Reparatur Labornetzteil ELV SPS 7330

[bema (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe ein ELV SPS 7330 Labornetzteil, welches ich gerne reparieren 
möchte.

Fehlerbeschreibung:
- Ich schalte das Netzteil ein. Dabei sind sowohl die beiden Spannungs- 
als auch der Stromregler auf null (= komplett nach links) gedreht.
- Das Netzteil geht an und zeigt eine Ausgangsspannung von 0,1 V an. Die 
LED für die Strombegrenzung leuchtet. Mit dem Multimeter kann ich die 
0,1 V ebenfalls am Ausgang messen.
- Ich drehe den Stromregler etwas höher. Die LED für die Strombegrenzung 
geht aus, nach wie vor messe ich 0,1 V am Ausgang.
- Drehe ich jetzt an den Spannungsreglern, bleibt die Anzeige konstant 
bei 0,1 V. Es stellt sich keine Spannung am Ausgang ein.
- Drehe ich den Stromregler wieder auf null, geht die LED für die 
Strombegrenzung wieder an, unabhängig davon, an welcher Position sich 
die Spannungsregler befinden.

Die Strombegrenzung scheint meiner Meinung nach korrekt zu arbeiten, 
aber die Spannungsregelung scheint ein Problem zu haben. Hier komme ich 
nicht weiter und finde den Fehler nicht.

Folgende Punkte habe ich schon geprüft:
- Der 7805 erzeugt stabile 5 V
- Der 7905 erzeugt stabile -5 V
- Die beiden Transistoren am Kühlkörper (T1/T6) sind in Ordnung 
(ausgelötet und mit Transistortester durchgemessen)
- Hinter dem Gleichrichter liegen knapp 60 V an.
- Ich habe fast alle Dioden mit dem Multimeter geprüft, die scheinen 
alle in Ordnung zu sein.
- Die beiden Operationsverstärker habe ich wie folgt geprüft: Ich habe 
mit dem Oszilloskop den nichtinvertierenden und den invertierenden 
Eingang gemessen und geprüft, ob die Differenzenspannung 0 V beträgt. 
Das ist bei allen Kanälen der Fall. Ich gehe deshalb davon aus, dass die 
OPVs und die Gegen-/Rückkopplung in Ordnung ist.
- Am LM393N habe ich ebenfalls die beiden Eingänge gemessen und dann 
geprüft, ob das Ausgangssignal dazu passt. Das war soweit in Ordnung. 
Den LM393N habe ich auch mal testweise getauscht, das hat am Problem 
nichts geändert.

Folgende Bauteile sind im Detail verbaut:
- T1 = SPD15P10P von Infineon (TO-220 Transistor (PNP) am Kühlkörper)
- T6 = BD67 von CDIL (TO126-Transistor (Darlington-NPN) am Kühlkörper)
- Vierfach-OPV rechts neben dem Kühlkörper = TI LM324N
- Komparator = LM393N (ursprünglich von Motorola, getauscht gegen ST)
- Vierfach-OPV unterhalb der schwarzen Leitung = TI TL074CN

Die Leiterhahn von den beiden Spannungs-Potis geht auf IN4+ vom TL074CN. 
Ich vermute deshalb den Fehler in diesem Bereich.

Im Anhang ein paar Fotos. Den einen Pin von der großen Drossel musste 
ich bereits nachlöten, da sich hier das Lötpad gelöst hat, vermutlich, 
weil ich die Platine schon oft umgedreht habe, um Messungen vorzunehmen.
Der eine Pin vom Transistor war bereits so komisch verlötet, als ich das 
Netzteil erhalten habe.

Hat jemand evtl. einen Schaltplan von dem Netzteil? Das würde die 
Fehlersuche vermutlich vereinfachen.
Falls jemand eine Idee hat, wo der Fehler stecken könnte, würde ich mich 
über eine Rückmeldung freuen.

Danke! :-)

Gruß

[MaWin (Gast)]

Schaltplan wäre nützlicher als Bilder.
Interessant ist die fette Spule.

Das Verhalten ist normal, wenn Strom und Spannungsregler um den 
Nullpunkt ihre Aufgaben verteilen.

Nur sollte die Ausgangsspannung nicht fast 0 bleiben (Leckstrom des 
nicht angesteuerten Ausgangstransistors?).

Hätte das Netzteil ein Relais, könnte man überprüfen ob dessen Kontakt 
schaltet. So würde ich die Quelle des Ansteuerstroms des 
Ausgangstransistors suchen, oft nur ein Widerstand, manchmal eine 
Konstantstromquelle von den +5V.

