Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bauteilidentifikation Voltcraft FSP 12V 3/5A


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von Werner P. (wepe)


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Es geht um ein defektes Festspannungsnetzteil von Voltcraft, 24 Volt und 
3/5 Ampere, scheint ein Vorgänger des FSP1243 zu sein. Trafo ist ok, 
aber die Regelung ist defekt. 2N3055, R3 und C3 sind sicher hinüber. 
Q1-Q3 werden auf Verdacht gleich mitgetauscht. Mein Problem ist der 
Basiswiderstandswert (R3) des Leistungstransistors. Da ist weder noch 
was zu erkennen noch etwas Sinnvolles zu messen. Hat jemand so ein Teil 
herumstehen und könnte nachschauen?

Die Schaltplanskizze sollte bis auf die Diode bei R8 passen, Q1-Q3 sind 
SC1008.

Schon einmal Danke fürs nachschauen.

von MaWin (Gast)


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Werner P. schrieb:
> Die Schaltplanskizze sollte bis auf die Diode bei R8 passen

Q3 als Strombegrenzungstransistor passt nicht. Er soll eine fold back 
Strombegrenzung realisieren.

Der Rest des Netzteils ist so ein Schrott, ich wurde mir die Reparatur 
sparen. Reden wird nicht von parallel geschalteten Gleichrichterdioden, 
die haben sie sich gespart, ist wohl die 3A Version, ebenso wie den 
zweiten Siebelko obwohl 4700uF bei 3A zu 6V Verlust führen, der Trafo 
müsste also über 27.5V~ Nennspannung haben damit das aufgeht.
Das schlimmste ist der Verlust am 2N3055 der natürlich keine 3A schafft, 
wenn fold back ihn runterregelt. Daher wird R3 und der Transistor kaputt 
sein.

Lass Gleichrichter und Siebelko, und ersetzte den Test durch 
https://eckstein-shop.de/DC-DC7-40Vto12C2-35V300W8AStep-downVoltageRegulatorPowerModulwithLED

von eProfi (Gast)


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> Lass Gleichrichter und Siebelko, und ersetzte den Test durch
Die Mittelpunkt-Gleichrichtung wäre das erste, was ich änderte.
Das macht man nur bei kleinen Spannungen, wo der Diodendrop wehtut.
Bei 24V tut der doppelte Wicklungswiderstand weh. Wenn möglich, am Trafo 
die beiden Wicklungen parallel statt seriell schalten (evtl. muss man am 
Mittelpunkt die beiden Drähte trennen) und dann Vollweggleichrichtung 
nach Graetz mit vier Dioden. Simulier die Schaltung mal mit LtSpice.

von Werner P. (wepe)


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Hallo MaWin, danke für die Ausführungen, aber das bringt mich leider 
kein Stück weiter Richtung Widerstandswert von R3. Mir ist schon 
bewusst, dass es inzwischen viel Besseres und Moderneres gibt, aber das 
Netzteil müsste schon weit über 30 Jahre alt sein. Aber vielleicht 
spielen hier auch ideelle Werte eine Rolle. Der Witz mit dem 
China-DC-DC-Wandler ist … toll 😊

Hallo eProfi, die ganzen Verbesserungsvorschläge sind wirklich nett, ich 
will das aber gerne im ursprünglichen Zustand belassen. Dafür benötige 
ich nur noch den Widerstandswert von R3.

von eProfi (Gast)


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Hat das Teil keinen Namen. Bitte immer so viel wie möglich an 
Informationen (auch ein Bild) angeben. Hat das Gerät 12V oder 24V 
Ausgangsspannung?

