Liebe Forenmitglieder,
mir ist aufgefallen, dass in diesem Forum viele Elektronik-Neulinge und -Laien sich an die Reparatur älterer (ReVox) Geräte machen. Das ist an sich ein schönes Hobby, aber nicht nur wegen der erheblichen Gesundheitsgefährdung möchte ich folgende allgemeine Ratschläge an die angesprochene Zielgruppe geben:
Die Geräte tragen nicht umsonst einen Warnhinweis der Nicht-Fachleute vor dem Öffnen abschrecken soll. Dem unerfahrenen Benutzer wird dringend empfohlen das Gerät vor Öffnung auszuschalten UND den Netzstecker zu ziehen. Einige Geräte, wie beispielsweise der Verstärker B251, enthalten Netzteile mit permanentem Stand-by, d.h. die interne Versorgung ist bei ausgeschaltetem Gerät nur teilweise deaktiviert. Solange der Netzstecker in der Steckdose ist führen diese Geräte an einigen relativ leicht zugänglichen Stellen lebensgefährliche Spannungen, nicht nur im Bereich des Netzteils sondern über größere Bereiche des Geräts verteilt! Im Beispiel des B251 betrifft dies u.a. die Versorgung der Leistungsstufen mit +/- 55Volt. Das ist u.U. bereits tödlich (gilt für sowohl die 55V als auch die maximalen 110V), vor allem wenn am Gerät gerade zweihändig gearbeitet wird. Auch nach abziehen des Netzsteckers muß man unbedingt noch eine Weile, mindestens aber 2 Minuten, warten bevor Hand angelegt wird. Viele Netzteile enthalten recht große Energiereserven in Elektrolytkondensatoren bereit, die erst langsam nach Netztrennung entladen werden. Wenn man Pech hat ist der Entladungswiderstand defekt und die Elkos bleiben noch sehr lange unter Spannung. Wer also sicher gehen will prüft die Spannungen an den größeren Elkos vor Arbeiten am Gerät. Falls höhere Restspannungen vorliegen können diese mit einem geeigneten Widerstand entladen werden, KEINESFALLS aber mit einem Schraubenzieher (s.u.). Prüfen und Entladen sind auch schon deshalb empfehlenswert weil etwaige Restspannungen zu Bauteilzerstörung führen können wenn unterdessen im Gerät gearbeitet wird.
Wen das alles nicht abschreckt sollte sich unbedingt zuerst den Rat von Fachleuten einholen. Dazu ist natürlich eine umfassende Fehlerbeschreibung besonders hilfreich. Oft/leider werden die Fehler aber erst nach und nach in den Diskussionen erwähnt oder etwas genauer beschrieben was zu unnötigen Spekulationen der Teilnehmer über die möglichen Fehlerquellen führt. Bei der Fehlerbeschreibung im Forum daher bitte gleich zu Beginn so umfassend wie möglich beschreiben wie die Fehlfunktion aussieht (Sicherungsfehler, Rauchzeichen…) bzw. sich anhört (Rauschen, Brummen, Pfeifen mit Tonlage, Kratzen und alle anderen Tierlaute), wann und wie oft sie auftritt bzw. wann sie zuerst bemerkt wurde (plötzliches Auftreten, mit „Ankündigung“, nach langem Stillstand...), eventuelle Wechselwirkungen mit anderen Funktionen und/oder anderen Geräten einschließlich möglicher Störquellen (cell phones/handys, Schalter, Thermostate, Kühlschränke…), und nicht zuletzt auch alle noch vorhandenen Funktionen (Lampen, Signalanzeigen, Status- und Fehlermeldungen, Ausgangssignale). All das hilft die Diskussion im Forum wesentlich zielstrebiger zu führen und den Fehler schneller einzukreisen.
Vorgehensweise bei Operationen am offenen Herzen:
1) Falls die Absicht besteht das Gerät selbst zu reparieren sollte man sich zumindest ein passendes Servicemanual zulegen, darin stehen neben den Abgleich-Prozeduren oft auch Beschreibungen zur Funktionsweise einzelner Bausteine/Funktionsgruppen. Außerdem hilft das Manual bei der Diskussion im Forum ungemein.
2) Nach Öffnen des Geräts zuerst nach offenkundigen Schäden suchen (verbrannte Bauteile/Schmorstellen auf Platinen, ausgelaufene Elkos, typisch weiße/braune Krusten am Gehäuse).
3) Falls nicht genügend Detailkenntnisse vorhanden sind, sollte man die visuell gefunden Schäden/Fehler in die Beschreibung einbeziehen (evt. mit Foto) und um weitere Ratschläge fragen.
