Netzteil ESO1AP aus Medion Nähmaschine

[Harald A. (embedded)]

Habe hier ein Netzteil aus einer Medion Nähmaschine, das nicht 
funktioniert. Liefern soll es (nach Rückmessung der Widerstände am 
TL431) 24V und 5V über einen simplen 7805.

Das Problem ist, das es anfängt zu takten nachdem sich die Spannung am 
Schaltregler R7731 über die Bias-Widerstände auf ca. 12V aufgeladen hat. 
Nach einigen Impulsen unterbricht es, die Betriebsspannung am R7731 
sackt zusammen und das Spiel geht von vorne los. Auf der Sekundärseite 
baut sich etwas Spannung auf, aber natürlich nicht genug. Bei den 
Versuche speise ich das Netzteils über eine Gleichspannungsquelle 100V, 
Strombegrenzung auf 150mA. (Höhere Spannung auch testhalber)

Was ich bis jetzt gemacht habe:
- Alle Halbleiter durchgemessen, Dioden auch auf Sperrspannung.
- MOSFET manuell angesteuert, Strom fließt bis zur Strombegrenzung.
- TL431 samt Optokoppler auf Funktion geprüft. Schaltet sauber bei 
Anstieg auf 24V bis zur Primärseite durch. Optokoppler auch testhalber 
ersetzt.
- Alle Kondensatoren geprüft, auch ESR. 10uF 
Betriebsspannungskondensator ersetzt.
- Netzwerk D/C/R an der Primärspule überprüft.
- Pfad der Strommessung am MOSFET Source überprüft, es bilden sich lt. 
Datenblatt erwartungsgemäß 0,9V-Nadeln aus am CS Pin. Passt zum 
Datenblatt.

Auf den Fotos: Ich musste den 39k Widerstand R321 am TL431 ersetzen, der 
war mir zerbrochen. Das Oszillogramm zeigt in Blau die Gate-Ansteuerung 
des MOSFETs, Gelb der Verlauf der Betriebsspannung des R7731. Was mich 
wundert ist die Tatsache, dass die Spannung nicht höher wird wenn die 
Ansteuerung losgeht.

Das Schaltbild aus der AppNote anbei, entspricht bis auf Kleinigkeiten 
dem Aufbau.

Da der R7731 schwierig zu bekommen ist (oder eher garnicht) möchte ich 
alle Möglichkeiten ausschöpfen, vlt. hat ja jemand noch Ideen.

[Michael B. (laberkopp)]

Harald A. schrieb:
> Bei den Versuche speise ich das Netzteils über eine
> Gleichspannungsquelle 100V,

Zu wenig, das entspricht ja nur 70V~

Nimm genug.

Protokolliere VDD. Wird absacken weil nicht genug über die Hilfswicklung 
kommt.

Harald A. schrieb:
> der war mir zerbrochen

Ausser Betrieb oder war er die Ursache warum es nicht mehr geht?

[Gerd E. (robberknight)]

Harald A. schrieb:
> Das Oszillogramm zeigt in Blau die Gate-Ansteuerung
> des MOSFETs, Gelb der Verlauf der Betriebsspannung des R7731. Was mich
> wundert ist die Tatsache, dass die Spannung nicht höher wird wenn die
> Ansteuerung losgeht.

Ja, das passt nicht. Die ändert sich ja gar nicht.

Sollte irgendwie die Hilfswicklung oder Diode/Widerstand/Kondensator für 
die Versorgungsspannung kaputt sein, hätte ich erwartet dass die 
zusammenbricht und in der Folge dann das Takten des MOSFET beendet wird.

Du schreibst ja auch:

> Nach einigen Impulsen unterbricht es, die Betriebsspannung am R7731
> sackt zusammen und das Spiel geht von vorne los.

und genau das sehe ich auf dem Oszillogramm nicht.

