Reparatur Statron 3207, Funktionsweise der schwimmenden OPV

OP #8079014
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Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei, ein Statron 3207 zu reparieren, brauche Unterstützung bzw. „Nachhilfe“ beim Verständnis der Schaltung. Mein Hauptproblem bei der Fehlersuche ist aktuell der verfügbare Schaltplan. Er ist leider sehr schlecht lesbar und m.E. ziemlich unübersichtlich gezeichnet. Falls jemand von euch einen besser lesbaren Schaltplan hat wäre prima. Um die Schaltung besser zu durchdringen, habe ich den Plan einmal auf das Wesentliche reduziert. Dazu alle für die Spannungsregelung irrelevanten Teile weggelassen, aber die funktionell notwendigen Komponenten beibehalten. Es wäre super wenn ihr mir bestätigen könntet ob die reduzierte Schaltung so funktioniert.

Ansonsten interessieren mich folgende Punkte zur Funktionsweise: R16 sowie R49/R51 gehören IMHO zur Strommessung. Diese Schwimmende Regelung fasziniert mich total – ebenso wie die Möglichkeit, das Netzgerät mit weiteren Einheiten zu koppeln. Dadurch, dass der Nullpunkt des OPV auf dem Pluspol des Netzgeräts liegt, ist die maximale Betriebsspannung des OPV ja nicht mehr der begrenzende Parameter für die Ausgangsspannung. Wie genau läuft der Regelvorgang ab? Nach meinem Verständnis steuern die ca. 4 V am Knoten R22/R23 die Längstransistoren auf, während der OPV die Spannung so weit absenkt, bis er auf die Spannung am Knoten R30/rW2 ausgeregelt hat. Welche Aufgabe hat die Diode D1?

Schaltplan-Ausschnitt meiner Kopie als "Vergleichsmuster"

CYL Uwe

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#8079093
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Axel S. schrieb:

Der Regel-OPV wird mit einer Spannung versorgt, die um (in diesem Fall) 10V höher ist als die Ausgangsspannung des Netzteils.

Aha, und ich dachte erst die 22 Volt Eingangsspannung für den 10V Festspannungsregler werden noch aus den 50 Volt generiert. Dass es sich hierbei um eine oben draufgesetzte galvanisch getrennte 22 Volt Extraspannungsversorgung handelt, habe ich nicht sofort erkannt.

#8079099
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Uwe °. schrieb:

Es wäre super wenn ihr mir bestätigen könntet ob die reduzierte Schaltung so funktioniert.

Ja, das tut sie

Welche Aufgabe hat die Diode D1?

Wenn die OPV Ausgäng(e) gegen das negative Maximum gehen, also hier bis ca. -13V bezogen auf die Plusausgangsklemme, erreichst Du ohne D1 die Durchbruchsspannung der LängsreglerTransistoren. Diese gehen dann kaputt. D1 verhindert dies.

Ist aber auch genauestens erklärt in den Links, die laberkopp oben angegeben hat.

anke, da hab ich ihn gefunden aber ist mglw. der einzig verfügbare.

ist nicht der einzig verfügbare, und wie ich finde ist der Plan dort ziemlich gut lesbar gescannt.

: Bearbeitet durch User
#8079143
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Dadurch, dass der Nullpunkt des OPV auf dem Pluspol des Netzgeräts liegt,

Du hättest im Plan deutlicher zeichnen sollen, dass die +/-22V nicht relativ zu 0V, sondern zum Plus-Ausgang (z.B. mit GndB bezeichnet) sind.

Wenn die OPV Ausgäng(e) gegen das negative Maximum gehen, also hier bis ca. -13V bezogen auf die Plusausgangsklemme,

Warum versorgt man den OpAmp nicht mit +10 / -5V?

und wie ich finde ist der Plan dort ziemlich gut lesbar gescannt.

Schon schon, aber für das Verstehen der Funktionsweise sind sie wenig hilfreich. Die Peripherie-Anschlüsse stehen auf einer anderen Seite. Gut, unsereins weiß, wie diese Art von Netzteilen funktioniert, aber ein Neuling kommt damit schlecht zurecht. Noch schlimmer sind die Pläne von ElektroAutomatik, welche vielleicht für die Fertigung geeignet sind, weniger für den Service. Aber ein schlechter Plan ist besser als gar keiner.