Hier sind zwei Reparaturberichte ähnlicher Geräte, die auch Du mit der 
Angabe "YL-2/6A-24V" auf der Platine finden hättest können:

https://www.reddit.com/r/AskElectronics/comments/2usie5/repairing_tenma_728141_power_supply_outputting/

Der Link auf das PDF für Tenma Model 72-8140 72-8141 72-8142 
(http://www.mcmelectronics.com/content/ProductData/Manuals/72-8140.pdf) 
funktioniert bei mir nicht, hier kann man es finden:
http://static6.arrow.com/aropdfconversion/1d5d309b2f2d7aee82f01690f470bae6bc5d7be3/72-8140.pdf

https://www.reddit.com/user/NazhmiddinB/comments/dny3m0/repairing_voltcraft_fsp_1132_power_supply/
Hier ist die Platine YL-2/6A-24V-D3S10 verbaut, eine etwas modernere 
Version.

Dort sind gute Fotos dabei, auf denen man die Widerstände sieht.
https://preview.redd.it/5j6yed8ov4v31.jpg?width=1024&format=pjpg&auto=webp&s=534f37bf51eee891d1c9e09afd62be631fe08876
view-source:https://preview.redd.it/arqg42exv4v31.jpg?width=1024&format=pjpg&auto=webp&s=310d7ab7178ba6e0d49b0ec23fabeb23436d701b

Dein Schaltplan stimmt nicht ganz, die Diode D5 am Emitter des Q2 ist 
eine Zener-Diode (vermutlich 6,3 oder 6,8V, da geringster TempCo).
Die Überstromsicherung stimmt nicht, wie MaWin bereits schrieb.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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Da R3 sowieso defekt ist, auslöten! Vielleicht kannst Du auf der 
Unterseite noch übriggebliebene Farbringreste finden.

von Werner P. (wepe)


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@ eProfi
Es hat 24 Volt und ja, Überschrift ist falsch, jetzt erst gesehen. Steht 
aber überall im Text und auf den Fotos 24 Volt.

Jetzt wo du es sagst, der Name der draufsteht lautet: „Regulated DC 
Power Supply – Voltcraft®“. Ansonsten außer einer Seriennummer weder 
eine Bezeichnung noch Modell. Natürlich habe ich schon danach und nach 
der Platinenbezeichnung gesucht, nur kann ich das gefundene nicht 
verwerten. Es gibt auch einen Schaltplan zum Nachfolgemodell, den du 
wahrscheinlich mit den Bildern gefunden hast:
https://gitlab.com/amesser-group/electronic-devices/reverse-engineering/blob/master/doc/Voltcraft%20FSP1243/voltcraft_fsp1243.pdf
Den anderen Plan gibt es auch hier im Forum: 
Beitrag "Suche Schaltplan Voltcraft FSP 11330"
Leider passt keiner dieser Pläne zu meiner Platine. Das mit der Diode 
habe ich bereits eingangs geschrieben und richtig, R6 und C4 sind nicht 
in Reihe, sondern Parallel.

@ Nichtverzweifelter
Ist alles schon erneuert worden, da war leider nichts mehr erkennbar und 
gemessene 51k sind glaube ich etwas viel. C3 hatte statt 100µF noch 
knapp 300pF. Ich habe auch lange überlegt, ob ich mir das antun soll, 
hier im Forum selbst einmal etwas zu Fragen 😉

: Bearbeitet durch User
von eProfi (Gast)



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Der Spannungsteiler R3 R4 bestimmt mit dem Shunt R9, wann der Strom 
abgeregelt wird.
In Deinem Plan sind bei Q3 E und C vertauscht.
Ich habe kurzerhand die Schaltung in LtSpice geklöppelt.
Wenn Du mir die Bauteilwerte nennst, ändere ich sie in der Simulation, 
die jetzt verwendeten Werte sind Schätzungen.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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Die 9 Ohm am Ausgang, R6 , passen natürlich nicht.

von Werner P. (wepe)


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eProfi schrieb:
> Wenn Du mir die Bauteilwerte nennst...