Und auch der Messwert "Vpp" in gelb, also für die Betriebsspannung, mit 
2,2V passt nicht zu dem was ich sonst so für solche Schaltregler-ICs 
kenne. Mit 2,2V wirst Du keinen Netzspannungs-Leistungsmosfet ansteuern 
können.

Meine Vermutung ist erst mal ein Messfehler bei dem Oszillogramm.

[H. H. (hhinz)]

NT nicht ans Netz, sondern mit dem Labornetzteil 15V direkt am Regler 
einspeisen. Dann das Signal am Gate messen.

Wenn das gut aussieht, dann die 15V zusätzlich an den Zwischenkreis 
anlegen. So lässt sich mit harmloser Spannung alles untersuchen.

[Harald A. (embedded)]

Danke für die schnellen Rückmeldungen. Ja, das Oszibild war ungenügend, 
jetzt besser. Die Spannung steigt bis 14V, dann geht es los. Übrigens 
jetzt mit 200V DC.

[Harald A. (embedded)]

H. H. schrieb:
> NT nicht ans Netz, sondern mit dem Labornetzteil 15V direkt am Regler
> einspeisen. Dann das Signal am Gate messen.
>
> Wenn das gut aussieht, dann die 15V zusätzlich an den Zwischenkreis
> anlegen. So lässt sich mit harmloser Spannung alles untersuchen.

Wenn ich von 0 auf 15V hochdrehe taktet er für exakt 40ms, danach muss 
ich neu starten.

[Gerd E. (robberknight)]

Harald A. schrieb:
> Danke für die schnellen Rückmeldungen. Ja, das Oszibild war ungenügend,
> jetzt besser. Die Spannung steigt bis 14V, dann geht es los. Übrigens
> jetzt mit 200V DC.

Ok, die Frage ist jetzt warum die Versorgung für den Schaltregler über 
die Hilfswindung nicht klappt.

Nachdem Du den Kondensator schon ausgetauscht hast, bleiben noch die 
Hilfswindung selbst, die Lötstellen, die Diode, der Widerstand.

Die würde ich mir als nächstes genauer anschauen, evtl. einseitig 
auslöten und dann vermessen.

[H. H. (hhinz)]

Harald A. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> NT nicht ans Netz, sondern mit dem Labornetzteil 15V direkt am Regler
>> einspeisen. Dann das Signal am Gate messen.
>>
>> Wenn das gut aussieht, dann die 15V zusätzlich an den Zwischenkreis
>> anlegen. So lässt sich mit harmloser Spannung alles untersuchen.
>
> Wenn ich von 0 auf 15V hochdrehe taktet er für exakt 40ms, danach muss
> ich neu starten.

Ah, der Regler hat eine Schutzschaltung gegen defekten Optokoppler, die 
greift so natürlich unbeabsichtigt.

Prüfe R310 und D302.

[Harald A. (embedded)]

15V zusätzlich an den Zwischenkreis: er macht ca. 16 Impulse am Gate, 
dann Ruhe. Spiel wiederholt sich jetzt 18ms.

[Harald A. (embedded)]

H. H. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> NT nicht ans Netz, sondern mit dem Labornetzteil 15V direkt am Regler
>>> einspeisen. Dann das Signal am Gate messen.
>>>
>>> Wenn das gut aussieht, dann die 15V zusätzlich an den Zwischenkreis
>>> anlegen. So lässt sich mit harmloser Spannung alles untersuchen.
>>
>> Wenn ich von 0 auf 15V hochdrehe taktet er für exakt 40ms, danach muss
>> ich neu starten.
>
> Ah, der Regler hat eine Schutzschaltung gegen defekten Optokoppler, die
> greift so natürlich unbeabsichtigt.
>
> Prüfe R310 und D302.