Die Mechanik der alten Geräte ist oft gut, aber eigentlich gehört eine neue Platine mit modernen Bauteilen entwickelt (das Design ist 51 Jahre alt), dann kann auch der Ausgangs-Elko deutlich kleiner werden. 2x 3-Ohm 10W Emitterwiderstand ist ... ungünstig.

Das Kurzschließen des Messwerkes bei Aus-Stellung des Netzschalters soll das Instrument beim Transport schützen (dämpfen), ist aber umstritten, weil es nicht die Wirklichkeit abbildet.

: Bearbeitet durch User
OP #8079441
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Die Spannungsregelung funktioniert mit neu verbautem B081D, so wie zuvor verlinkt (Es ist sicherlich ratsam, den ganzen A109D durch einen TL081 zu ersetzen und den Beschaltungsramsch wegzulassen). Auch eine gut beschriebene Bauanleitung "Heruntergeladen von manualslib.de Handbucher-Suchmachiene" (KEINE Tippfehler) "Double-Power-Supply DPS 9000 M 2 x 0 - 30 V / 0 - 2 A ELV Elektronik AG" wieder gefunden (habe mein Kaufexemplar verlegt). Dort auch Anzeigen mit ICL7107 verbaut, solche werde ich für die Spannungsanzeige statt dem U/I Umschalter einbauen.

Torsten B. schrieb:

Warum versorgt man den OpAmp nicht mit +10 / -5V?

Weshalb werden +10V benötigt?

#8079520
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Uwe °. schrieb:

Uwe °. schrieb:

Weshalb werden +10V benötigt?

etwas zu kurz gesprungen, ich würde gern auch mit +5V auskommen sollte die Frage ausdrücken.

Tja, das Warum verrät Dir ein genauer Blick in das Datenblatt des (recht alten) 709 Operationsverstärkers.

https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Texas%20Instruments%20PDFs/LM709.pdf dort "output volatage swing, guranteed values"

und hier eine Schaltung, die das NT mit +/-5V an den OPV realisiert (vergleiche das mit Deinem Statron, und ... aha, Du siehst es).

https://media.elv.com/file/1982_21_05_snt7000.pdf

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OP #8079583
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Danke , hatte es vom Schaerer (.. TL064, TL074 oder TL084... Dies sind sogenannte JFET-Opamps. Eingasseitig folgen JFETs ..... Die Betriebsspannung liegt zwischen ±5 VDC bis ±15 VDC.). Macht auch keinen Sinn von den vorhandenen ca. 40V unbedingt auf 5V per Längsregler runter zu brutzeln :-(. Werde die Z-Dioden gegen 78/79xx tauschen und 5V für die Spannungsmesser nachschalten.

#8079593
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Uwe °. schrieb:

Werde die Z-Dioden gegen 78/79xx tauschen und 5V für die Spannungsmesser nachschalten.

Anzeigen mit ICL7107, also 7-Segment-LED, dürften mehr Strom benötigen als die vorhandenen Trafo-Wicklungen für die Regelung gefahrlos zusätzlich hergäben. Würde ich also nicht machen, wenn dann ein kleines extra SNT dafür einbauen.

Zudem halte ich auch nichts davon, "Verbesserungen" à la Z-Dioden durch 78/79er ersetzen vorzunehmen. Entweder die Schaltung komplett überholen inkl. "moderner" ICs und Platinen (DDR-Hartpapier war nicht gerade für die Ewigkeit), oder möglichst originalgetreu restaurieren. Alles dazwischen ist m.E.n. Unsinn, nichts halbes und nichts ganzes.

#8079649
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Johannes F. schrieb:

Anzeigen mit ICL7107, also 7-Segment-LED, dürften mehr Strom benötigen als die vorhandenen Trafo-Wicklungen für die Regelung gefahrlos zusätzlich hergäben. Würde ich also nicht machen, wenn dann ein kleines extra SNT dafür einbauen.

ICL710x brauchen eine getrennte Versorgung oder Klimmzüge per Wandler, würde ich mir nicht mehr antun. Man bekommt vom Chinamann für niedrig einstellige €uro LED-Digitalvoltmeterchen, die das Problem nicht haben.

#8079651
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Manfred P. schrieb:

ICL710x brauchen eine getrennte Versorgung oder Klimmzüge per Wandler, würde ich mir nicht mehr antun.

aber da hier die +/- Hilfsspannung direkt auf der Plusklemme ruht: geht es HIER ohne getrennte Versorgung.

