Geschlossenes Thema Neue Lösung C6-Problem / weniger Leistungsaufnahme (Gelesen: 10.364 mal)
Thomas S.
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Euracom ist gut, eine
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Neue Lösung C6-Problem / weniger Leistungsaufnahme
30.09.2010 um 19:25:51
 
Lösung des C6-Netzteil-Problems der Euracom-Telefonanlagen

Hallo Euracom-Nutzer,

hier kommt die endgültige Lösung für das C6- bzw. Netzteil-Problem (na ja - nichts ist endgültig): Update zum ersten Lösungsvorschlag von 2005, der hier im Euraboard veröffentlicht und an meiner alten Euracom 180 (V4D02) erfolgreich langzeitgetestet wurde. Den alten Thread findet man (Du musst Dich Einloggen oder Registrieren um Multimediadateien oder Links zu sehen)..

Grundsätzlich ist das hier geschilderte für alle Euracom-Netzteile geeignet, sowohl bei den alten Eprom- wie auch den neueren Flash-Anlagen. Obwohl das Netzteil der Flash-Anlage vom Hersteller bereits geändert wurde (Schaltung und Layout sind geändert, aber durchaus noch vergleichbar), enthält meine 260F (V5D00) von 2001 immer noch diesen bemerkenswerten Fehler.

Zur Vereinfachung wird die 180 EPROM im weiteren Text als „180“, die 260 FLASH als „260F“ bezeichnet.

Vorher das noch (wer es nicht beachten will, sollte hier einfach aufhören zu lesen):

Zum Ersten:

Alle Informationen, Downloads, Abbildungen, etc. unterliegen meinem Urheberrecht. Eine Verwendung ist ausschließlich nur für den rein privaten Gebrauch gestattet. Eine darüber hinaus gehende Verwendung, Weitergabe, Vervielfältigung sowie insbesondere eine kommerzielle Verwendung, gleich welcher Art, wird ausdrücklich untersagt. Bei Interesse an einer kommerziellen Nutzung bitte ich um Rückfragen, email dazu siehe unten.

© Thomas Schulze 2005 / 2010


Das gilt natürlich auch für alle Anbieter (z. B. bei ebay) – mal sehen, wann die hier wieder abgeschrieben haben. Wenn ich mal Zeit habe, kümmere ich mich darum…  Ärgerlich

Zum Zweiten:

Selbstverständlich sind weitere Defekte der Anlage möglich. Insbesondere gilt dies für hier nicht angesprochene Fehlerbilder. Rechtsansprüche aus der Anwendung dieser Veröffentlichung können mir gegenüber generell nicht hergeleitet werden. Der / die Anwender / in handelt immer auf eigene Gefahr.

Zum Dritten:

Arbeiten an der Anlage bergen die Gefahr von Stromschlägen. Der primäre Teil des Netzteils ist nicht galvanisch vom Netz getrennt und produziert zusätzliche, sehr hohe Spannungen (ca. 310 Volt Gleichspannung und ca. 550 Vss / 48 kHz), die auch beim Einsatz eines Trenntrafos gefährlich sind. Wer nicht über ausreichende Erfahrungen verfügt, sollte die Finger davon lassen! Bei allen Modifikationen auf ausreichenden Abstand der Bauteile zwischen Netzseite und Niederspannungsseite sowie auf Sauberkeit achten!

Und noch ein Hinweis:

Möglicherweise erlischt durch die Änderung(en) die Betriebsgenehmigung für die Anlage. Dies wurde von mir nicht überprüft. Allerdings steigt die Zuverlässigkeit enorm. Zusätzliche Störstrahlung in irgendeiner nennenswerten Stärke ist bei den sehr geringen Strömen der betroffenen Bauteile ebenfalls nicht zu erwarten.