Eventuell gibt es auch eine Schaltung die bei nicht-stabiler +/-5V 
Versorgung des Regelteils den Ausgang noch abschaltet und die sich irrt 
(defekt ist).

[MaWin (Gast)]

Achso, ich lese gerade Schaltnetzteil, daher die Spule. Da arbeitet wohl 
der ganze Schaltreglerteil nicht.

[MiWi (Gast)]

und bevor Du es bei der Fehlersuche übersiehst:

ersetze C43 gegen einen brauchbaren Kondnsator, der faucht sein Leben 
in ein paar Jahren mit einer stinkenden Rauchwolke aus - die Sauerei 
willst Du nicht da drinnen haben.

Ansonsten - ohne Schaltplan geht da nix.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Jaja, dekundär getaktete Schaltnetzteile hat man früher mal gemacht, als 
das mit der primären Taktung noch an entsprechenden Bauteilen 
gescheitert ist. Der Schalttransistor müsste im Moment voll aufgeregelt 
sein, weil seine Ansteuerung null Volt am Ausgang erkennt, aber mehr 
gefordert ist.
Eigentlich sollte also Spannung an der Speicherdrossel anliegen. Wenn da 
nichts ist, ist der Schalttransistor (PNP) gesperrt, weil er entweder 
defekt ist oder einer der ansteuernden Transistoren bzw. der Komparator 
putt ist.
Aufregeln erfordert, das die Basis des PNP Richtung Masse gezogen wird.
Die ganze Nummer wird natürlich gepulst (ist ja ein SNT), Oszi ist also 
nützlich.

Das Prinzip ist ein Buckkonverter (Stepdown), danach sollte man 
Suchergebnisse im Netz finden.

[Erich (Gast)]

Hier ist der Plan für den größeren Bruder, das ELV SPS 9000.
Ob es allerdings genügend Ähnlichkeiten gibt, musst du selbst 
herausfinden.

http://skory.gylcomp.hu/alkatresz/1993_04_21_sps9000.pdf

Gruss

[H. H. (Gast)]

Erich schrieb:
> Hier ist der Plan für den größeren Bruder, das ELV SPS 9000.
> Ob es allerdings genügend Ähnlichkeiten gibt, musst du selbst
> herausfinden.

Das ist eine GANZ andere Baustelle! SPS9000 ist ein Primärschaltregeler, 
das des TE ein Sekundärschaltregler.

[H. H. (Gast)]

Den Schaltplan gibts bei ELV für weniger als 1€.

[michael_ (Gast)]

Ist der Shunt-Widerstandsdraht R6 noch in Ordnung?

Ich habe auch so ein NT.
Schon mehrfach wegen Unachtsamkeit den Leistungstransistor tauschen 
müssen.
Überprüfe bitte die weiteren drei Treibertransistoren.

[bema (Gast)]

Danke für die zahlreichen Antworten.

MiWi schrieb:
> ersetze C43 gegen einen brauchbaren Kondnsator, der faucht sein Leben
> in ein paar Jahren mit einer stinkenden Rauchwolke aus - die Sauerei
> willst Du nicht da drinnen haben.

Habe ich mir notiert. Sobald das Netzteil wieder läuft, bestelle ich 
einen passenden Kondensator. Ich löte ihn für die weiteren 
Reparaturversuche erstmal aus.

Matthias S. schrieb:
> Eigentlich sollte also Spannung an der Speicherdrossel anliegen. Wenn da
> nichts ist, ist der Schalttransistor (PNP) gesperrt, weil er entweder
> defekt ist oder einer der ansteuernden Transistoren bzw. der Komparator
> putt ist.

Ich habe vorhin mal gemessen, die B-E-Spannung beträgt 0 V, der 
Transistor wird also nicht angesteuert. Jetzt muss ich nur noch 
herausfinden warum :-)

michael_ schrieb:
> Ist der Shunt-Widerstandsdraht R6 noch in Ordnung?
>
> Ich habe auch so ein NT.
> Schon mehrfach wegen Unachtsamkeit den Leistungstransistor tauschen
> müssen.
> Überprüfe bitte die weiteren drei Treibertransistoren.

Danke für den Schaltplan! Damit arbeitet es sich schon mal deutlich 
besser :-).
Der Shunt ist nach meinem Dafürhalten in Ordnung, ich messe mit dem 
Multimeter ca. 0,4 Ohm, wenn ich die Messstrippen an die Lötpunkte 
halte. Auf jeden Fall ist er nicht unterbrochen.

