Fiepender Step-Down-Converter: Reparatur oder Austausch?

P. S. OP #7572058
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Hi zusammen,

habe folgende "defekte" Innenstation einer Türsprechanlage vor mir liegen: https://www.avitec24.de/innenstation-vt670w-weiss-oder-vt670-schwarz-inkl-trafo_100198_1194

Leider fiept das Teil im Standby sehr nervend bei ca. 7 kHz. Das Gerät stammt aus 2015 und gehört zu einem vor kurzem erworbenen Haus, daher ist unklar ob das schon immer so war und die Vorbesitzer einfach nicht gestört hat, oder schon eine Alterserscheinung der Elektronik darstellt... auf jeden Fall würde ich das Fiepen gerne abstellen :-)

Ich bin mir recht sicher die Ursache des Fiepens lokalisiert zu haben - auf der PCB die das Display ansteuert sind mehrere Step-Down-Wandler, und einer davon scheint der Übeltäter zu sein (siehe Bild Ausschnitt_Step_Down).

Es ist ein XL1583, 12V am Eingang, 5V am Ausgang, so ziemlich genau nach der Typical Application des Datenblatt aufgebaut: https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1809191931_XLSEMI-XL1583E1_C74196.pdf

Das Geräusch tritt am stärksten auf wenn die Einheit im Standby ist, also Display dunkel, Spannungswandler quasi im Leerlauf.

Ausprobiert habe ich bisher nur, verschieden große Kondensatoren parallel zum Feedback-Eingang des IC zu hängen (daher auch die Lötzinnreste an Pin 5 vom IC). Mit verhältnismäßig großen Kapazitäten (>1 uF!) war dann das Fiepen im Leerlauf zwar weg, aber die Ausgangsspannung wurde dadurch etwas angehoben und bei Last hat der 5V-Ausgang angefangen zu schwingen, das hab ich daher wieder entfernt.

Ich bin kein Experte wenn es um Schaltnetzteile geht, daher habe ich folgende Fragen dazu:

  • hat jemand eine Idee, wie das Fiepen im Leerlauf beseitigt werden könnte?
  • was bezweckt eigentlich L1 + diverse Cs am Eingang? Ist das ein Filter?
  • oder Plan B: spricht etwas dagegen, dass ich den bisherigen Wandler einfach mit einem guten Step-Down-Modul ersetze? Würde dafür L1 und L2 entfernen und da ein Mean Well (NID35-5) 12V->5V Modul anschließen was nicht fiept im Leerlauf.

Vielen Dank und Grüße Philipp

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Gustl B. #7572068
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P. S. schrieb:

Ich bin mir recht sicher die Ursache des Fiepens lokalisiert zu haben

Das geht genauer. Drücke von oben nacheinander auf die Karemikkondensatoren. Manche hören mit dem Fiepen auf denn man da Kraft ausübt.

Ich verdächtige spontan den 1117, das ist ein LDO und Manche der Typen kommen nicht damit klar wenn am Ausgang die ESR zu gering ist. Entferne an dessen Ausgang mal die Keramik (C9, C10, C11 und C31) und setze da je LDO einen 10 uF Elko hin.

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Lothar M. Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7572073
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P. S. schrieb:

Das Geräusch tritt am stärksten auf wenn die Einheit im Standby ist, also Display dunkel, Spannungswandler quasi im Leerlauf.

Da gibt es 2 Möglichkeiten: der Regler schwingt, oder er ist er nur noch ab&zu aktiv, um den Kondensator wieder nachzuladen. Weil im Datenblatt nichts davon steht, dass er Pulse Skipping kann, wird er wohl eher instabil sein.

was bezweckt eigentlich L1 + diverse Cs am Eingang?

Ein Filter. evtl. dazugemurkst, weil das Layout nicht optimal ist.

Es ist ein XL1583, 12V am Eingang, 5V am Ausgang, so ziemlich genau nach der Typical Application des Datenblatt aufgebaut

Aber mit zeimlich kreativem und raumgreifendem Layout.

P. S. schrieb:

oder Plan B: spricht etwas dagegen, dass ich den bisherigen Wandler einfach mit einem guten Step-Down-Modul ersetze?

Nein, das geht. Die L1 kannt du drin lassen, nur die L2 muss raus.

Gustl B. schrieb:

Das geht genauer. Drücke von oben nacheinander auf die Karemikkondensatoren.

Ein Gummischlauch im Ohr findet den Quälgeist. Ein Stethoskop tut weniger weh.

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P. S. OP #7572943
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Danke für den Tipp - die Spectroid-App ist toll und war tatsächlich auch mein erste Idee um das Fiepen zu lokalisieren, aber mit dem Mikro am Smartphone hat es leider nicht geklappt, bei den kleinen Abständen bräuchte es dafür ein Richtmikro. Immerhin hab ich damit rausgefunden, dass das Fiepen bei 7 kHz liegt.

Als Update: hab noch eine Weile herumprobiert aber keine zufriedenstellende Lösung gefunden, daher für Plan B entschieden - auch aus dem Grund, weil die Ausgangsspannung des originalen Wandlers etwas komisch geschwankt hat - im Leerlauf 5,2 V und bei Last 4,9 V. Das kam mir ungesund vor, daher hab ich das Gerümpel von der PCB genommen und das besagte Mean Well Step-Down-Modul eingepflanzt. Das Teil liefert jetzt saubere, konstante 5,0 V und das Fiepen ist komplett verschwunden :-)

Vielen Dank nochmal an alle!

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