4) Falls der Lötkolben aber schon heiß ist bzw. Mut und Tatendrang groß genug sind, sollte man, wenn irgend möglich, einen Trenntrafo bei der Inspektion bzw. Reparatur einsetzen, das kann die eigene Lebenserwartung u.U. signifikant erhöhen. Falls keiner vorhanden ist kann man sich notfalls auch mit viel Sorgfalt und Vorsicht der Sache annähern. Das setzt aber einige sichere Mindestkenntnisse im Umgang mit elektrischen Schaltungen voraus, sonst weiß man nicht einmal, wo es gefährlich ist. Manche Leute schwören auch auf dicke Neopren-Handschuhe, das kann ich aber nicht uneingeschränkt empfehlen weil diese i.d.R. nicht den Richtlinien entsprechen und außerdem nicht sehr praktikabel/feinfühlig sind (sog. Wurstfinger-Problem). Da ist schon fast die „Linke Hand in der Hosentasche-Regel“ besser, zumindest im Sinne der Herz-Gefährdung. Es soll auch Leute mit Herz am rechten Fleck (in buchstäblicher Weise) geben, diese sollten die rechte Hand in der Tasche lassen.
Wie schon zu Anfang erwähnt, Elektrolytkondensatoren stellen wegen möglicher Restspannungen eine ernstzunehmende Gefahr dar. Meist ist ein Entladewiderstand im Gerät parallel geschaltet, dieser kann aber u.U. auch schon defekt sein! Sicherheitshalber muß daher die Spannung an diesen Bauteilen vor dem Eingriff gemessen werden. Falls erforderlich muß der Elko zuerst entladen werden. Dazu eignet sich ein hinreichend großer Leistungswiderstand von einigen 100 Ohm am besten, auch die Spannungsfestigkeit ist so einigermaßen sichergestellt (außer bei echten HV Kondensatoren, die es aber im HiFi Bereich außer bei Röhrenschaltungen kaum geben sollte). AUF KEINEN FALL Elkos mit dem Schraubenzieher kurzschließen. Das kann nicht nur unangenehm laut werden, sondern auch den Kondensator selbst und die umliegende Schaltung beschädigen. Unbedingt auch die weiteren Hinweise für Elkos unter 7) betrachten.
Eine weitere Versuchung und erhebliche Gefahr besteht darin, die Temperatur der Bauteile während des Betriebs mit den Fingern zu prüfen. Einige Bauteile mit metallischem Gehäuse können gefährliche oder gar tödliche Spannungen führen!
5) Die internen Versorgungsspannungen sollten grundsätzlich zuerst geprüft werden. Ggf. ist nur eine interne Sicherung durchgebrannt. Letzteres hat allerdings oft eine tieferliegende Bedeutung und sollte nicht einfach mit Austausch als erledigt betrachtet werden. Zumindest sollte man das Gerät eine Weile mit der neuen Sicherung laufen lassen und einem Belastungstest unterziehen. Manche Geräte sind relativ schwer zusammenzuschrauben bzw. zu zerlegen, da lohnt sich eine eingehendere Prüfung durchaus. Bei dieser Gelegenheit kann man auch nochmals die im Servicemanual angegebenen Spannungen und Messwerte nachprüfen und ggf. nachjustieren.
6) Falls bis hier alles i.O. ist, muß man Wohl oder Übel gezielter suchen. Das Servicemanual enthält einige Informationen zu Spannungen im „Inneren“ der Schaltungen, diese sollte man als nächstes prüfen. Zu beachten sind dabei die Vorgaben an das Messgerät, insbesondere den Innenwiderstand. Heute gibt es fast nur noch hochohmige Digitalvoltmeter (DVM). Einige ältere Drehspulinstrumente haben einen relativ geringen Innenwiderstand, der je nach Einsatzpunkt mehr oder weniger große Messfehler verursacht, oder im schlimmsten Fall die zu prüfende Schaltung sogar außer Funktion setzt. Abweichungen/Veränderungen von den im Manual gegebenen Sollwerten können viele Ursachen haben, die häufigsten sind unter 7) gelistet:
7) Altersschwache Bauteile, darunter im wesentlichen Elektrolytkondensatoren (Elkos) die im Verlauf der Zeit einfach austrocknen oder sogar auslaufen können (Symptome sind Krusten am Gehäuse/Gummidichtung) und dabei nicht selten einen Kurzschluß verursachen (intern), oxidierte Kontakte an internen Steckverbindungen (Silberhaltig), Relaiskontakten, IC-Sockeln und Trimmpotentiometern (Schleiferkontakte). Vor allem nach längerer Stillstandzeit in evt. nicht sehr trockener Umgebung (Keller und Garage) können diese Schäden spontan nach Wiederinbetriebnahme auftreten, selbst wenn die Geräte vor der Einlagerung einwandfrei liefen. Die meisten Hersteller (auch die gehobenen Qualitäten) nehmen/nahmen nicht immer das teuerste/beste Material, folglich ist die aktive und passive Lebensdauer einiger Bauteile nach 20 Jahren eigentlich längst abgelaufen. Ein einzelner defekter Elko ist oft nur ein Vorbote weiterer Ausfälle, gleiches gilt für Trimmpotis und Kontakte aller Art. Aus diesem Grunde ist es ratsam gleich alle alterungsanfälligen Bauteile komplett auszutauschen oder falls sinnvoll/möglich zu reinigen. Das klingt zunächst unverhältnismäßig aufwändig und teuer, rechnet sich aber schnell wenn man sich die Zeit für die nächste Fehlersuche vor Augen hält.