Ich habe vorhin mal die Leiterbahnen verfolgt, die zur Basis des 
PNP-Transistors führen und die Bauteile geprüft. Leider habe ich hier 
bisher keinen Fehler finden können.
Ich schaue mir jetzt mal den Schaltplan an und prüfe die drei 
Treibertransistoren wie vorgeschlagen.
Sobald ich neue Infos habe, melde ich mich.

[michael_ (Gast)]

Hat die D6 am Ausgang etwa Kurzschluß

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

michael_ schrieb:
> Hat die D6 am Ausgang etwa Kurzschluß

Dann würde ja Strom fliessen - und zwar so viel, wie eingestellt ist. 
Ich würde erstmal prüfen, ob der Oszillator läuft, und was da so für 
Pegel an den beiden Komparatoreingängen liegen. Dann D20 (die Z-Diode) 
auf Kurzschluss checken und T7 ebenso. T4 und T5 sind die Treiber für 
den P-Kanal.

[bema (Gast)]

Es gibt gute Neuigkeiten :-)

Im letzten Beitrag hatte ich ja schon erwähnt, dass die Basis von T1 
nicht angesteuert wird und 0 V zwischen Basis und Emitter anliegen. 
Mithilfe des Schaltplans habe ich nun die Schaltung zur Ansteuerung von 
T1 unter die Lupe genommen. Ich hatte das zwar bereits versucht, bevor 
ich den Schaltplan hatte, aber hier habe ich keinen Fehler entdeckt.

Relativ schnell fiel mir auf, dass die beiden Ausgänge des LM393N 
miteinander verbunden und 0 V messbar waren. Nachdem ich die Spannungen 
an den Eingängen geprüft hatte war klar, dass eigentlich 5 V anliegen 
sollten, um T4 durchzuschalten und so T1 anzusteuern.
Da auf der einen Seite von R11 5 V messbar waren, mussten die beiden 
Ausgänge mit GND kurzgeschlossen sein. Kurz den Durchgangsprüfer 
drangehalten und bingo, Durchgang nach GND war messbar.
Also schnell T4 ausgelötet, in den Transistortester gesteckt und nochmal 
bingo - 12 Ohm zwischen Basis und Emitter. Damit war ich mir ziemlich 
sicher, den Fehler gefunden zu haben und schaute mal in meiner 
Bastelkiste nach, ob ich zufällig einen BC546 auf Lager hatte. Leider 
hatte ich nur BC547 und BC548 da, deren Spannungsfestigkeit an dieser 
Stelle nicht ausreicht. Nach ein wenig Kramen fand ich einen TIP31C mit 
abgeschnittenen Beinchen, der mit 100 V Collector-Emitter Spannung 
ausreichend bemessen ist. Der TIP31C hat zwar andere Daten als der 
BC546, an dieser Stelle ist das aber nicht so kritisch, da der 
Transistor als Schalter genutzt und nur wenige mA geschaltet werden. 
Einziges Problem: Der TIP31C hat ein TO-220 Gehäuse, der alte Transistor 
ein TO-92...

Da ich keine Lust hatte, einen Transistor für 10 Cent zu bestellen und 
ein Vielfaches an Versand zu zahlen, habe ich zum Lötkolben gegriffen 
und ein paar Stücke Silberdraht an die noch vorhandenen Stummel des 
TIP31C gelötet. Noch die Drähte und das Gehäuse (wegen der Metallfläche 
auf der Rückseite) mit Schrumpfschlauch isoliert und fertig war das 
Ersatzteil :-). Eingebaut sieht das Ganze aber schon etwas "murksig" 
aus, v.a. weil die Pinbelegung beim TIP31C anders ist und deshalb Pin 1 
und 2 überkreuzt werden mussten.

Nach dem Einschalten habe ich am Spannungsregler gedreht und voila - die 
Spannung lässt sich wieder regeln und nach dem Anschluss eines 
Multimeters konnte ich die anzeigte Spannung auch am Ausgang messen. 
Super!
Ich habe dann noch schnell das Wima-Knallbonbon am Netzeingang durch 
einen anderen X2-Kondensator ersetzt, den ich auch aus meiner 
Bastelkiste gefischt habe. Ich habe ihn vermutlich mal aus einem anderen 
Netzteil ausgelötet, der Transistortester zeigt 86 nF Kapazität statt 
den aufgedruckten 100 nF. Nicht optimal, aber bevor mir der Wima 
explodiert, nehme ich lieber mit dem anderen Kondensator vorlieb.

