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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensatoren am Brückengleichrichter abgeraucht, wieso weshalb warum?


Autor: Thomas O. (kosmos)
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Habe einen Verstärker bekommen der nicht mehr funktioniert, am 
Metallbrückengleichrichter habe ich einen in zwei geteilten Kondensator 
entdeckt warscheinlich ein Tantal oder Keramik Scheibentyp.

Woran könnte das liegen Überspannung?

Jetzt möchte ich sicherheitshalber alle 4 austauschen vielleicht kann 
mir jemand sagen worauf es bei diesen Kondensatoren ankommt, Sie haben 
eine Bezeichnung 104 und einem Pfeil. Steht doch für 10 x 10 hoch 4 so 
100 000 pF = 100 nF, der Pfeil steht warscheinlich für die Polung.

Würde gerne etwas verbauen, das etwas langzeitstabiler ist da der 
PA-Verstärker gerade mal eine Stunde lief und dann hat sich so ein 
Kondensaotor verabschiedet und mit ihm der Gleichrichter. Sind 
Folientypen eine alternative oder auf welche Eigenschaften kommt es an.

Beim Brückengleichrichter handelt es sich um einen KBPC2510 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/228/250949_DS.pdf

Habe ihn auf die schnelle gegen einen 3510 ausgetasucht von denen ich 
noch welche da hatte. Das Ding geht nun wieder aber ich will auf 
jedenfall wieder solchen Kondensatoren nachrüsten.

Wüsste aber auch gerne was diese Teile bringen, der Hersteller wird die 
sicherlich nicht zum Spaß verbaut haben, nur leider waren sie 
anscheinend falsch dimensioniert.

Autor: Ben (Gast)
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anders als mit überspannung bekommst die an dieser stelle eigentlich 
nicht kaputt. verpolen geht nicht wenn das nicht gerade tantalkondis 
sind. ich würd sagen die waren einfach unterdimensioniert oder ein 
fertigungsfehler. vielleicht auch ein schluß infolge von alterung, keine 
ahnung.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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was könnte ich als Ersatztyp nehmen? Wie gesagt möchte nicht das der 
Fehler nochmals auftritt deswegen lieber gleich spannungsfestere Teile 
und möglichst  ohne eine bestimmte Polung wie bei Tantals.

Würden Folienkondensatoren nicht den gleichen Zwekc erfüllen oder sind 
diese evtl. zu langsam, hochohmig....?

Autor: Ben (Gast)
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folienkondensatoren sind genau das richtige dafür. an wieviel spannung 
liegt denn der gleichrichter, bzw. was kommt "hinten raus"?. die dinger 
bekommen die gleichgerichtete ausgangsspannung (vom siebelko) plus die 
spitzenspannung der gesperrten halbwelle der trafo-sekundärseite ab. bei 
einer großen endstufe mit entsprechend hoher betriebsspannung würd ich 
schauen ob ich da 400 oder 630v typen platzmäßig reinbekomme wenn ich 
unsicher bin, das verschafft auch etwas raum für netzseitige spikes.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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Nach dem Gleichrichter hab ich um die 100V. Habe das Ding gerade 
geliefert.

Wollte mal mit dem Oszi schauen was hinter dem Gleichrichter rauskommt 
und nicht dran gedacht das die Oszimasse nicht vom Netz getrennt ist, 
nun habe ich am Lautsprecher einen Brummen schätze 100Hz. Jetzt wirds 
bestimmt ne teure Geschichte das wieder hinzubekommen. Eine Idee was es 
nun zerbröselt hat? Auch ein anderer Gleichrichter beseitigt das Problem 
nicht mehr.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Der KBPC2510 ist eine 1000V-Version! Hast du den direkt am Netz hängen? 
Dann sind das wohl keramische Hochspannungskondensatoren? Die waren wohl 
nicht surgetauglich...

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Nein Ben.