Ich beschreibe hier noch kurz das Netzteil, damit die Ursache für den Defekt klar wird. Zugrunde gelegt habe ich dabei den Schaltplan von Reinhard Weiß, der auf seiner (Du musst Dich Einloggen oder Registrieren um Multimediadateien oder Links zu sehen). aktualisiert zur Verfügung steht (bitte seinen Spendenaufruf beachten, vielen Dank dahin!). Die im Text angegebenen Meßdaten wurden an der 180 bei einer Netzspannung von 230 Volt ermittelt. Die Meßdaten zu der 260F stehen in der Tabelle im Anhang.


1. Netzteil

Kurz nach dem Einschalten der Anlage liegen an C5 ca. 310 Volt an, die Schaltung schwingt noch nicht.

Über R4 und V2, die BC-Diode von V6 sowie R3 wird der Kondensator C6 geladen.

Ebenso werden über R4 und die BE-Diode von V6 die Kondensatoren C7 / C8 (am Pin 7 von N2) geladen.

Sobald die Spannung an Pin 7 von N2 ausreichend hoch ist, schwingt die Schaltung an (sog. StartUp).

Dabei wird über den Übertrager T2 eine Spannung auf die Sekundärspule von T2 (Anschlüsse 1-2) induziert.

Diese Spannung lädt über V10 den Kondensator C6 sehr schnell weiter auf. Damit ist die Schaltung permanent ausreichend mit Strom versorgt und arbeitet kontinuierlich weiter…

…bis C6 irgendwann ausfällt, wodurch auch weitere Bauteile geschädigt werden können. Sehr ärgerlich!  Ärgerlich

Die Frage stellt sich hier: was verursacht den Ausfall von C6?

Die Antwort ist so einfach, daß ich mich wundere, warum das nicht gleich bei der Konstruktion bzw. Auslegung berücksichtigt wurde.

2. Das Problem

C6 wird durch innere, eigene Wärmeentwicklung so warm (ca. 65°C), daß sein Betriebszustand als anormal bezeichnet werden muß. Die Umgebungstemperatur, die durch in der Nähe befindliche Bauteile erzeugt wird, ist deutlich niedriger (nur ca. 45°C).

Ein Elko wird nur dann von selber warm, wenn:

a) die Betriebsspannung höher als zulässig ist

b) er unzulässigerweise mit einem zu hohen Wechselstrom belastet wird.

Hier gilt: b) (!) Ja, tatsächlich, es ist eine zu hohe Wechselstrombelastung, denn Wechselstrom ist der Gleichspannung nach V10 überlagert.

Aber woher kommt der Wechselstrom? Bei einer oberflächlichen Betrachtung sind alle Bauteile schaltungstechnisch richtig positioniert und dimensioniert, die Schaltung arbeitet theoretisch einwandfrei.

3. Die Lösung

(Mod.-Schritt 1)

Es handelt sich um einen Fehler in der Bauteilauslegung. Verursachend ist alleinig die Diode V10, die durch diese Fehlauslegung auch sehr warm wird (ebenfalls eine hohe Strombelastung in Sperrrichtung).

Das Netzteil arbeitet mit einer Frequenz von ca. 48 kHz. Die Spannung auf der Sekundärseite von T2 (Anschlüsse 1-2) hat einen derartig steilen Abfall der Spannung, daß die Ladungsträgerlebensdauer im PN Übergang von V10 dafür erheblich zu lang ist.

Dadurch ist die Diode V10 noch eine gewisse Zeit leitend, obwohl die Spannung auf der Sekundärseite von T2 (Anschlüsse 1-2) bereits negativ ist. Dadurch wird C6 für kurze Zeit sehr stark entladen (Wechselstrombelastung). Das ist Streß pur und gehört abgestellt!

Die originale Diode V10 ist eine einfache Gleichrichterdiode, wie sie für Niederfrequenz eingesetzt wird. Merkwürdigerweise wurde auf der Sekundärseite des Netzteils der hohen Schaltfrequenz Rechnung getragen: hier sind schnelle Gleichrichterdioden eingebaut.

