko nichts ausmachen,

Das ist bei vielen Röhrengeräten ein Problem.

Und genau da hat es früher bei mir öfters mal gerummst und gestunken. Vor allem, wenn die Röhren *nicht* hochfahren, weil irgendwas bei der Heizung ausgesetzt hat. Ein paar Sekunden lang halten die alten Elkos das aus ... aber nicht, wenn man bei abgenommener Rückwand in der Technik rumstochert und guckt "Warum leuchten da die Heizfäden nicht .... ?"

Hab' auch so meine Lehrzeit gebraucht.

Zivi · 11. August 2022

Moin

Zitat von Platten-Spieler.de

Ich messe also von [A] auf [B] eine Gleichspannung von 9,1 Volt (ergibt 0,212 Watt) und/oder eine Wechselspannung von 16,5 Volt (ergibt 0,698 Watt).
Muß ich die jetzt addieren, um die verbratenen Watt zu berechnen - das wären dann zusammen 0,91 Watt (und wenn ich die beiden Voltzahlen vor der Berechnung addiere, wären das 1,68 Watt)?
Was ist nun richtig?

Die mittlere Leistung eines Widerstands ist logischerweise die Summe (besser: das Integral) aller Momentanleistungen dividiert durch die Zeitdauer. Weil das ja periodisch ist, reicht es, eine Periode zu betrachten. Beispiel:

Eine Glühlampe wird in 4 Sekunden unterschiedlich hell gedimmt:

1 Sekunde zu 50 Watt

2 Sekunden zu 100 Watt

1 Sekunde zu 150 Watt

=> Ergibt eine mittlere Leistung von (50W*1s+100W*2s+150W*1s)/4s = 100 W

Allgemein:

P_mittel = Integral(p(t) von t=0 bis T) / T

T ist dabei die Periodendauer.

Die Leistung p(t) = u(t) * i(t) am Widerstand ist: p(t) = u²(t) / R.

R kannst aus dem Integral ziehen, also:

P_mittel = Integral(u²(t) von t=0 bis T) / T / R

Das Schwierige ist nun, das Integral über dem Quadrat aller Spannungen zu ermitteln. Also zuerst die Spannung quadrieren, dann summieren (bzw. Mittelwert bilden). Das macht das RMS-Voltmeter automatisch für Dich. Auch Speicheroszis können sowas ermitteln.

Wegen der Quadratbildung u²(t) darf man auch nicht Gleich- und Wechselanteil getrennt addieren.

Hätte ich nur Papier und Blei zu Hand, dann würde ich die Kurve in grober Form (in Geradenstücken) vom Oszi abmalen. Dann einzeln quadrieren (=>Parabel) und das Integral (Fläche) berechnen.

Grüße

Platten-Spieler.de · 11. August 2022

Moin Armin,

...danke für Deinen Tip!

Zitat von tubesaurus

...true RMS kann man den echten Effektivwert messen, unabhängig von der Spannungsform...

Ich hab eben mal mein "True RMS"-Messgerät VC 506 (das ich oben schon angesprochen hatte) ausprobiert.

Oh Schreck - das hat satte 276 Volt angezeigt, wo mein "normales" Messgerät die schon genannten 252 Volt angezeigt hatte. Beides sind hochwertige Geräte (Metex M-4650CR und Voltkraft VC 506)!..

Erst hatte ich gedacht, daß es ein Fehler wäre, habe dann aber die Spannung auch noch mit meinem BBC-Analog-Messgerät (Goerz Metrawatt 1H) nachgemessen und das hat auch über 260 Volt angezeigt...

Das hat mich jetzt so verunsichert, daß ich auch noch mit 2 anderen Messgeräte nachgemessen habe, denn "True RMS" soll ja meinem Verständnis nach nur bei Wechselspannung greifen und so sollte es bei Gleichspannung identische Ergebnisse bringen!?

Also jetzt nochmal mit dem "großen" analogen (Goerz Metrawatt MA4H) nachgemessen

Röhrenvoltmeter Klein&Hummel RV12, die aber beide sehr dicht beim Metex gelegen haben.