Bei den vier Kondis handelt es sich um zu den Einzeldioden 
parallelgeschaltete, um Audio-Störungen durch die Sperrverzögerung der 
Dioden zu unterdrücken. Das sind/waren Keramiktypen, die auch durch 
Folie ersetzt werden können. Kapazität ist 104 gleich 100nF und die 
Spannungsfestigkeit muß der Betriebsspannung der Brücke entsprechen. 
Sonst gibt es keine wesentlichen Anforderungen.

Autor: Ben (Gast)
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mir mußt das nicht sagen ich weiß wie die dinger da dranhängen... aber 
der threadstarter hat ja nun ein neues problem dank nicht vorhandenem 
netztrafo. deswegen geht man mit keinem oszi nicht ohne trenntrafo an 
geräte unter netzspannung dran. ist natürlich ein wenig doof jetzt.

wie laut ist das brummen, so laut daß es die lautsprecher zerstört? 
kommt irgendeine sicherung? wahrscheinlich hats nun eine der endstufen 
zerlegt. was ist denn das für ein gerät, mal sehen obs sich noch lohnt. 
prüf mal die endstufentransistoren mit dem diodentester, mal sehen ob da 
was geschossen wurde.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ich arbeite jetzt am Wochenende nächste Woche werde ich das Teil nochmal 
auseinanderlegen, das Teil kostet neu 140€ deswegen hol ich lieber einen 
neuen bevor ich da einige Stunden Arbeit reinstecke. Aber die 
Transistoren werde ich mal durchmessen. die Spannung die zu den 
Transitoren geht ist allerdings etwas gering. Messe da nur +20 und -20V 
zw. "+ und Gnd" und "-G und Gnd" vielleichts habens die Kondensatoren 
nicht überlegt.

Wird Zeit doch mal nen Trenntrafo zuzulegen. Nimmt man den dann nur fürs 
Oszi oder auch gleich für das zu prüfende Gerät um dann mit einer Hand 
in der Hosentasche zu arbeiten?

Das Brummen ist ohne Signalquelle nicht sehr laut wenn ich aber einen 
Zuspieler anschließe der an einem anderem Verstärker funktioniert, wird 
das Brummen etwa so laut wie die Musik. Das Brummen scheint auch etwas 
höher als 100 Hz zu sein da es am Tieftöner über eine Frequenzweiche 
nicht sehr dominant ist. Habe aber keinen Mitteltöner und oder Hochtöner 
drangehabt.

Autor: Ben (Gast)
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wenn aus dem ding noch musik rauskommt ist die endstufe in ordnung. du 
wirst irgendeine masseverbindung zerschossen haben. entweder ist nun ein 
kabel unterbrochen oder es hat eine leiterbahn verdampft.

trenntrafo kommt zwischen das hausnetz und das zu prüfende gerät, das 
oszi bleibt am hausnetz (sichere erdung). der trenntrafo verhindert dann 
ausgleich- oder kurzschlußströme wenn zusätzlich zur erdung die 
oszi-masse angeschlossen wird. du mußt aber aber trotzdem aufpassen, daß 
die oszi-masse nur auf die geerdete masse angeschlossen wird, ansonsten 
kannst hast du wieder einen kurzschluß. wenn es sich nicht vermeiden 
läßt, das oszi z.b. an eine negative spannung anzuschließen (bei manchen 
primärgetakteten netzteilen liegt der steuer-ic mit masse auf negativem 
potential, wenn man da was messen muß gehts nicht anders) mußt du die 
erdung trennen, daß die oszi-masse die einzige masseverbindung ist. 
problem ist, daß unter umständen das metallgehäuse durch das netzteil 
des zu prüfenden geräts unter spannung gesetzt wird (gegenüber der 
oszi-masse). also aufpassen mit sowas!!

andere möglichkeit ist das oszi über den trenntrafo mit aufgetrennter 
erdung zu betreiben. mit so einer anordnung kannst du alles messen, mußt 
aber aufpassen weil das gesamte oszi samt gehäuse unter der spannung 
steht, an die du die oszi-masse angeklemmt hast. also messen und ablesen 
ja, anfassen nein. auch nicht gerade ungefährlich sowas wenn man 
routinegemäß etwa den messbereich am oszi wechseln möchte. am besten 
glaskasten drum...

ich hab mir für sowas (speziell netzteile) einen kleinen wandler gebaut, 
der die primären kondensatoren über das labornetzteil und galvanisch 
getrennt laden kann. das geht problemlos solange die platine ohne 
gehäuse auf dem tisch liegt. auf der platine steht sowieso "alles" unter 
spannung, da ist das potential der erde dieser platine egal.