Ganz Vorsichtige fangen bereits damit an BEVOR sie das Gerät überhaupt wieder einschalten. Wer schon einmal die Reste/Trümmerfelder eines alten explodierten Elkos betrachtet hat versteht diesen Ansatz sofort.
Bei größeren Elkos, wie sie in Netzteilen von Leistungsverstärkern zu finden sind, besteht auch eine nicht zu vernachlässigende Personen-Gefährdung wenn man den Kondensator ungeschützt vor sich hat und betreibt. Die Herstellerdatenblätter größerer Elkos (ab 100ccm Klasse) geben entsprechende Warnhinweise zum Tragen von Schutzbrillen, Gesichtsmasken (auch die Dämpfe/Flüssigkeiten ist recht giftig), und sogar Gehörschutz bei Wartungsarbeiten!
Die passiven Bauteile (alles außer Halbleitern) sind auch nicht unbedingt teuer, selbst wenn man etwas bessere Qualitäten als im Original einsetzt. Das ist noch einer der hinzunehmenden Preise den man für ein Sammler- bzw. Oldtimer-Liebhaber-Hobby zahlen muß. Schwierig kann es bei einigen alten Halbleitern, speziell ICs (Prozessoren mit EPROM, alte Logik und Analog ICs), werden, für die es manchmal keinen Ersatz mehr gibt, zumindest nicht zu normalen Preisen...
8) Wenn Elkos noch nicht ausgetrocknet oder ausgelaufen erscheinen, kann und sollte man sie vor Wiederinbetriebnahme nach längerer Standzeit neu formieren. Dazu sollte man aber den Elko vorzugsweise aus dem Gerät ausbauen, weshalb sich die Aktion, auch wegen des Zeitaufwandes, nur für vergleichbar teure Groß-Elkos lohnen dürfte.
Die amtliche Prozedur, im wesentlichen aus einem Buch des Herstellers Sprague extrahiert, ist wie folgt:
a. Elko langsam (ab ca. 40mm Durchmesser innerhalb von 4 Stunden, kleinere Elkos auch etwas schneller) auf ca. 85 Grad C erwärmen, am besten im einem ausrangiertem(!) Backofen und in einem Beutel eingeschlossen. Falls der Elektrolyt hierbei schon in größerer Menge austritt erspart man sich Einiges an der Zeit zum Säubern und hat das ganze Stück gleich im passenden Abfallbehälter…
b. Um die Folgen eines eventuellen Ausblasens zu mindern, sollte der Elko bei der folgenden Formierung möglichst senkrecht, mit dem Sicherheitsventil nach oben, montiert/fixiert sein. Bei horizontaler Lage sollte die Position es Ventils in die höchste Lage gebracht werden. Der aufmerksame Leser wird folgerichtig keine Wohnräume für diese Prozedur wählen, Gesundheit und/oder Eheglück sind im Fall des Falles schnell dahin.
c. Sofort danach in heißem Zustand (Handschuhe tragen) an Spannung legen und zwar über einen Vorwiderstand R und 110% der angegebenen Nennspannung über etwa 2 Stunden.
Der Vorwiderstand wird durch die Nennspannung bestimmt:
i. Spannungsbereich 10-100 Volt >> R = 1000 Ohm, 10Watt
ii. Spannungsbereich 101-250 Volt >> R = 10.000 Ohm, 10Watt
iii. Spannungsbereich 251-450 Volt >> R = 25.000 Ohm, 10Watt
d. Es empfiehlt sich gleich zu Beginn und gelegentlich danach die Spannung am Elko zu messen, sie sollte bereits am Anfang nicht allzu weit unterhalb der Nennspannung liegen. Ich habe aber auch schon Elkos formiert die mit ca. 60% der Nennspannung starteten. Nach einer Stunde sollten sie aber mindestens 95% der Nennspannung halten.
e. Kurz vor Abschluß des Vorgangs sollte die Spannung am Kondensator KLEINER als 105% der Nennspannung sein. Kondensatoren, die dies nicht erfüllen, sollten ausgetauscht werden.
f. Bei der Formierung kann und darf Elektrolyt in kleinen Mengen (Tröpfchen) in der Nähe des Sicherheitsventils austreten.
g. Der Kondensator muß nun sicher entladen werden, dazu kann der Vorwiderstand oder ein baugleicher Widerstand verwendet werden (DC Spannungsquelle abschalten, Widerstand umklemmen, Sicherheitsregeln beachten!!). Spannung überwachen und erst bei Unterschreitung von ca. 5V abklemmen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß Elkos einen Memory-Effekt aufweisen können, der dazu führt, daß sich im abgeklemmten Zustand erneut eine Spannung aufbaut. Das kann bei energiereichen HV-Kondensatoren schon wieder gefährlich sein!! Allgemein wird daher empfohlen diese Elkos nach Abschaltung /zur Lagerung permanent kurzzuschließen.