Nachdem meine ersten Modifikationsvorschläge (siehe alten Thread) schon zum Erfolg geführt hatten, habe ich jetzt zur Vereinfachung der Modifikation ANSTELLE der originalen V10 eine genau passende, sehr preiswerte SMD-Ultra-Fast-Diode vom Typ ES2J eingelötet. Daten: 2 A, 600 V, Sperrzeit tr 35 ns.

Neben dem natürlich notwendigen Austausch aller weiteren defekten originalen Bauteile ist keine weitere Maßnahme erforderlich. Aber Achtung: siehe dazu den wichtigen Hinweis unter 4. a) im nächsten Absatz!

Weitere Modifikationen oder bessere Bauteile können natürlich eingesetzt werden, auch eine noch schnellere Schottky-Diode ist völlig O.K., sie bringen aber keine nennenswerten Vorteile mehr.

4. Die Konsequenzen

Diese einfache Modifikation hat erhebliche Konsequenzen:  Smiley

a) die Gleichspannung U6 an C6 steigt etwas an.

Hier gleich ein wichtiger Hinweis: die Höhe der Spannung U6 sollte kontrolliert werden. Ist sie übermäßig hoch, muß V6 diese Spannung reduzieren und unnütz „braten“. Da dieser kleine Transistor bei 250 mW schon an der Leistungsgrenze ist und zudem nur schlecht gekühlt wird, muß ggf. eine für V6 leistungsmindernde Maßnahme erfolgen.

Auch schon deshalb ist eine Ultra-Fast-Diode mit ihrem etwas höheren Spannungsabfall besser geeignet als eine Schottky-Diode. U6 sollte in keinem Fall ca. 26 Volt übersteigen. Bei Unetz 230 Volt waren es an meiner 180 „nur“ 24,2 Volt, was durchaus ginge. Aber bei der höchsten zulässigen Netzspannung (Unetz max 253 Volt) waren es bereits 26,8 Volt, was sehr grenzwertig ist. Da die Netzspannung normalerweise kaum so hoch wird, ist eine Maßnahme nicht unbedingt erforderlich, aber mit ihr wäre es doch etwas betriebssicherer.

Welche Maßnahmen man ergreifen kann, habe ich nicht weiter verfolgt. Denn ich habe die Anlage weiter modifiziert, siehe dazu Mod.-Schritt 2.

Möglich wäre z.B. ein Reihenwiderstand zu V10 (wie bereits im ersten Mod. von 2005 mit 8,2 Ohm / 0,6 Watt erfolgreich eingesetzt). Den notwendigen Wert bitte selber ermitteln damit bei Unetz 230 Volt U6 auf etwa 22 Volt „eingestellt“ wird. 8,2 Ohm ist hier nur als Anhaltswert zu verstehen. Oder eine V11 mit 15 Volt einsetzen (statt 13 Volt, U7 steigt damit um etwa 2 Volt auf 15 Volt an). Aber das alles wurde hier nicht mehr getestet.

b) die Leerlauf-Gesamtleistungsaufnahme der Anlage aus dem Netz sinkt um ca. 0,9 Watt (reproduzierbar). Das ist recht viel und liegt im Wesentlichen in der Abnahme der Verlustleistung insbesondere in C6 und in der Diode V10.

c) der Kondensator C6 erwärmt sich deshalb auch nur noch auf die Umgebungstemperatur im Gehäuse (ca. 45°C) und heizt nicht mehr von selber auf ca. 65°C.

Aus letzterem Grund wird nach eingebauter Modifikation auch kein „besonderer“ Kondensator mit speziellen Eigenschaften mehr benötigt, es reicht für C6 eine gute Qualität. Da Kondensatoren immer altern (hier meine ich die „normale“ Alterung über viele Jahre) gilt natürlich auch hier: eine bessere Qualität hält i.d.R. länger als die super-billige, deshalb darf z.B. auch ein Panasonic FC LOW-ESR (220 µF, 35 V, 105°C, 3000h) eingebaut werden. Mit ca. 25 ct / Stück preiswert und allemal gut genug.