R310 4,3Ohm, D302 in Ordnung und auch ausgetauscht. Hilfswicklung 
ebenfalls gemessen kleiner 1 Ω

[Harald A. (embedded)]

Ich muss allerdings sagen, dass ich C310 von 10uF (Original) auf 22uF 
erhöht habe, hatte nichts anderes zur Hand

[Gerd E. (robberknight)]

Harald A. schrieb:
> R310 4,3Ohm, D302 in Ordnung und auch ausgetauscht. Hilfswicklung
> ebenfalls gemessen kleiner 1 Ω

Keine Ahnung was die Hilfswicklung für nen Widerstand im Normalzustand 
hat. Könnte durchaus auch höher sein.

Wenn die Lötstellen ok sind dann riecht es für mich nach kaputter 
Hilfswicklung.

[Harald A. (embedded)]

Michael B. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> der war mir zerbrochen
>
> Ausser Betrieb oder war er die Ursache warum es nicht mehr geht?

Mir zerbrochen beim Anlöten eines Stückes Silberdraht.

[Harald A. (embedded)]

Gerd E. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> R310 4,3Ohm, D302 in Ordnung und auch ausgetauscht. Hilfswicklung
>> ebenfalls gemessen kleiner 1 Ω
>
> Keine Ahnung was die Hilfswicklung für nen Widerstand im Normalzustand
> hat. Könnte durchaus auch höher sein.
>
> Wenn die Lötstellen ok sind dann riecht es für mich nach kaputter
> Hilfswicklung.

0,4Ω tatsächlich. Hm, was meinst Du hinz? Im Verhältnis werden es ja nur 
wenige Windungen sein. Ich könnte die Diode mal rauslassen und messen 
was da rauskommt während der wenigen Taktungen. Irgendwie belasten?

[H. H. (hhinz)]

Harald A. schrieb:
> Ich muss allerdings sagen, dass ich C310 von 10uF (Original) auf
> 22uF
> erhöht habe, hatte nichts anderes zur Hand

Passt schon.

[H. H. (hhinz)]

Harald A. schrieb:
> 0,4Ω

Nicht ungewöhnlich.


> Ich könnte die Diode mal rauslassen und messen
> was da rauskommt während der wenigen Taktungen.

Mach das.


> Irgendwie belasten?

Nö.

[Harald A. (embedded)]

So, Aufbau wie folgt: Zwischenkreis und Versorgung R7731 jetzt 15V, 
ständiges Restart wie beschrieben. In diesem Bild jetzt Gelb die 
Gateimpulse, Blau die unbelastete Hilfswicklung gegen GND.

[H. H. (hhinz)]

Trafo in Ordnung.

Sieht nach Überlast auf der Sekundärseite aus.

[Harald A. (embedded)]

Tja, 5V Kreis aufgemacht, 24V Kreis getestet, kein Kurzschluss. 
Merkwürdig. Bin jetzt erstmal weg. bis heute Abend, falls noch jemand 
eine Idee hat.

[Gerd E. (robberknight)]

Wie sieht es denn mit der Spannung an der Hilfswicklung aus wenn Du die 
Bauteile auf der Sekundärseite komplett abklemmst und offen hängen 
lässt?

Dann sollte für einen Moment mehr Leistung an der Hilfswicklung 
ankommen. Bis wieder die Schutzschaltung zuschlägt.

Oder die Hilfswicklung hat doch nen Schluss.

[Harald A. (embedded)]

Danke, werde ich heute Abend versuchen

[Harald A. (embedded)]

Evtl. den ganzen Trafo am Funktionsgenerator testen? Habe ich noch nicht 
gemacht. Aussicht auf Erfolg?

[Gerd E. (robberknight)]

Harald A. schrieb:
> Evtl. den ganzen Trafo am Funktionsgenerator testen? Habe ich noch nicht
> gemacht. Aussicht auf Erfolg?

Das ist nicht ganz so einfach. Weil wenn Du auf der Sekundärseite oder 
Hilfswicklung ein Signal siehst, weißt Du noch nicht ob da dann auch 
ausreichend Leistung drüber übertragen werden kann. Ein Wicklungsschluss 
kann auch irgendwo in der Mitte der Wicklung auftreten - dann sieht zwar 
die Signalform ok aus, aber Amplitude und Leistungsübertragung passen 
nicht.