Autor: Besserwisser (Gast)
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Keramik-Kondensatoren wie hier mögen Überspannungen oft nicht ( wohl 
hier die Ausfallursache ).

Besser Folienkondensatoren ( "selbstheilend" ) mit z.B. 250 V.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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hab im passenden Rastermaß 5mm keine 100nF Typen gefunden, die dürfen 
auch nicht besenderst hoch sein da der Gleichrichter nach unten auf den 
Gehäuseboden geschraubt ist.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Thomas,

miß mal bitte nach, ob das wirklich 100nF Typen waren. Es könnten auch 
10nF Typen gewesen sein.

Nochmals meine Frage: Sitzt der Gleichrichter an der Sekundärseite eines 
Netztrafos oder direkt am Netz?

Kai Klaas

Autor: Franz (Gast)
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Nun mal ne blöde Frage zu den C´s.
Die sollen doch HF-Einstreuungen, ob nun netzseitig oder geräteseitig 
durch induktive Vorgänge entstanden, abblocken (beseitigen).
Nimmt man jetzt diese Folien-C´s, mit relativ hohen Induktivitätsanteil, 
wird das ganze doch nicht mehr in dem Maße funktionieren.
Und Keramik-C´s kann man auch flach auf die LP legen, dann ist die 
Bauhöhe uninteressant. Einzig das Rastermaß sollte in etwa stimmen. Oder 
I-Schlauch über die Anschl.Drähte und dann ist etwas mehr Spielraum, 
wenn es die passenden Typen nicht gleich gibt.
Oder liege ich da so verkehrt mit?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Franz,

>Nimmt man jetzt diese Folien-C´s, mit relativ hohen Induktivitätsanteil,
>wird das ganze doch nicht mehr in dem Maße funktionieren.

Die Induktivität ist nicht wesentlich höher als bei keramischen 
Kondensatoren, vor allem nicht, wenn diese Scheibenkondensatoren sind. 
Dann hast du nämlich ein ganz schön langes Stück isolierter 
Anschlußdraht bis zur Kontaktierungsstelle in der Mitte der Scheibe. 
Stirnkontaktierte Folienkondensatoren können dann trotz der größeren 
Bauform sogar weniger Induktivität besitzen.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Außer bei gewickelten Kondis (aka Elkos) ist die effektive Induktivität 
eigentlich vollständig durch den Pinabstand definiert. Aufgrund der 
faktischen Unabhängigkeit der Induktivität von der Leiterbreite (bei 
sinnvollen Leiterquerschnitt), ist diese praktisch konstant pro 
Längeneinheit. [Da steckt der Logarithmus der Breite drin und der ist 
schnell sättigend als Wert]
Bei einem Elko kann in der Low-ESR Ausführung die Induktivität durchaus 
die praktische Grenze für die Benutzbarkeit definieren.
Bei höheren Frequenzen kommt noch der Skineffekt hinzu.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Abdul,

>Außer bei gewickelten Kondis (aka Elkos) ist die effektive Induktivität
>eigentlich vollständig durch den Pinabstand definiert.

Wima erklärt das gut:

http://www.wima.de/DE/inductance.htm
http://www.wima.de/DE/selfinductance.htm

Kai Klaas

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ja es sitzt ein Trafo vor dem Gleichrichter.

Das Netzteil davon scheint zu funktionieren, habe nach der 
Gleichrichtung -75V GND und +75V beides absolut glatt. Auf einem 
Analogzweig scheinen die Transis aber durch zu sein , da wenn ich diesen 
an den Elko klemme gibt einen Lichtbogen.