Leider hält sich die Mär, das man trennen muss, so ewig im uC.net

Man bekommt vom Chinamann für niedrig einstellige €uro LED-Digitalvoltmeterchen, die das Problem nicht haben.

für einstellige € sind die CN-Module deutlich ungenauer im unteren Bereich als jedes ICL710x -- sowas tut man sich nicht ohne Not an.

: Bearbeitet durch User
#8079666
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Andrew T. schrieb:

für einstellige € sind die CN-Module deutlich ungenauer im unteren Bereich als jedes ICL710x -- sowas tut man sich nicht ohne Not an.

Richtig. Da sind typisch STM8 drin mit dem eingebauten 10 Bit ADC. Wenn die z.B. bis 30V gehen, dann ist die Auflösung nur noch 30mV. Die Genauigkeit ist oft deutlich schlechter. Für USB oder das Kfz-Bordnetz mögen die Dinger taugen. Aber nicht für ein Labornetzteil.

Ich habe mal eine Kleinstserie Panelmeter mit dem ICL7107 aufgelegt. Da drin habe ich einen Traco TES 1-1211 verbaut (hatte Pollin mal), der die 12V Rohspannung zu 5V wandelt. Die -5V macht ein ICL7662. So kann man alle Panelmeter mit einer 12V Hilfsspannung versorgen. Ist viel besser als diese Chinateile. Und die Displays sind schön groß.

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#8079682
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Axel S. schrieb:

für einstellige € sind die CN-Module deutlich ungenauer im unteren Bereich als jedes ICL710x -- sowas tut man sich nicht ohne Not an.

Richtig. Da sind typisch STM8 drin mit dem eingebauten 10 Bit ADC. Wenn die z.B. bis 30V gehen, dann ist die Auflösung nur noch 30mV. Die Genauigkeit ist oft deutlich schlechter. Für USB oder das Kfz-Bordnetz mögen die Dinger taugen. Aber nicht für ein Labornetzteil.

Lasse mal die Füße auf dem Boden! Eine Auflösung von 1 Promille (30mV von 30V) ist mehr als genug. Die Genauigkeit wird geringer sein, aber es geht um ein Netzteil, dessen Anzeige muß nicht mit einem Fluke 8050 konkurrieren. Wie konnten wir nur mit Labornetzgeräten mit Zeigermeßwerken leben?

Axel S. schrieb:

Ich habe mal eine Kleinstserie Panelmeter mit dem ICL7107 aufgelegt. Da drin habe ich einen Traco TES 1-1211 verbaut (hatte Pollin mal), der die 12V Rohspannung zu 5V wandelt. Die -5V macht ein ICL7662.

Darfst Du gerne bauen, ist halt Aufwand. Und mit dem ICL7662 machst Du genau das, was ich "Klimmzüge per Wandler" genannt habe. Hättest Du zur Versorgung einen isolierenden Wandler verbaut, wären die -5V überflüssig.

#8079695
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Manfred P. schrieb:

Axel S. schrieb:

für einstellige € sind die CN-Module deutlich ungenauer im unteren Bereich als jedes ICL710x -- sowas tut man sich nicht ohne Not an.

Richtig. Da sind typisch STM8 drin mit dem eingebauten 10 Bit ADC. Wenn die z.B. bis 30V gehen, dann ist die Auflösung nur noch 30mV. Die Genauigkeit ist oft deutlich schlechter. Für USB oder das Kfz-Bordnetz mögen die Dinger taugen. Aber nicht für ein Labornetzteil.

Lasse mal die Füße auf dem Boden! Eine Auflösung von 1 Promille (30mV von 30V) ist mehr als genug. Die Genauigkeit wird geringer sein, aber es geht um ein Netzteil, dessen Anzeige muß nicht mit einem Fluke 8050 konkurrieren.

Du hast es Mal wieder nicht begriffen. es geht nicht um das gezappel bei 30V Im unteren Bereich schaltet das billigste CN Digitalvoltmeter Mal eben automatisch die Kommastelle um eins nach links. Da der gleiche AD Wandler weiter werkelt, zappeln nun die letzten beiden Stellen. das ist Käse, und sowas hat man weder beim 710x oder bei deinem Zeigerinstrument.

Eben deshalb legt man da für sein LNG mehr Gedanken rein, sofern man wirklich sein Statron moderner machen will.

Beitrag #8080068 wurde vom Autor gelöscht.

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