[H. H. (hhinz)]

Harald A. schrieb:
> Evtl. den ganzen Trafo am Funktionsgenerator testen?

Da tuts der Regler genauso gut.

Gerd E. schrieb:
> Wie sieht es denn mit der Spannung an der Hilfswicklung aus wenn Du die
> Bauteile auf der Sekundärseite komplett abklemmst und offen hängen
> lässt?

Bei immer noch 15V im Zwischenkreis!

[Thomas W. (goaty)]

D301 R311 sieht komisch aus.

[H. H. (hhinz)]

Thomas W. schrieb:
> D301 R311 sieht komisch aus.

Die sind vor dem Gate, und da siehts ja soweit gut aus.

[Mark S. (voltwide)]

Das letzte Oszillogramm sieht mir so aus als ob sekundär, hinter der 
Gleichrichtung, ein Kurzschluss bestände. Speise mal, bei stromlosem 
Primärkreis, mit dem Labornetzteil DC auf den Ausgang und beobachte die 
Stromaufnahme.
Es fällt auf dass hier ein flyback-plateau von vlt 0,7V erreicht wird, 
was zustanden kommen kann bei Kurzschluß hinter Gleichrichtung - 
entweder der Sekundärwicklung oder der Hilfswicklung.
Jedenfalls scheint der controller-chip nicht defekt zu sein, der 
Übertrager auch nicht.

[Harald A. (embedded)]

Wieder da. Ich habe jetzt mal alles mit 15V versorgt und nutze jeweils 
die ersten 40ms Startversuch für Aufnahmen der Spannungen an den 
Wicklungen. Siehe Bilder, Gelb jeweils das Gate, Blau die Spannugnen an 
den Wicklungen, habe GND primär und sekundär hilfsweise verbunden. Alle 
Wicklungen sind dabei offen und nur einseitig jeweils mit GND verbunden. 
Mit ist die harte Begrenzung nach unten nicht ganz klar, ich hätte jetzt 
auch einen Schwinger ins Negative erwartet.

IMG_4108 Hilfswicklung
IMG_4107 5V-Wicklung
IMG_4106 24V-Wicklung

[H. H. (hhinz)]

Das sieht alles gut aus. Der Fehler muss im Bereich der jetzt 
abgeklemmten Sekundärseite zu finden sein.

[Harald A. (embedded)]

Der Witz ist noch, das die Maschine angeblich nie in Betrieb war. 
Gekauft, kurz eingeschaltet, doch nicht gebraucht über Jahre und jetzt 
nach dem Hervorkramen ging nichts mehr.

[Harald A. (embedded)]

H. H. schrieb:
> Das sieht alles gut aus. Der Fehler muss im Bereich der jetzt
> abgeklemmten Sekundärseite zu finden sein.

Okay, will ich gerne glauben. Allerdings fragen ich mich, was ich noch 
tun kann. Die 5V Schiene abgeklemmt da nicht an der Regelung beteiligt. 
In der 24V Schiene kein Kurzschluss feststellbar, auch nicht bei 
Fremdeinspeisung. Gleichrichterdiode probehalber durch eine 1N4007 
ersetzt. Alles ohne Wirkung.

Der TL431 wird schön bei ca. 24V leitend und schiebt Strom durch die 
Optokoppler-LED.

[Gerald B. (gerald_b)]

Harald A. schrieb:
> Die 5V Schiene abgeklemmt

Nur am Ausgang, oder z.B. den 7805 ausgelötet, oder dessen Zuleitung 
durchgekratzt? Kann man ja hinterher wieder flicken, die Leiterbahn.

[Harald A. (embedded)]

Gerald B. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> Die 5V Schiene abgeklemmt
>
> Nur am Ausgang, oder z.B. den 7805 ausgelötet, oder dessen Zuleitung
> durchgekratzt? Kann man ja hinterher wieder flicken, die Leiterbahn.