Sobald ich das Netzteil zusammengebaut habe, mache ich mal einen 
Lasttest über längere Zeit. Wenn das Netzteil dann keine Probleme macht, 
kommt es auf den Basteltisch.

Vielen Dank für die vielen Beiträge und vor allem für das PDF mit dem 
Schaltplan.
Wünsche noch ein schönes Restwochenende!

Gruß

[H. H. (Gast)]

Hast du gut gemacht!

[michael_ (Gast)]

bema schrieb:
> Sobald ich das Netzteil zusammengebaut habe, mache ich mal einen
> Lasttest über längere Zeit. Wenn das Netzteil dann keine Probleme macht,
> kommt es auf den Basteltisch.

Gut!
Prüfe alles ordentlich vor einem Zusammenbau.
Was habe ich schon geflucht bei diesem Gehäuse mit den wackeligen 
Schrauben einfädeln.
Wer diese Gehäuse nur verbrochen hat?

[MaWin (Gast)]

H. H. schrieb:
> Hast du gut gemacht!

Dennoch sollte er den deutlich langsameren und weniger 
stromverstärkenden TIP31 gegen einen geeigneteren NPN ersetzen und den 
TIP31 für die Reparatur des Kaffeevollautomaten aufheben.

[H. H. (Gast)]

MaWin schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Hast du gut gemacht!
>
> Dennoch sollte er den deutlich langsameren und weniger
> stromverstärkenden TIP31 gegen einen geeigneteren NPN ersetzen und den
> TIP31 für die Reparatur des Kaffeevollautomaten aufheben.

Der ist locker schnell genug, der Opamp zur Strommessung ist ja mit etwa 
1nF/100k ausgebremst.

[Klaus R. (klaus2)]

...es würde bestimmt jmd einen passenderen 546 per Brief sponsoren, wenn 
benötigt.

Klaus.

[H. H. (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> ...es würde bestimmt jmd einen passenderen 546 per Brief
> sponsoren, wenn
> benötigt.

Oder gleich MPSA42/43/44...

[Nautilus (Gast)]

bema schrieb:
> Ich habe dann noch schnell das Wima-Knallbonbon am Netzeingang durch
> einen anderen X2-Kondensator ersetzt, den ich auch aus meiner
> Bastelkiste gefischt habe. Ich habe ihn vermutlich mal aus einem anderen
> Netzteil ausgelötet, der Transistortester zeigt 86 nF Kapazität statt
> den aufgedruckten 100 nF. Nicht optimal, aber bevor mir der Wima
> explodiert, nehme ich lieber mit dem anderen Kondensator vorlieb.

Für solche Zwecke nimmt man keine Bauelemente aus der Bastelkiste! Diese 
Kondensatoren kosten nicht die Welt.

Die Abnahme der Kapazität kann auf eine innere Schädigung durch zu hohe 
Spannung hinweisen. Bei X Kondensatoren ist die Metallisierung auf der 
Folie so bemessen, das diese bei Durchschlag sofort verdampft. Das kann 
Unbemerkt durch Transienten auf der Netzspannung vorkommen. Auch die vor 
längerer Zeit erfolgte Spannungserhöhung des Netzes von 220 Volt auf 230 
Volt bei gleichzeitiger Vergrößerung der plus Toleranz auf 10% beachten 
(Spitze also 253 Volt möglich)
Die auf dem Kondensator angegebene Wechselspannung sollte also größer 
als 253 Volt sein, wenn man auf der sicheren Seite liegen will.

[michael_ (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> ...es würde bestimmt jmd einen passenderen 546 per Brief sponsoren, wenn
> benötigt.

Noch Geld ausgeben?
Irgendwas wird sich zum schlachten im Keller finden.
Und gibt es keine Freunde, Nachbarn, ... die sowas haben?
Ich ernte die schon gar nicht mehr.

Der BC546 erfüllt die Mindestforderung eines NPN-Transis.
Ein TO-220 würde ich aber nicht endgültig im Gerät lassen.

[Manfred (Gast)]

bema schrieb:
> habe ich zum Lötkolben gegriffen
> und ein paar Stücke Silberdraht an die noch vorhandenen Stummel des
> TIP31C gelötet. Noch die Drähte und das Gehäuse (wegen der Metallfläche
> auf der Rückseite) mit Schrumpfschlauch isoliert und fertig war das
> Ersatzteil :-)

Gefällt mir!