Muss mal mit dem Händler sprechen mal schauen ob er das was machen kann, 
habe das Gerät ja geöffnet weil der Gleichrichter defekt war, also 
kaputt war es ja so oder so. Keine Ahnung wie die das mit dem Hersteller 
abklären, denke da wird Seitens des Herstellers keine große Hin- und 
Herschick Aktion draus gemacht.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Thomas,

>Auf einem Analogzweig scheinen die Transis aber durch zu sein , da wenn
>ich diesen an den Elko klemme gibt einen Lichtbogen.

Miß mal bei den vermeindlich defekten Transistoren den Widerstand der 
Kollektor Emitter Srecke. Gewöhnlich haben geschrottete 
Leistungstransistoren einen Kurzschluß dort, weil die Sperrschicht dann 
"durchlegiert" ist.

Kai Klaas

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ja die sind immer leitend, wie ich vermutet habe.

Hier habe ich mal etwas gefunden das den Effekt beschreibt der ohne die 
parallelen Kondensatoren entsteht.
http://www.sander-electronic.de/ws0007.html

Wo anders habe ich aber mal gelesen das sogar der Gleichrichter zerstört 
werden kann, keine Ahnung ob das stimmt, den ich habe all die Jahre nie 
so etwas parallel zu den Dioden gesetzt und mir ist noch kein 
Gleichrichter hops gegangen. Aber es könnte gut sein das die 
Spannungsspitzen hier kleiner als die eigentliche Spannung an der Diode 
ist und dann würde evtl. auch ein Typ reichen der weniger als 275V 
verträgt.

Mein Oszi zeigt hier zu mindestens nichts  an auch an einem unbestückten 
Gleichrichter. Wobei es nur ein 5 Mhz Oszi ist.

Oft ließt man 10nF ...100nF, ist der Wert nicht so kritisch oder kommt 
die Dimensionierung ganz auf die Gleichrichterdioden an

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Beitrag "Re: Kondensatoren am Brückengleichrichter abgeraucht, wieso weshalb warum?"

Dort habe ich dir alles erklärt.


Mit einem billigen Oszi wirste da nicht viel messen können. Die 
HF-Schwingungen werden an bipolaren Stufen deines Verstärkers 
gleichgerichtet und damit hörbar.

Die Werte sind unkritisch. Man kann es aber auch ganz genau berechnen. 
Irgendwo habe ich dazu auch ein Paper.

Die Kondis müssen natürlich nur die Spitzen-Sekundärspannung des Trafos 
aushalten können.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Thomas,

ein ganz wesentlicher Grund für die Kondensatoren über den 
Gleichrichterdioden ist der Schutz gegen Transienten, und zwar 
Transienten, die so schnell sind, daß die Dioden nicht genügend Zeit 
haben zu öffnen. Ohne diese Kondensatoren liegt eine solche Transiente 
dann direkt an den Sperrschichten der Gleichrichterdioden an und kann 
diese zerstören.

Betrachte dazu das Bildchen im Anhang:
Bei einem Schutzklasse II Gerät kann die Signalmasse oft direkt berührt 
werden, ist aber nicht immer geerdet. Koppelt man ESD in die 
Signalmasse, findet die Transiente einen Pfad über die 
Sperrschichtkapazitäten der Geichrichterdioden und die 
Wicklungskapazität des Netztrafos zurück zur Erde. Bedenkt man, daß die 
Sperrschichtkapazität der Gleichrichterdioden im 10pF-Bereich liegen 
kann, die Wicklungskapazität eines Netztrafos dagegen im nF-Bereich, 
ergibt sich ein Spannungsteiler, der nahezu die volle Spannung der 
Transiente an den Sperrschichkapazitäten der Dioden abfallen läßt.

Das gleiche passiert, wenn eine Transiente vom Netz her an den Netztrafo 
gelangt und die Signalmasse der Sekundärseite geerdet ist. Dann fällt 
ebebfalls nahezu die volle Transiente über den Sperrschichtkapazitäten 
der Gleichrichterdioden ab und kann diese, wenn die Dioden nicht schnell 
genug öffnen, zerstören.