Hallo eProfi, danke für den Aufwand. Hier die Bauteilwerte.

von eProfi (Gast)


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Da der von mir R9 genannte Shunt (Drahtwiderstand) unbekannt ist, kann 
ich den R3 nicht genau angeben. Bei geschätzten 0,1 Ohm und 5,1A ergibt 
sich für R3 27 Ohm. Am besten ein 47 oder 100 Ohm-Poti verwenden (nicht 
unter 10 Ohm einstellen). Ggf. den ermittelten Wert als Festwiderstand 
einbauen.
Anbei die Simulation mit einer zwischen 2 und 6 A wechselnden Last.
R6 ist 1k2 ;-)

von Werner P. (wepe)


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Hallo eProfi, R9 wird so zwischen 0,1 und 0,3 Ohm liegen. Ich möchte den 
Shunt nur ungern auslöten, um genauer messen zu können. Was R3 betrifft, 
sicher nur so gering? Als Spannungsteiler mit R3=27 Ohm zu R4=1200 Ohm 
mit R4 an GND ist das nicht viel. Was die Last betrifft, das NT war 
ursprünglich für 3 A Dauerbetrieb und kurzzeitig 5 A angegeben. Ich bin 
mir nicht sicher, ob das vor 30 Jahren jemals für solche Impulslasten 
gedacht wurde. Für R6 sehe ich 1K oder 1k2 eher unkritisch, aber braun, 
schwarz, rot, gold sollten 1000 Ohm mit 5% Toleranz sein.
Wie berechnest du denn die 27 Ohm? Ich verstehe die Schaltung als Ganzes 
nicht wirklich :-(

von Arno (Gast)


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Das kann schon sein, über R3 soll ja nur (ca.) die 
Basis-Emitter-Spannung von Q3 abfallen, über R4 "der Rest" der >24V, die 
normalerweise an der Basis des 2N3055 anliegen.

Funktion: Wenn der Ausgangsstrom steigt, steigt der Spannungsabfall am 
Shunt, damit fällt das Potential des Emitters von Q3 (in deiner Skizze 
sind C und E vertauscht wurde ja schon angemerkt) und damit zieht Q3 dem 
Q1 etwas Basisstrom ab.

Mir kommt auch der Spannungsteiler R5-Poti-R7 seltsam vor, der muss 
meinem Verständnis nach die Ausgangsspannung auf U_BE von Q2 plus der 
Diodenspannung bei R8 bringen. Oder ist das eine Z-Diode?

MfG, Arno

von Navel Satsumas (Gast)


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ich habe irgendwo die indischen Schaltbilder, bitte Geduld bis heute 
abend.

von Werner P. (wepe)


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Hallo Arno, also R5-Poti-R7 für Basis Q2 stimmt so. Die Z-Diode D5 ist 
zwischen Emitter Q2 und R7 und ist in meinem Plan auch falsch herum und 
nicht als Z-Diode gezeichnet 😊 Danke für die Erklärung.

Danke Navel Satsumas, ich habe leider keine für mich verwertbaren 
Unterlagen zu dem NT gefunden. Da bin ich sehr daran interessiert.

: Bearbeitet durch User
von Arno (Gast)


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Werner P. schrieb:
> Hallo Arno, also R5-Poti-R7 für Basis Q2 stimmt so. Die Z-Diode D5
> ist
> zwischen Emitter Q2 und R7 und ist in meinem Plan auch falsch herum und
> nicht als Z-Diode gezeichnet 😊 Danke für die Erklärung.

Dann passt es ja, der Spannungsteiler halbiert die 24V ungefähr, und 
eine 12V-Z-Diode plus U_BE von Q2 sind auch ungefähr die Hälfte von 24V 
:)

Arno

von Manfred (Gast)


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Werner P. schrieb:
> Hallo eProfi, R9 wird so zwischen 0,1 und 0,3 Ohm liegen. Ich möchte den
> Shunt nur ungern auslöten, um genauer messen zu können. Was R3 betrifft,

Einfach einen Widerstand von 2..3 Ohm in Reihe zum Shunt legen. Mit 
einem Labornetzteil 1A fließen lassen und den Spannungsabfall am Shunt 
messen. Dafür mußt du nichts auslöten.