h. Nach 24 Stunden Lagerung im spannungslosen Zustand kann der Reststrom bei 25 Grad C gemessen und mit den Datenblattangaben verglichen werden. Leider ist hier keine allgemeine Angabe möglich (sehr unterschiedliche Werte einzelner Baureihen, Qualitätsmerkmal). Prinzipiell ist der Reststrom in etwa proportional zur Wurzel aus dem Produkt aus Kapazität und Nennspannung. In jedem Fall sollte der Kondensator bei ausschließlicher Belastung mit einem DVM die Spannung über etliche Minuten halten.
i. Abschließend kann die Kapazität gemessen werden, aber bitte nicht mit einem Multimetertool (zeigt sehr oft nur Unsinn an) sondern „ehrlich“ über die gespeicherte Energie bei nomineller Ladespannung. Dazu einfach den zeitlichen Verlauf einer Entladung über einem bekannten Widerstand R aufnehmen und auswerten. Der Verlauf sollte recht gut exponentiell abklingen und nach einer Zeit T=RxC auf 37% des Startwertes abgefallen sein. Wenn R nicht zu klein gewählt wird reichen eine Stoppuhr und ein Multimeter dazu aus. Auf eine Genauigkeit von einer Sekunde kann man schon messen, folglich sollte die Entladezeit etwa 100sec sein um den Meßfehler klein zu halten. Bei 37% Entladespannung die Zeit T aufnehmen und C ausrechnen. Abweichungen von -10% bis +50% können je nach Type normal sein! (s. Datenblatt oder Aufdruck auf Gehäuse). Wer genauer wissen will was im Kondensator vor sich geht, kann mehrere Zeit- und Spannungswerte im Verlauf der Entladung aufnehmen und (evt. halb-logarithmisch) auftragen. Dabei sollte die abklingende Exponentialfunktion gut zu erkennen sein. Defekte Elkos mit hohem Reststrom zeigen oft einen deutlich schnelleren Abfall der Spannung zu Beginn bei noch höheren Spannungen. Elkos sind streng genommen nichtlinear (C ist nicht konstant über der angelegten Spannung, der Grund für Verzerrungen bei Elko-Koppelkondensatoren), der Entladeverlauf ist daher selbst bei intaktem Bauteil nicht perfekt exponentiell.
9) Weitergehende Reparaturen oder Eingriffe sollten von Neulingen und Laien nur in engerer Absprache mit hoffentlich hilfsbereiten Fachleuten (evt. befreundete Funkamateure) erfolgen. Ein Austausch einzelner defekter Bauteile löst u.U. noch nicht die Ursache des Problems, zumindest sollte man die Prüf- und Abgleichanweisungen des Herstellers beachten und abschließend vollständig durchexerzieren. Nicht selten braucht man dabei außer der Sachkenntnis auch spezielle Messgeräte (DVM, Oszillograph und Tastköpfe/Zubehör, NF Generator, dummy loads, HF Meßsender, Frequenzzähler, Klirrfaktormessbrücke, evt. spezielle mechanische Werkzeuge wie Federwagen…) um eine einwandfreie Funktion sicher und nachvollziehbar wiederherzustellen. Einen solchen Messgeräte-Park werden nur Profis oder recht ambitionierte Hobbyisten ihr Eigen nennen dürfen. Behelfsmäßige Reparaturen ohne die bzw. mit wenigen der genannten Einrichtungen können zwar erfolgreich sein, hinterlassen aber oft ein ungutes Gefühl in Bezug auf die Sicherheit der Gerätefunktionen und möglicher weiterer Beschädigungen über das Gerät hinaus (Lautsprecherschäden sind ein prominentes Beispiel).
10) Auch der Austausch einzelner Bauteile mit „Ersatztypen“ stellt oft ein Problem dar. In vielen Fällen sind moderne Bauteile alten Originaltypen in einigen Spezifikationen weit überlegen, was aber sehr oft zu unerwarteten und unerwünschten Nebeneffekten führt. Ältere Schaltungsdesigns haben viele parasitäre Effekte nicht berücksichtigt weil diese keine Rolle spielen solange die Originalteile eingesetzt werden. Moderne Transistoren sind aber z.B. oft wesentlich schneller, was schnell zu Problemen in der HF Stabilität führt (unkontrollierte Oszillation im Radiofrequenzbereich). Infolge dessen kann die Schaltung weiteren Schaden nehmen oder gar angeschlossene Geräte beeinträchtigen, beschädigen oder gar zerstören (oft bei Verstärkern/Lautsprechern). Man ist daher gut beraten die Spezifikationen genauer zu vergleichen und in einigen kritischen Punkten auf keinen Fall über das Ziel hinaus zu schießen. Falls die Originalteile nicht mehr erhältlich sind und keine vergleichbaren Neuteile erhältlich sind, muß zumindest ein Oszilloskop und ein Signalgenerator zur Verfügung stehen, mit dem man eingehend die Stabilität der reparierten Schaltung (unter Normalbedingungen/Last) untersuchen kann. Das geht aber in aller Regel über die Möglichkeiten von Neulingen oder Laien hinaus, weshalb dies praktisch nur Fachleuten vorbehalten ist. Entsprechendes gilt für jedwede Art von vermeintlichen „Verbesserungen“ durch einfachen Bauteilaustausch, der Schuß geht schnell nach hinten los.