Ich will das noch einmal ausdrücklich betonen: in Kombination mit einer modifizierten Diode ist das Bewerben von Super Elkos mit besonders langer Lebensdauer bei ≥105°C in einigen sehr teuren Reparatursätzen (z.B. bei ebay) die reinste Augenwischerei.

Alle Bauteile für diese Modifikation inkl. der Grundreparatur (C6 / C7 / V6 / mod. V10) sind im Elektronikhandel (z.B. Reichelt Elektronik oder Conrad) preiswert und allemal gut genug für insgesamt etwa nur 1,50 Euro (!) zu bekommen (ggf. noch plus Versand).

Und meine Einschätzung: ohne die Modifikation der Diode V10 werden die Elkos in einem unvorhersehbaren Zeitraum früher oder später wieder zerstört, ja nach dem, welche Qualität bzw. welchen Ausgangs-ESR sie haben. Wie will man ohne Modifikation der Diode V10 eine Prognose über die Lebensdauer der Schaltung abgeben? Warum dieses Risiko eingehen, wenn man es leicht vermeiden kann?

Wie unsicher die originale Auslegung ist, kann hieraus ersehen werden: bei von mir nicht weiter dokumentierten Tests wurde die originale Diode V10 mehrmals so warm, daß sie sich von alleine auslötete (!), und das bereits ab einer geringen Stromentnahme direkt an C6. Mit einer geeigneten Diode war das kein Problem mehr, diese erwärmte sich gar nicht.

5. Bild

Unten ein Bild der Lötseite mit der einzigen wirklich notwendigen Modifikation, oben rechts zu sehen (V10 als ES2J). Ein aktueller Schalt- und Bestückungs-Plan (ohne Hinweis auf die Modifikation), ist von H. Reinhard Weiß zu bekommen (s.o.).

Hinweis: der links erkennbare Kondensator wurde so von Ackermann bzw. deren Reparaturservice um 2001 original eingebaut. Da er mir in dieser Einbaulage eindeutig zu nah an die sekundäre Niederspannungsseite kommt, habe ich ihn nach dieser Aufnahme auf die andere Seite „umgelegt“ (einfach nach unten biegend umgeklappt).

Man verzeihe mir bitte die „Herumbraterei“, es sieht nicht mehr wirklich schön aus. Die 180 ist mittlerweile ein richtiger „Versuchsträger“ geworden. Sie hat schon zwei Reparaturen und mehrere Test-Umbauten hinter sich gebracht - und das sieht man halt.

*******************************************************************************

Oszilloskopbilder und weitere Modifikationen zur Reduzierung der Leerlaufleistungsaufnahme sowie Meßdaten werden im ebenfalls anhängenden PDF beschrieben.

Diese weiteren Modifikationen sollten nur versierte Elektroniker durchführen, da erheblicher Aufwand, Messen, Prüfen und sauberes Löten erforderlich sind.

Fragen und Danksagungen Zwinkernd bitte an folgende email:

(Du musst Dich Einloggen oder Registrieren um Multimediadateien oder Links zu sehen).

Grüße aus Wolfsburg

Thomas Schulze

PS.: Eine Diskussion kann (Du musst Dich Einloggen oder Registrieren um Multimediadateien oder Links zu sehen). geführt werden.
« Zuletzt geändert: 05.10.2010 um 08:48:39 von yogi70 »  
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LG Thomas S.
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Re: Neue Lösung C6-Problem / weniger Leistungsaufnahme
Antwort #1 - 02.10.2010 um 07:41:57
 
Das im Beitrag erwähnte PDF wurde vorrübergehend gelöscht da es überarbeitet wird.
« Zuletzt geändert: 03.10.2010 um 18:45:33 von yogi70 »  
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