Das TrueRMS scheint aber eher dejustiert zu sein, da es regelmässig etwa 21 Volt mehr angezeigt hat, als alle anderen Messgeräte - sowohl bei Gleich- als auch bei Wechselspannung und das RV12 hingegen knapp 10 Volt weniger (jetzt aber nur bei Wechselspannung) und ich vermute auch, das TrueRMS-Messung eher einen kleineren Wert ergibt, als "normale", so daß wohl das RV12 dem einer Effektivwert-Anzeige am nächsten kommt...

Geeicht sind alle meine Messgeräte natürlich nicht - und auch schon ziemlich alt!

Ich hab deshalb jetzt mal eine Testmessung direkt an der Netzspannung gemacht:

Metex - 230,5 Volt

Voltkraft - 253 Volt

Metrawatt 1H - 210 Volt

MA4H - 226 Volt

RV12 - 231 Volt

Nun - das Voltcraft "TrueRMS" und das Metrawatt 1H sollten beide mal neu kalibriert werden!

Alle anderen leifern in meinen Augen durchaus brauchbare Ergebnisse!..

Moin Uwe,

ich habe mal die Spannung über der EL95 (Anode gegen Kathode) gemessen und da kamen 236 Volt bei raus (mit dem Metex)...

Ich hab dann auch mal die Diode vor den 390 Ohm Widerstand gesetzt.

Der "gecuttete" Sinus ist jetzt direkt am Travo weg, aber dafür wurde exakt der andere, abgeschnittene Teil dieser Spannung jetzt zwischen Diode und Widerstand angezeigt. Die Restwelligkeit war aber etwas höher, als noch bei der Reihenfolge mit dem Widerstand direkt am Travo,..

Ich werde den Widerstand wohl wieder vor die Diode bauen - das Ergebnis war einfach besser!..

Moin Zivi,

vielen Dank für Deine super ausführlichen Erklärungen!

Formeln und Theorie sind allerdings nicht wirklich mein Beritt und wegen solcher Rechnungen habe ich einst die Fachoberschule für Elekrtotechnik abgebrochen...

Wo ist da jetzt z.B. die Periodendauer?

Ich vermute, Du meinst dann damit eine komplette 360° Schwingung der Wechselspannung bei 50 Hz, denn danach wiederholt sie sich ja wieder und wieder...

Die tatsächliche Dauer der Messung kann das ja nicht sein, denn in dieser Zeit gibt es keine Veränderung mehr.

Letztlich möchte ich aber doch nur wissen, wieviel "Strom" der Vorwiderstand verbrät und da würde durchaus ein ungefährer Wert ausreichen, um den Widerstand richtig zu dimensionieren, also ob ein 2 Watt-Typ auch ausreichend wäre, der 3 Watt Typ bleiben kann/soll oder besser doch lieber "5 Watt" eingebaut werden sollten...

Schöne Grüße,

Andreas

HaJoSto · 11. August 2022

Meine vorgehensweise beim Tausch eines Selenstinkers gegen eine Diode ist eine etwas andere. Nach der Diode kommt ein zusätzlicher Elko radial mit 47µF und mindestens 350 Volt. Dann ein keramischer Widerstand und danach die originale Schaltung. Der zusätzliche Widerstandswert ergibt sich aus der höheren Spannung auf Grund der Diode und den höheren 230Volt am Trafo. Das hat bisher immer funktioniert. Viele Röhrenradios laufen vermutlich noch mit dieser Schaltung. Den Selengleichrichterturm habe ich aus Originalitätsgründen immer freigeschaltet im Gerät gelassen.

MaxB · 11. August 2022

Hallo HaJo,

welchen Vorteil bringt der zusätzliche Elko?

Der ist ja quasi der einzige Unterschied zur 'nur Diode+ Vorwiederstand'-Methode.

Also warum RC statt nur C? Nochmals bessere Glättung der Spannung?

Ich habe schon beide Varianten angewendet, bin mir aber nicht ganz im Klaren, was welche Vorteile hat.

Gruß Martin

HaJoSto · 11. August 2022

Hallo Martin,

Zitat von MaxB

Nochmals bessere Glättung der Spannung?

so ist es.

Der zusätzliche Widerstand bildet ja eigentlich "nur" den Innenwiderstand des Selengleichrichters nach, der durch die Reihenschaltung von mehreren (vielen) Selenelementen entsteht um auf die Spannungsfestigkeit zu kommen.

Man kann auch mehr Aufwand treiben. Siehe hier Klick

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