von navel satsumas (Gast)


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Leider ist es nur eine echt schlechte Kopie, der Wert für R3 dürfte aber 
bei 150 bis 180 Ohm liegen.

von Werner P. (wepe)


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Danke für den Schaltplan und ja, die Qualität ist nicht gut. Aber ich 
habe einmal meine Bauteilwerte mit eingetragen. Die 390Ω meines Potis 
wurden „incircuit“ gemessen, wird wohl ein 470 Ohm Poti wie im Plan 
sein. Der Widerstand R8 zwischen Shunt und Q2 hat bei mir 1,2k. Wenn man 
dieses Bild mit dem R3 vergleicht, dann könnte da neben den 
vorgeschlagenen 150 bis 180 Ohm auch 1,2kΩ gestanden haben. Bei 1,2kΩ 
wäre es ein 2:1 Spannungsteiler für Q3. Bei 150Ω dann ein 1,125:1 
Verhältnis. Ich werde das mal übers Wochenende hin testen.

von eProfi (Gast)


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von Nichtverzweifelter (Gast) 23.02.2022 01:43
> Die 9 Ohm am Ausgang, R6 , passen natürlich nicht.
Ein bisschen Last muss schon sein ;-)

> Für R6 sehe ich 1K oder 1k2 eher unkritisch, aber braun,
> schwarz, rot, gold sollten 1000 Ohm mit 5% Toleranz sein.
1k2 war mein Fehler, sollte 1k0 heißen.
Ich habe aber im ersten PDF 9 Ohm angegeben, um realistische Spannungen 
simulieren zu können.

navel satsumas: vielen Dank fürs Posten, ist bei den Unterlagen noch 
mehr dabei? Hersteller? Anleitung?

von Arno (Gast) 02.03.2022 11:52
> Das kann schon sein, über R3 soll ja nur (ca.) die
> Basis-Emitter-Spannung von Q3 abfallen, über R4 "der Rest"
> der >24V, die normalerweise an der Basis des 2N3055 anliegen.
Genauer gesagt, die B-E-Spannungen von Q3 und Q4 heben sich fast auf.
Wenn die Spannung beginnt abgereglt zu werden, verschiebt sich der 
Spannungsteiler, wodurch sich das Foldback ergibt.

Arno,
> Mir kommt auch der Spannungsteiler R5-Poti-R7 seltsam vor, der muss
> meinem Verständnis nach die Ausgangsspannung auf U_BE von Q2 plus
> der Diodenspannung bei R8 bringen. Oder ist das eine Z-Diode?
Siehe das tenma72-8141VoltcraftNetzteil.pdf (72 KB) und das 
aktualisierte
Voltcraft24V.asc (3,72 KB)

von Manfred (Gast) 02.03.2022 12:53
>Werner P. schrieb:
>> Hallo eProfi, R9 wird so zwischen 0,1 und 0,3 Ohm liegen. Ich
>> möchte den Shunt nur ungern auslöten, um genauer messen zu können.
> Einfach einen Widerstand von 2..3 Ohm in Reihe zum
> Shunt legen. Mit einem Labornetzteil 1A fließen lassen und den
> Spannungsabfall am Shunt messen. Dafür mußt du nichts auslöten.
Ein Netzteil haben wir ja schon, einfach eine passende Last
anschließen, den fließenden Strom und die Spannung am R9
messen und den Wert daraus berechnen und bitte hier posten.

> Ich werde das mal übers Wochenende hin testen.
Probiere doch mal LTspice aus, ich finde die Bedienung sehr intuitiv.
Einfach herunterladen, installieren, asc-Datei laden, RUN,
dann mit dem Tastkopf die Spannungen messen.

von Werner P. (wepe)


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Der Shunt R9 hat 0,204 Ohm. Hab ihn ausgelötet und an den Lötpunkten 
eine Vierdrahtmessung vorgenommen. Für R3 habe ich testweise 1k2 
eingesetzt. Leerlaufspannung 24,4V, bei 3A Last fällt die Spannung auf 
23,9 und steigt langsam auf 24,2V an. Nach gut 6,5µs ist die Spannung 
von 0 auf 24V bei angeschlossener 3A Last eingeschwungen.