mir ist aufgefallen, dass in diesem Forum viele Elektronik-Neulinge und -Laien sich an die Reparatur älterer (ReVox) Geräte machen. Das ist an sich ein schönes Hobby, aber nicht nur wegen der erheblichen Gesundheitsgefährdung möchte ich folgende allgemeine Ratschläge an die angesprochene Zielgruppe geben:
Die Geräte tragen nicht umsonst einen Warnhinweis der Nicht-Fachleute vor dem Öffnen abschrecken soll. Dem unerfahrenen Benutzer wird dringend empfohlen das Gerät vor Öffnung auszuschalten UND den Netzstecker zu ziehen. Einige Geräte, wie beispielsweise der Verstärker B251, enthalten Netzteile mit permanentem Stand-by, d.h. die interne Versorgung ist bei ausgeschaltetem Gerät nur teilweise deaktiviert. Solange der Netzstecker in der Steckdose ist führen diese Geräte an einigen relativ leicht zugänglichen Stellen lebensgefährliche Spannungen, nicht nur im Bereich des Netzteils sondern über größere Bereiche des Geräts verteilt! Im Beispiel des B251 betrifft dies u.a. die Versorgung der Leistungsstufen mit +/- 55Volt. Das ist u.U. bereits tödlich (gilt für sowohl die 55V als auch die maximalen 110V), vor allem wenn am Gerät gerade zweihändig gearbeitet wird. Auch nach abziehen des Netzsteckers muß man unbedingt noch eine Weile, mindestens aber 2 Minuten, warten bevor Hand angelegt wird. Viele Netzteile enthalten recht große Energiereserven in Elektrolytkondensatoren bereit, die erst langsam nach Netztrennung entladen werden. Wenn man Pech hat ist der Entladungswiderstand defekt und die Elkos bleiben noch sehr lange unter Spannung. Wer also sicher gehen will prüft die Spannungen an den größeren Elkos vor Arbeiten am Gerät. Falls höhere Restspannungen vorliegen können diese mit einem geeigneten Widerstand entladen werden, KEINESFALLS aber mit einem Schraubenzieher (s.u.). Prüfen und Entladen sind auch schon deshalb empfehlenswert weil etwaige Restspannungen zu Bauteilzerstörung führen können wenn unterdessen im Gerät gearbeitet wird.
Wen das alles nicht abschreckt sollte sich unbedingt zuerst den Rat von Fachleuten einholen. Dazu ist natürlich eine umfassende Fehlerbeschreibung besonders hilfreich. Oft/leider werden die Fehler aber erst nach und nach in den Diskussionen erwähnt oder etwas genauer beschrieben was zu unnötigen Spekulationen der Teilnehmer über die möglichen Fehlerquellen führt. Bei der Fehlerbeschreibung im Forum daher bitte gleich zu Beginn so umfassend wie möglich beschreiben wie die Fehlfunktion aussieht (Sicherungsfehler, Rauchzeichen…) bzw. sich anhört (Rauschen, Brummen, Pfeifen mit Tonlage, Kratzen und alle anderen Tierlaute), wann und wie oft sie auftritt bzw. wann sie zuerst bemerkt wurde (plötzliches Auftreten, mit „Ankündigung“, nach langem Stillstand...), eventuelle Wechselwirkungen mit anderen Funktionen und/oder anderen Geräten einschließlich möglicher Störquellen (cell phones/handys, Schalter, Thermostate, Kühlschränke…), und nicht zuletzt auch alle noch vorhandenen Funktionen (Lampen, Signalanzeigen, Status- und Fehlermeldungen, Ausgangssignale). All das hilft die Diskussion im Forum wesentlich zielstrebiger zu führen und den Fehler schneller einzukreisen.
Vorgehensweise bei Operationen am offenen Herzen:
1) Falls die Absicht besteht das Gerät selbst zu reparieren sollte man sich zumindest ein passendes Servicemanual zulegen, darin stehen neben den Abgleich-Prozeduren oft auch Beschreibungen zur Funktionsweise einzelner Bausteine/Funktionsgruppen. Außerdem hilft das Manual bei der Diskussion im Forum ungemein.
2) Nach Öffnen des Geräts zuerst nach offenkundigen Schäden suchen (verbrannte Bauteile/Schmorstellen auf Platinen, ausgelaufene Elkos, typisch weiße/braune Krusten am Gehäuse).
3) Falls nicht genügend Detailkenntnisse vorhanden sind, sollte man die visuell gefunden Schäden/Fehler in die Beschreibung einbeziehen (evt. mit Foto) und um weitere Ratschläge fragen.