Die Gleichrichterdiode raus

[Thomas W. (goaty)]

War das Comp Signal, Pin 7 schon als gut befunden worden?

[Mark S. (voltwide)]

ich würde jetzt mal die Einspeisung in den primären Ladeelko von +15V 
ausgehend erhöhen.
Was passiert dann?

[Harald A. (embedded)]

Danke für die letzten beiden Hinweise. Ich habe jetzt mal alles mit 
Netzteilen unabhängig gespeist. Beginnend mit 15V VCC, 15V 
Zwischenkreisspannung und variable Spannung Sekundär 0..30V. Oszilloskop 
an COMP Signal.

Und siehe da, schon bei sehr geringen Spannungen sekundär geht COMP 
sofort auf 0V. D.h. für mich, dass die ersten Messungen bzgl. TL431 
nicht gut genug waren. Da ich den Optokoppler schon getauscht habe 
bleibt nur der TL431 samt Außenbeschaltung.
Habe gerade keinen zur Hand, muss mal gerade irgendeine Warze schlachten 
um einen zu ernten.

EDIT: Das wird so nichts, alles SMD. Ich habe gerade keinen Nerv den da 
ersatzweise reinzutüdeln. Ich habe welche in TO92 bestellt und werde die 
Tage berichten.

Nochmals DANKE für die überaus kompetenten hilfreichen Antworten an alle 
Beteiligten!

[Mark S. (voltwide)]

Hattest Du nicht zuvor korrekte Regelung des TL431 gemessen?

[H. H. (hhinz)]

Mark S. schrieb:
> Hattest Du nicht zuvor korrekte Regelung des TL431 gemessen?

Hatte er wohl Mist gemessen. ;-)

[Harald A. (embedded)]

H. H. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Hattest Du nicht zuvor korrekte Regelung des TL431 gemessen?
>
> Hatte er wohl Mist gemessen. ;-)

Genau! Ich hatte langsam hochgedreht und beim berechneten Punkt gab es 
den Stromanstieg durch die OK Vorwiderstand. Darauf hatte ich mich 
konzentriert. Offensichtlich leckt der TL431 aber, genug um den OK schon 
vorher zu bedienen

[H. H. (hhinz)]

Dann erzähl mal demnächst was nach Austausch des 431 ist.

[Harald A. (embedded)]

Auf jeden Fall

[Heinrich K. (minrich)]

Harald A. schrieb:
> Gleichrichterdiode probehalber durch eine 1N4007 ersetzt.

Viel zu lahm für Schaltnetzteil.

[H. H. (hhinz)]

Heinrich K. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> Gleichrichterdiode probehalber durch eine 1N4007 ersetzt.
>
> Viel zu lahm für Schaltnetzteil.

Im Leerlauf hier kein Problem.

[Harald A. (embedded)]

Heinrich K. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> Gleichrichterdiode probehalber durch eine 1N4007 ersetzt.
>
> Viel zu lahm für Schaltnetzteil.

Ja, ich weiß, war auch mehr eine Notlösung, da gerade keine bedrahtete 
Schottky zur Hand und ich die Originaldiode samt Kühlkörper nicht 
ständig bewegen wollte. Ansonsten wie Hinz schon sagt, unbelastet kein 
Problem.

[Mark S. (voltwide)]

Harald A. schrieb:
> Offensichtlich leckt der TL431 aber, genug um den OK schon
> vorher zu bedienen

Das ist beileibe nicht die einzige Möglichkeit, bist ein wenig voreilig 
in Deinen Schlußfolgerungen

[Harald A. (embedded)]

Ich höre mir sehr gerne weitere Möglichkeiten an, nur zu!