Spricht etwas gegen die 1,2k für R3?

OT: klar spiele ich auch etwas mit LTspice herum. Und ja, „spielen“ ist 
genau das richtige Wort. Meist scheitert es daran, dass entweder meine 
Bauteile nicht vorhanden sind oder ich die Herstellermodelle nicht 
eingefügt bekomme. Hier bringt mir das Simulieren auch nichts, weil ich 
zwischen 100 und 1200 Ohm keinen großen Unterschied im Modell sehen 
kann.

: Bearbeitet durch User
von eProfi (Gast)


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> Spricht etwas gegen die 1,2k für R3?
Dann löst die Sicherung nie aus. Der relevante Bereich ist - wie oben 
schon angeführt - um die 50 Ohm.
Wie gesagt, es kommt auf das Verhältnis R3 R4 R9 an, Es kann sein, dass 
im schlecht lesbaren Original-Plan R3 120 Ohm und R4 3k3 ist.

> Meist scheitert es daran, dass entweder meine Bauteile nicht vorhanden
> sind oder ich die Herstellermodelle nicht eingefügt bekomme.
Nimm Standardmodelle. Bei dieser Schaltung brauchst Du keine Modelle.

> Hier bringt mir das Simulieren auch nichts, weil ich zwischen 100
> und 1200 Ohm keinen großen Unterschied im Modell sehen kann.
In welchem Modell? In der Schaltung ist kein Unterschied, weil die 
Basisspannung von Q3 dann immer zu niedrig (negativ) ist.

Du musst Dir die Schaltung nochmal zu Gemüte führen:
Bei welcher Last liegt an den relevanten Punkten welche Spannung an und 
was folgt daraus:

Je kleiner der Widerstand R3, umso empfindlicher ist die 
Strom-Abregelung.
neue geschätzte Werte:  R3=47  R4=1k2  R9=0,2
Bei linear steigender Last von 0 - 4,18A steigt die BE-Spannung von Q3 
von -0,56 auf 0,64 an, dort wird Q3 leitend und regelt ab.
Siehe neue Simulation. Q3 habe ich von NPN auf BC847B geändert, weil 
dieser eine kleinere Ube hat.

Die Funktion ist doch so einfach: der Q1-Basis wird entweder über Q2 der 
Saft abgezogen, wenn die Spannung zu hoch ist, oder über Q3, wenn der 
Strom zu hoch ist.

> Einfach einen Widerstand von 2..3 Ohm in Reihe zum Shunt legen.
> Mit einem Labornetzteil 1A fließen lassen und den Spannungsabfall
> am Shunt messen. Dafür mußt du nichts auslöten.

> Der Shunt R9 hat 0,204 Ohm. Hab ihn ausgelötet und an den
> Lötpunkten eine Vierdrahtmessung vorgenommen.
Es geht ohne zusätzliches Gerät, da das Netzgerät ja vorhanden ist und 
inzwischen grundsätzlich funktioniert bis auf die Strombegrenzung:
Einfach einen ~12 Ohm-Lastwiderstand (Glühlampe o.Ä.) anschließen und I 
und U am R9 messen und den Wert daraus berechnen.

Nochmal die Bauteilwerte in Textform:
R1  1k2
R2  200
R3  ca. 47-56
R4  1k2
R5  1k8
R6  1k0
R7  1k5
R8  1k2
R9  0,2
Poti  470
C1  4700µ (3300? im Original-Plan)
C2  np
C3  100µ
C4  100µ
C5  100p
C6  10n
D1, D3  1N5402? oder 1N5408
D2, D4  np
D5  H12B2 12V-Zener

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