4) Falls der Lötkolben aber schon heiß ist bzw. Mut und Tatendrang groß genug sind, sollte man, wenn irgend möglich, einen Trenntrafo bei der Inspektion bzw. Reparatur einsetzen, das kann die eigene Lebenserwartung u.U. signifikant erhöhen. Falls keiner vorhanden ist kann man sich notfalls auch mit viel Sorgfalt und Vorsicht der Sache annähern. Das setzt aber einige sichere Mindestkenntnisse im Umgang mit elektrischen Schaltungen voraus, sonst weiß man nicht einmal, wo es gefährlich ist. Manche Leute schwören auch auf dicke Neopren-Handschuhe, das kann ich aber nicht uneingeschränkt empfehlen weil diese i.d.R. nicht den Richtlinien entsprechen und außerdem nicht sehr praktikabel/feinfühlig sind (sog. Wurstfinger-Problem). Da ist schon fast die „Linke Hand in der Hosentasche-Regel“ besser, zumindest im Sinne der Herz-Gefährdung. Es soll auch Leute mit Herz am rechten Fleck (in buchstäblicher Weise) geben, diese sollten die rechte Hand in der Tasche lassen.
Wie schon zu Anfang erwähnt, Elektrolytkondensatoren stellen wegen möglicher Restspannungen eine ernstzunehmende Gefahr dar. Meist ist ein Entladewiderstand im Gerät parallel geschaltet, dieser kann aber u.U. auch schon defekt sein! Sicherheitshalber muß daher die Spannung an diesen Bauteilen vor dem Eingriff gemessen werden. Falls erforderlich muß der Elko zuerst entladen werden. Dazu eignet sich ein hinreichend großer Leistungswiderstand von einigen 100 Ohm am besten, auch die Spannungsfestigkeit ist so einigermaßen sichergestellt (außer bei echten HV Kondensatoren, die es aber im HiFi Bereich außer bei Röhrenschaltungen kaum geben sollte). AUF KEINEN FALL Elkos mit dem Schraubenzieher kurzschließen. Das kann nicht nur unangenehm laut werden, sondern auch den Kondensator selbst und die umliegende Schaltung beschädigen. Unbedingt auch die weiteren Hinweise für Elkos unter 7) betrachten.
Eine weitere Versuchung und erhebliche Gefahr besteht darin, die Temperatur der Bauteile während des Betriebs mit den Fingern zu prüfen. Einige Bauteile mit metallischem Gehäuse können gefährliche oder gar tödliche Spannungen führen!
5) Die internen Versorgungsspannungen sollten grundsätzlich zuerst geprüft werden. Ggf. ist nur eine interne Sicherung durchgebrannt. Letzteres hat allerdings oft eine tieferliegende Bedeutung und sollte nicht einfach mit Austausch als erledigt betrachtet werden. Zumindest sollte man das Gerät eine Weile mit der neuen Sicherung laufen lassen und einem Belastungstest unterziehen. Manche Geräte sind relativ schwer zusammenzuschrauben bzw. zu zerlegen, da lohnt sich eine eingehendere Prüfung durchaus. Bei dieser Gelegenheit kann man auch nochmals die im Servicemanual angegebenen Spannungen und Messwerte nachprüfen und ggf. nachjustieren.
6) Falls bis hier alles i.O. ist, muß man Wohl oder Übel gezielter suchen. Das Servicemanual enthält einige Informationen zu Spannungen im „Inneren“ der Schaltungen, diese sollte man als nächstes prüfen. Zu beachten sind dabei die Vorgaben an das Messgerät, insbesondere den Innenwiderstand. Heute gibt es fast nur noch hochohmige Digitalvoltmeter (DVM). Einige ältere Drehspulinstrumente haben einen relativ geringen Innenwiderstand, der je nach Einsatzpunkt mehr oder weniger große Messfehler verursacht, oder im schlimmsten Fall die zu prüfende Schaltung sogar außer Funktion setzt. Abweichungen/Veränderungen von den im Manual gegebenen Sollwerten können viele Ursachen haben, die häufigsten sind unter 7) gelistet:
7) Altersschwache Bauteile, darunter im wesentlichen Elektrolytkondensatoren (Elkos) die im Verlauf der Zeit einfach austrocknen oder sogar auslaufen können (Symptome sind Krusten am Gehäuse/Gummidichtung) und dabei nicht selten einen Kurzschluß verursachen (intern), oxidierte Kontakte an internen Steckverbindungen (Silberhaltig), Relaiskontakten, IC-Sockeln und Trimmpotentiometern (Schleiferkontakte). Vor allem nach längerer Stillstandzeit in evt. nicht sehr trockener Umgebung (Keller und Garage) können diese Schäden spontan nach Wiederinbetriebnahme auftreten, selbst wenn die Geräte vor der Einlagerung einwandfrei liefen. Die meisten Hersteller (auch die gehobenen Qualitäten) nehmen/nahmen nicht immer das teuerste/beste Material, folglich ist die aktive und passive Lebensdauer einiger Bauteile nach 20 Jahren eigentlich längst abgelaufen. Ein einzelner defekter Elko ist oft nur ein Vorbote weiterer Ausfälle, gleiches gilt für Trimmpotis und Kontakte aller Art. Aus diesem Grunde ist es ratsam gleich alle alterungsanfälligen Bauteile komplett auszutauschen oder falls sinnvoll/möglich zu reinigen. Das klingt zunächst unverhältnismäßig aufwändig und teuer, rechnet sich aber schnell wenn man sich die Zeit für die nächste Fehlersuche vor Augen hält.