[Mark S. (voltwide)]

Der TL431 braucht einen Mindeststrom von mehreren 100uA, oberhalb dessen 
er arbeitet. Folglich darf auch die Optokopplerdiode erst so ab ca 0,5mA 
überhapt "anspringen". Wenn nun z.B eine Lötstelle des zughörigen 
parallel-Widerstandes morsch ist, können auch solche Sachen passieren.
Miß mal das Spannungsgefälle über der Opto-LED, so ab 1V etwa beginnt 
die Leitung des OC.

[Harald A. (embedded)]

Mark S. schrieb:
> Der TL431 braucht einen Mindestarbeitsstrom von mehreren 100uA, oberhalb
> dessen er arbeitet. Folglich darf auch die Optokopplerdiode erst so ab
> ca 0,5mA überhapt "anspringen". Wenn nun z.B eine Lötstelle des
> zughörigen parallel-Widerstandes morsch ist, können auch solche Sachen
> passieren.
> Miß mal das Spannungsgefälle über der Opto-LED, so ab 1V etwa beginnt
> die Leitung des OC.

Okay, wir haben den R321 (ersatzweise durch den bedrahteten 39k), R322 
und R323 parallel = 4,4k und den 680ohm als Vorwiderstand für den OK. 
Zusätzlich noch ein C parallel zu REF und C vom TL431. Das war es.

Auf der Primärseite nur ein C parallel zu CE Strecke, E auf GND, C an 
den Schaltregler

[Peter O. (peter_o)]

Was ist denn mit der Lötstelle am positiven Anschluss vom 68µ 
Zwischenkreiselko. Sieht auf dem Foto wie gerissen aus....

[Mark S. (voltwide)]

Und was kommt an der OPTO-LED an bei z.B +10V DC-Ausgang?

[Harald A. (embedded)]

Peter O. schrieb:
> Was ist denn mit der Lötstelle am positiven Anschluss vom 68µ
> Zwischenkreiselko. Sieht auf dem Foto wie gerissen aus....

Das ist tatsächlich eine Spiegelung meiner Tischlupe. Der war auch raus 
und ist frisch verlötet. Trotzdem danke für den Hinweis.

[Mark S. (voltwide)]

Da das Problem nun auf die Regelstrecke eingekreist ist müßtest Du nun 
Fehler eigentlich selbst heraus finden.

[Harald A. (embedded)]

Mark S. schrieb:
> Und was kommt an der OPTO-LED an bei z.B +10V DC-Ausgang?

Guter Punkt, ich werde es voraussichtlich morgen Abend messen.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Falls Dich die Lust verlässt und die Leistung genügt, liegen hier noch 
ein paar MW 25-24 Platinen im Regal. Die 5V müssten drangebastelt 
werden.

[Mark S. (voltwide)]

So kurz vor dem Ziel? Nö!
Eine weitere Fehlermöglichkeit wäre natürlich ein Fehler im 
Spannungsteiler des TL431.

[Harald A. (embedded)]

Manfred P. schrieb:
> Falls Dich die Lust verlässt und die Leistung genügt, liegen hier noch
> ein paar MW 25-24 Platinen im Regal. Die 5V müssten drangebastelt
> werden.

Vielen Dank für den Hinweis! Da das allerdings im Rahmen eines 
Repaircafes repariert wird, haben wir die interne Regelung, dass nur mit 
Originalteilen repariert wird. Jegliche Abwandlung, die ich für mich 
selbst sofort umsetzen würde, machen wir - aus hoffentlich 
nachvollziehbareren Gründen - nicht.

[Harald A. (embedded)]

Mark S. schrieb:
> So kurz vor dem Ziel? Nö!

Sehe ich auch so!

> Eine weitere Fehlermöglichkeit wäre natürlich ein Fehler im
> Spannungsteiler des TL431.

Also schalten tut das Ding ja bei ca. 24V, wie ich eingangs sagte. Nur 
die vorherige Ansteuerung durch - womöglich- Leckstrom hatte ich nicht 
auf dem Schirm. Also von daher ist der Teiler zu 95% I.O.

Schätze mal Di habe ich den TL431. Dann werde ich den einsetzen und 
alles funktioniert. Träum.