Kondensatoren über den Gleichrichterdioden verkleinern den 
Spannungsabfall über den Gleichrichterdioden ganz erheblich, indem sie 
die Sperrschichtkapazitäten so weit vergrößern, daß sie weit über der 
Wicklungskapazität liegen. Damit fällt die Transiente nun fast 
vollständig über der Wicklungskapazität ab und die Gleichrichterdioden 
sind geschützt.

ESD, aber auch Bursts mit Anstiegszeiten im Sub-Nano- bis 
Nano-Sekundenbereich sind hier besonders kritisch, da 
Gleichrichterdioden etliche nsec benötigen können, bis sie voll 
durchschalten.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Nette Erklärung!
Aber nun schau dir das Bild nochmal an. Glaubst du im Ernst, der 
Entwickler hat deinen Gedankengang gehabt? Ich befürchte da, du bis 2 
Zehnerpotenzen weiter.

Und wieder Mal ein Beispiel für die eher Nutzlosigkeit der Erfindung des 
Schutzleiters im Zeitalter hochisolierender Plaste.


Für mich klingt das erstmal nach Fernost und da kann man echt gruselige 
Sachen sehen. Abgescannte Platinen-Nachbauten sind das harmloseste. 
Gerne wird auch mal frisches Rohblei aus dem Strafgefangenbergbaulager 
in Süd-Nowosibirskchuan benutzt. Fällt dann einfach von der Platine ab. 
[realer Fall]

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Abdul K. schrieb:

> Aber nun schau dir das Bild nochmal an. Glaubst du im Ernst, der
> Entwickler hat deinen Gedankengang gehabt?

Vermutlich werden die einfach 1:1 die Schaltung aus einem anderen Gerät 
kopiert haben. Wobei ich das Gerät aber eher in den hochwertigeren 
Bereich einstufen würden, im Low Cost Bereich hätte man diese für die 
Funktion unnötigen Kondensatoren längst wegrationalisiert.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Abdul K. schrieb:

> Aber nun schau dir das Bild nochmal an. Glaubst du im Ernst, der
> Entwickler hat deinen Gedankengang gehabt?

Vermutlich werden die einfach 1:1 die Schaltung aus einem anderen Gerät 
kopiert haben. Wobei ich das Gerät aber eher in den hochwertigeren 
Bereich einstufen würden, im Low Cost Bereich hätte man diese für die 
Funktion unnötigen Kondensatoren längst wegrationalisiert.
Das sieht man auch daran, dass es sich dem Bild nach um eine Platine aus 
FR4 und nicht nur um das Hartpapierzeug handelt.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ok Benedikt. Das ist natürlich ein Argument. Was für Details manche 
sehen.

Autor: eProfi (Gast)
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Zitat aus dem Sander-Link:
> Gleichzeitig tritt noch ein anderer Effekt auf. Wenn die
> Flußspannung der Diode erreicht ist, wird sie nicht sofort leitend.

Ich kenne das andersherum: die Dioden werden nicht sofort sperrend, d.h. 
sie sind in der Sperrichtung noch kurz leitend. Das erzeugt ein 
HF-Klingeln.

Ich würde Cs mit hohem Verlustfaktor wählen. Parallel zu Dioden habe ich 
bisher nur keramische Cs gesehen. Die baue ich immer ein.

Die Frage ist, ob es nicht VDRs sein können (gut gegen Spikes). Einen 
gespaltenen C habe ich auch noch nicht gesehen.


Was ist das für ein Symbol unter den Cs auf der Gleichrichterplatine?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Das mit den Varistoren wollte ich auch noch schreiben. Wäre nämlich eine 
ideale Anwendung für die Teile und bei Relaisschaltungen ein alter Hut. 
Es würde auch den geplatzten Kondi erklären. Geplatzt wegen 
transientenverursachter energetischer Überlast.

Komischweise haben die Kondis auch einen Richtungspfeil drauf. Muß aber 
nix heißen, könnte aber.

Meiner Meinung nach ist auf der Platine nur ein reines Kondensator-Logo 
zu erkennen.

Dagegen spricht dann aber, daß Varistoren normalerweise mehr 
Beschriftung haben.

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