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Alex581(R)

27.01.2023,
20:19
 

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V? (Elektronik)

Hallo zusammen,

ich repariere gerade einen Verstärker, der in Rauch aufgegangen ist- ein altbekanntes und konstruktiv bedingtes Problem bei diesem Gerät.

Die Vorstufe wird mittels zwei Spannungsreglern (7815/7915) mit +/-15V gespeist, und zwar von einem Trafo, der nach Gleichrichtung ca. 50V abgibt. Diese werden über eine Zener-Diode (1N5358, 22V, 5W) "runtergedrückt" und auf den EIngang der Spannungsregler gegeben, was natürlich Wahnsinn ist, aber der Hersteller hat das seinerzeit eben so konzipiert! Nachdem die Zener-Dioden und die Spannungsregler infolgedessen das Zeitliche gesegnet haben, würde ich die Schaltung gern etwas "haltbarer" konzipieren. Idealerweise würde man dazu natürlich einen anderen Trafo nehmen, der eine für die Spannungsregler annehmbare Höhe der Eingangsspannung generiert, aber den Aufwand wollte ich nicht betreiben.
Wäre es z.B. möglich, statt der 1N5358 (Z-Diode 22V) 3x 1N5347B (Z-Diode 10V) in Serie zu schalten, so dass sich a) die EIngangsspannung für die Spannungsregler stärker verringert als nur mit der 22V-Zener-Diode und b) die zu vernichtende Spannung auf 3 Dioden anstatt auf eine verteilt wird und diese dadurch nicht so heiß werden, oder ist das murks?

Hoffe, ihr könnt mir weiterhelfen! :-)

Grüße, Alex

bigdie(R)

29.01.2023,
13:27

@ cmyk61

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

» »
» » Da es in dem Verstärkergehäuse nur eingeschränkt Platz gibt, scheidet
» die
»
» Aber Energie in Z-Dioden verbrennen....
» Die Dinger werden
» a) warm bis heiß
» b) die Spannungsregler müssen auch gekühlt werden.
Deswegen hab ich ja die Traco Teile empfohlen. Die werden nicht warm und sind ca. 1cm³ groß und du brauchst davon einen ohne weitere Beschaltung.
In Zeiten, wo man Strom sparen will, muss man den nicht sinnlos verheizen.

Theo.

29.01.2023,
13:13

@ Hartwig

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Hallo

Klar ist die 10W Diode überdimensioniert, aber ich nehme halt was hier vorhanden ist. Spannungsschwankungen interessieren in diesem Fall nicht wirklich, und ich müsste 4 statt eine Diode nehmen.



Theo

Hartwig(R)

29.01.2023,
12:13
(editiert von Hartwig
am 29.01.2023 um 12:27)


@ Alex581

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Hallo,
eingangs beschrieb ich ja schon die einfache Stabilisierung, "gast" hat dann das Schaltbild dazu eingestellt - genau die Schaltung meinte ich. In der Schaltung sehe ich die einfachste Lösung, gleich nach Z-Diode mit Vorwiderstand. Ich gehe mal davon aus, dass hier nur Vorstufen zu versorgen sind. die Ströme also um 100mA oder darunter liegen. Bei größeren Strömen sollte man dann ein SNT erwägen - wie vorgeschlagen.
Die serielle Vorschaltung von Z-Dioden ist eine schnelle Lösung, aber auch die schlechteste - weil hier nur ein DC-Clamping erfolgt, relativ gesehen wird die Stabilisierung dadurch schlechter.. Das habe ich weiter oben beschrieben.
Einen 1:1 Ersatz der Originalschaltung nur mit Z-Diode(n) in Reihe würde ich als Murks betrachten - was sich ja durch das Abrauchen des Verstärker wahrscheinlich bestätigt hat....
Hartwig

Hartwig(R)

29.01.2023,
11:53
(editiert von Hartwig
am 29.01.2023 um 11:56)


@ Theo.

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

» Hallo
»
» Ich benutze gerne den BUX127 weil ich davon noch eine ganze Kiste habe, 10W
» Zenerdioden zwischen 100 und 150V, und für den Widerstand zuerst ein 1K
» Poti mit dem ich den Strom durch die Diode auf ca.20mA einstelle. Dann
» kommt entsprechend der Einstellung ein Festwiderstand rein, war zuletzt
» glaube ich 820 Ohm.
»
» Theo
ja, mit dem BUX127 als Darlington (da bin ich mir nicht ganz sicher) kann ich das nachvollziehen. Mit welchen Strömen rechnest Du denn? mir kommt die 10W Z-Diode reichlich überdimensioniert vor. Aber für mich bleibt das eine Clamping-Schaltung - der Eingangsspannung wird nur die Z-Spannung abgezogen. Schwankungen der Eingangsspannung werden direkt "durchgereicht". Prozentual werden die Spannungsschwanungen also größer - das Gegenteil von einer Stabilisierung. Daher würde ich die zuerst von Dir gezeigte Schaltung auf jeden Fall vorziehen. Die Anzahl der Bauelemente ist identisch, das Uce des Transistors reicht auch und die folgende Stufe ist im Gegensatz zu der Serienregelung deutlich geringerer Störspannung ausgesetzt und bekommt zusätzlich eine stabilisierte Spannung.
Grüße
Hartwig

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
29.01.2023,
11:41

@ Alex581

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

»
» Da es in dem Verstärkergehäuse nur eingeschränkt Platz gibt, scheidet die

Aber Energie in Z-Dioden verbrennen....
Die Dinger werden
a) warm bis heiß
b) die Spannungsregler müssen auch gekühlt werden.