Ganz Vorsichtige fangen bereits damit an BEVOR sie das Gerät überhaupt wieder einschalten. Wer schon einmal die Reste/Trümmerfelder eines alten explodierten Elkos betrachtet hat versteht diesen Ansatz sofort.
Bei größeren Elkos, wie sie in Netzteilen von Leistungsverstärkern zu finden sind, besteht auch eine nicht zu vernachlässigende Personen-Gefährdung wenn man den Kondensator ungeschützt vor sich hat und betreibt. Die Herstellerdatenblätter größerer Elkos (ab 100ccm Klasse) geben entsprechende Warnhinweise zum Tragen von Schutzbrillen, Gesichtsmasken (auch die Dämpfe/Flüssigkeiten ist recht giftig), und sogar Gehörschutz bei Wartungsarbeiten!
Die passiven Bauteile (alles außer Halbleitern) sind auch nicht unbedingt teuer, selbst wenn man etwas bessere Qualitäten als im Original einsetzt. Das ist noch einer der hinzunehmenden Preise den man für ein Sammler- bzw. Oldtimer-Liebhaber-Hobby zahlen muß. Schwierig kann es bei einigen alten Halbleitern, speziell ICs (Prozessoren mit EPROM, alte Logik und Analog ICs), werden, für die es manchmal keinen Ersatz mehr gibt, zumindest nicht zu normalen Preisen...
8) Wenn Elkos noch nicht ausgetrocknet oder ausgelaufen erscheinen, kann und sollte man sie vor Wiederinbetriebnahme nach längerer Standzeit neu formieren. Dazu sollte man aber den Elko vorzugsweise aus dem Gerät ausbauen, weshalb sich die Aktion, auch wegen des Zeitaufwandes, nur für vergleichbar teure Groß-Elkos lohnen dürfte.
Die amtliche Prozedur, im wesentlichen aus einem Buch des Herstellers Sprague extrahiert, ist wie folgt:
a. Elko langsam (ab ca. 40mm Durchmesser innerhalb von 4 Stunden, kleinere Elkos auch etwas schneller) auf ca. 85 Grad C erwärmen, am besten im einem ausrangiertem(!) Backofen und in einem Beutel eingeschlossen. Falls der Elektrolyt hierbei schon in größerer Menge austritt erspart man sich Einiges an der Zeit zum Säubern und hat das ganze Stück gleich im passenden Abfallbehälter…
b. Um die Folgen eines eventuellen Ausblasens zu mindern, sollte der Elko bei der folgenden Formierung möglichst senkrecht, mit dem Sicherheitsventil nach oben, montiert/fixiert sein. Bei horizontaler Lage sollte die Position es Ventils in die höchste Lage gebracht werden. Der aufmerksame Leser wird folgerichtig keine Wohnräume für diese Prozedur wählen, Gesundheit und/oder Eheglück sind im Fall des Falles schnell dahin.
c. Sofort danach in heißem Zustand (Handschuhe tragen) an Spannung legen und zwar über einen Vorwiderstand R und 110% der angegebenen Nennspannung über etwa 2 Stunden.
Der Vorwiderstand wird durch die Nennspannung bestimmt:
i. Spannungsbereich 10-100 Volt >> R = 1000 Ohm, 10Watt
ii. Spannungsbereich 101-250 Volt >> R = 10.000 Ohm, 10Watt
iii. Spannungsbereich 251-450 Volt >> R = 25.000 Ohm, 10Watt
d. Es empfiehlt sich gleich zu Beginn und gelegentlich danach die Spannung am Elko zu messen, sie sollte bereits am Anfang nicht allzu weit unterhalb der Nennspannung liegen. Ich habe aber auch schon Elkos formiert die mit ca. 60% der Nennspannung starteten. Nach einer Stunde sollten sie aber mindestens 95% der Nennspannung halten.
e. Kurz vor Abschluß des Vorgangs sollte die Spannung am Kondensator KLEINER als 105% der Nennspannung sein. Kondensatoren, die dies nicht erfüllen, sollten ausgetauscht werden.
f. Bei der Formierung kann und darf Elektrolyt in kleinen Mengen (Tröpfchen) in der Nähe des Sicherheitsventils austreten.
g. Der Kondensator muß nun sicher entladen werden, dazu kann der Vorwiderstand oder ein baugleicher Widerstand verwendet werden (DC Spannungsquelle abschalten, Widerstand umklemmen, Sicherheitsregeln beachten!!). Spannung überwachen und erst bei Unterschreitung von ca. 5V abklemmen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß Elkos einen Memory-Effekt aufweisen können, der dazu führt, daß sich im abgeklemmten Zustand erneut eine Spannung aufbaut. Das kann bei energiereichen HV-Kondensatoren schon wieder gefährlich sein!! Allgemein wird daher empfohlen diese Elkos nach Abschaltung /zur Lagerung permanent kurzzuschließen.