Schön zu lesen, dass Du den Fehler zeitnah finden konntest, Glückwunsch.

[bema (Gast)]

Jetzt habe ich hier aber eine Diskussion entfacht.

Zunächst: Mir ist bewusst, dass der TIP31C als Ersatz nicht perfekt ist 
und es besser gewesen wäre, einen BC546 zu besorgen (allein schon wegen 
der notwendigen Isolierung mittels Schrumpfschlauch, damit die 
Metallfläche des Transistors nicht zum Kühlkörper kurzschließt). An den 
paar Euro soll es auch nicht scheitern, aber ich wollte gerne 
ausprobieren, ob der Fehler wirklich der BC546 war und außerdem habe ich 
in meiner Bastelkiste einige Bauteile, die ich vor Jahren aus Platinen 
ausgelötet habe und seitdem auf eine neue Verwendung warten. Und da mir 
der TIP31C als brauchbarer Ersatz erschien, habe ich eben diesen 
eingebaut.
Ich habe auch die Platinen in meiner Elektroschrott-Kiste nach einem 
passenden Transistor durchsucht, leider bin ich auch hier nicht fündig 
geworden. Notfalls hätte ich auch einen SOT-23 auf der 
Platinenunterseite verlötet, aber auch hier Fehlanzeige.

Insgesamt habt ihr mich aber überzeugt, ich bestelle jetzt doch einen 
BC546 (oder eine der Alternative, danke @hhinz) und einen passenden 
Kondensator gleich dazu (danke für die Infos @Nautilus). Da sich mein 
Lötzinn dem Ende neigt und mein Lötkolben auch mal eine neue Lötspitze 
gebrauchen könnte, bestelle ich das einfach mit und dann lohnen sich die 
Versandkosten auch.

[H. H. (Gast)]

bema schrieb:
> ich bestelle jetzt doch einen
> BC546 (oder eine der Alternative, danke @hhinz)

Pass bei den MPSA auf die andere Pinbelegung gegenüber den BC auf!

[bema (Gast)]

Um das Thema abzuschließen:
Es hat sich etwas verzögert, aber heute habe ich das Netzteil wieder 
zusammengebaut.
Ich habe den TIP31C durch einen MPSA42 ersetzt. Dieser musste aufgrund 
der gespiegelten Pinbelegung ggü. dem BC546 um 180° gedreht eingebaut 
werden. Den Netzkondensator aus der Bastelkiste habe ich ebenfalls 
wieder entfernt und durch einen Wima X2-Kondensator ersetzt. 
Anschließend habe ich das Netzteil eine halbe Stunde mit 12 V und 3 A 
belastet. Das ist zwar nicht das Leistungslimit des Netzteils, aber 
trotzdem eine etwas höhere Last. Am Ende hatte der Kühlkörper eine 
Temperatur von 45°C, der Trafo ist leicht handwarm geworden - meiner 
Meinung nach soweit in Ordnung.

Nach dem Einbau von zwei neuen Bananenbuchsen (die originalen Buchsen 
waren kaputt) habe ich das Netzteil in das Gehäuse eingesetzt. Beim 
Anschrauben der originalen Drehknöpfe ist mir dann bei den beiden großen 
Knöpfen jeweils die Madenschraube herausgebrochen, sodass diese jetzt 
nicht mehr greift. Ich habe schon beim Anziehen gespürt, dass das 
Material ziemlich spröde ist.
Ich habe dann zwei neue Knöpfe aus der Bastelkiste angeschraubt. Nicht 
schön, aber funktional ;-).

Das Netzteil funktioniert soweit sehr gut und ich bin zufrieden. Was 
etwas stört, ist ein Surren, welches sich last- und spannungsabhängig in 
der Lautstärke ändert. Der Trafo brummt ebenfalls leise. Das ist aber 
nichts, womit man nicht leben kann.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

bema schrieb:
> Der Trafo brummt ebenfalls leise. Das ist aber
> nichts, womit man nicht leben kann.

Dagegen kannste auch nicht viel machen. Sekundär getaktet bedeutet eben 
auch, das der Eisenkerntrafo pulsartig belastet wird und dann kanns ein 
wenig klappern.
Und im Laufe der Jahre kann auch die Speicherdrossel ein wenig Klebstoff 
bröseln, so das sie mitsummt.