h. Nach 24 Stunden Lagerung im spannungslosen Zustand kann der Reststrom bei 25 Grad C gemessen und mit den Datenblattangaben verglichen werden. Leider ist hier keine allgemeine Angabe möglich (sehr unterschiedliche Werte einzelner Baureihen, Qualitätsmerkmal). Prinzipiell ist der Reststrom in etwa proportional zur Wurzel aus dem Produkt aus Kapazität und Nennspannung. In jedem Fall sollte der Kondensator bei ausschließlicher Belastung mit einem DVM die Spannung über etliche Minuten halten.
i. Abschließend kann die Kapazität gemessen werden, aber bitte nicht mit einem Multimetertool (zeigt sehr oft nur Unsinn an) sondern „ehrlich“ über die gespeicherte Energie bei nomineller Ladespannung. Dazu einfach den zeitlichen Verlauf einer Entladung über einem bekannten Widerstand R aufnehmen und auswerten. Der Verlauf sollte recht gut exponentiell abklingen und nach einer Zeit T=RxC auf 37% des Startwertes abgefallen sein. Wenn R nicht zu klein gewählt wird reichen eine Stoppuhr und ein Multimeter dazu aus. Auf eine Genauigkeit von einer Sekunde kann man schon messen, folglich sollte die Entladezeit etwa 100sec sein um den Meßfehler klein zu halten. Bei 37% Entladespannung die Zeit T aufnehmen und C ausrechnen. Abweichungen von -10% bis +50% können je nach Type normal sein! (s. Datenblatt oder Aufdruck auf Gehäuse). Wer genauer wissen will was im Kondensator vor sich geht, kann mehrere Zeit- und Spannungswerte im Verlauf der Entladung aufnehmen und (evt. halb-logarithmisch) auftragen. Dabei sollte die abklingende Exponentialfunktion gut zu erkennen sein. Defekte Elkos mit hohem Reststrom zeigen oft einen deutlich schnelleren Abfall der Spannung zu Beginn bei noch höheren Spannungen. Elkos sind streng genommen nichtlinear (C ist nicht konstant über der angelegten Spannung, der Grund für Verzerrungen bei Elko-Koppelkondensatoren), der Entladeverlauf ist daher selbst bei intaktem Bauteil nicht perfekt exponentiell.
9) Weitergehende Reparaturen oder Eingriffe sollten von Neulingen und Laien nur in engerer Absprache mit hoffentlich hilfsbereiten Fachleuten (evt. befreundete Funkamateure) erfolgen. Ein Austausch einzelner defekter Bauteile löst u.U. noch nicht die Ursache des Problems, zumindest sollte man die Prüf- und Abgleichanweisungen des Herstellers beachten und abschließend vollständig durchexerzieren. Nicht selten braucht man dabei außer der Sachkenntnis auch spezielle Messgeräte (DVM, Oszillograph und Tastköpfe/Zubehör, NF Generator, dummy loads, HF Meßsender, Frequenzzähler, Klirrfaktormessbrücke, evt. spezielle mechanische Werkzeuge wie Federwagen…) um eine einwandfreie Funktion sicher und nachvollziehbar wiederherzustellen. Einen solchen Messgeräte-Park werden nur Profis oder recht ambitionierte Hobbyisten ihr Eigen nennen dürfen. Behelfsmäßige Reparaturen ohne die bzw. mit wenigen der genannten Einrichtungen können zwar erfolgreich sein, hinterlassen aber oft ein ungutes Gefühl in Bezug auf die Sicherheit der Gerätefunktionen und möglicher weiterer Beschädigungen über das Gerät hinaus (Lautsprecherschäden sind ein prominentes Beispiel).
10) Auch der Austausch einzelner Bauteile mit „Ersatztypen“ stellt oft ein Problem dar. In vielen Fällen sind moderne Bauteile alten Originaltypen in einigen Spezifikationen weit überlegen, was aber sehr oft zu unerwarteten und unerwünschten Nebeneffekten führt. Ältere Schaltungsdesigns haben viele parasitäre Effekte nicht berücksichtigt weil diese keine Rolle spielen solange die Originalteile eingesetzt werden. Moderne Transistoren sind aber z.B. oft wesentlich schneller, was schnell zu Problemen in der HF Stabilität führt (unkontrollierte Oszillation im Radiofrequenzbereich). Infolge dessen kann die Schaltung weiteren Schaden nehmen oder gar angeschlossene Geräte beeinträchtigen, beschädigen oder gar zerstören (oft bei Verstärkern/Lautsprechern). Man ist daher gut beraten die Spezifikationen genauer zu vergleichen und in einigen kritischen Punkten auf keinen Fall über das Ziel hinaus zu schießen. Falls die Originalteile nicht mehr erhältlich sind und keine vergleichbaren Neuteile erhältlich sind, muß zumindest ein Oszilloskop und ein Signalgenerator zur Verfügung stehen, mit dem man eingehend die Stabilität der reparierten Schaltung (unter Normalbedingungen/Last) untersuchen kann. Das geht aber in aller Regel über die Möglichkeiten von Neulingen oder Laien hinaus, weshalb dies praktisch nur Fachleuten vorbehalten ist. Entsprechendes gilt für jedwede Art von vermeintlichen „Verbesserungen“ durch einfachen Bauteilaustausch, der Schuß geht schnell nach hinten los.
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