Das alles erfordert Platz.
Natürlich wissen wir immer noch nicht um welchen Verstärker es sich handelt und wie groß die Ströme durch die Spannungsregler sind, was bestimmt nicht unwichtig für die "bessere" Lösung ist.
In meinem Denon ist reichlich Platz, auch in meinem Yamaha. Die Amps von Thomann mit 1HE geben nicht viel Platz her. Tropsdem würde selbst da ein kleiner Trafo reinpassen.
Wie auch immer Deine Entscheidung ausfällt: poste mal ein Bild vom Ergebnis.
Gruß
Ralf


» Möglichkeit mit einem weiteren Transformator leider aus, es sei denn, man
» ließe sich einen neuen Transformator mit einer weiteren Wicklung neu
» herstellen und würde diesen dann einbauen- den Aufwand würde ich aber gern
» scheuen! :-)
»
» Derzeit gefällit mir die untenstehende Lösung vermutlich am besten, oder
» die von bigdie genannte TracoPower-Variante, weil man die sicherlich bequem
» auch im Leiterplattenlayout unterbringen könnte (bin gerade dabei, eine
» neue Platine zu erstellen, weil die alten Leiterbahnen aufgrund von Hitze
» abgeflämmt sind).
»
» Besten Dank nochmal und einen schönen Sonntag in die Runde
» Alex
»
»
»
» » Hallo,
» » Ohne jetzt auf die bestehende Schaltung weiter einzugehen, würde ich
» eine
» » gerade vorhandenen Leistungstransistoren (max. TO220 Gehäuse, Uce >60V)
» » hervorkramen. Der kommt mit dem Kollektor an die +50V, der Emitter liegt
» am
» » Eingang des 7815. Die Basis des Transistors kommt über eine Z-Diode (so
» » etwa 20V) an Masse. Dann wird ein Widerstand von 50V an die Basis vom
» » Transistor /Kathode der Z-Diode gelegt. Angenommen, die Schaltung zieht
» » 100mA und der Transistor hat ein Beta von 50, dann braucht die Basis
» 2mA.
» » Sicherheitshalber würde ich da mit 5 mA rechnen. Der Strom sollte etwa
» max
» » durch die Z-Diode fließen können (etwas mehr, damit die auch was
» bekommt).
» » 50V-20V =30V. Der Rv ergibt sich dann aus 30V/5mA=6kOhm, also 5k6 als
» » Normwert. An der Z-Diode werden so max. 100mW verbraten, eine 500mW
» Diode
» » reicht da dicke. Der Transistor kann die 3W über einen kleinen
» » Aufsteckkühlkõrper loswerden. Der 7815 bekommt dann vorstabilisierte
» » 20-21V.......

Alex581(R)

29.01.2023,
11:08

@ Hartwig

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Guten Morgen zusammen,

vielen Dank für eure zahlreichen Beiträge- ich muss das ganze erstmal gedanklich sortieren, habe nicht mit so einer Flut an Antworten gerechnet! :)
Ich habe mir die Schaltung nochmals angesehen- die Z-Dioden liegen tatsächlich derzeit in Reihe und nicht parallel zu den Spannungsreglern!

Da es in dem Verstärkergehäuse nur eingeschränkt Platz gibt, scheidet die Möglichkeit mit einem weiteren Transformator leider aus, es sei denn, man ließe sich einen neuen Transformator mit einer weiteren Wicklung neu herstellen und würde diesen dann einbauen- den Aufwand würde ich aber gern scheuen! :-)

Derzeit gefällit mir die untenstehende Lösung vermutlich am besten, oder die von bigdie genannte TracoPower-Variante, weil man die sicherlich bequem auch im Leiterplattenlayout unterbringen könnte (bin gerade dabei, eine neue Platine zu erstellen, weil die alten Leiterbahnen aufgrund von Hitze abgeflämmt sind).

Besten Dank nochmal und einen schönen Sonntag in die Runde
Alex



» Hallo,
» Ohne jetzt auf die bestehende Schaltung weiter einzugehen, würde ich eine
» gerade vorhandenen Leistungstransistoren (max. TO220 Gehäuse, Uce >60V)
» hervorkramen. Der kommt mit dem Kollektor an die +50V, der Emitter liegt am
» Eingang des 7815. Die Basis des Transistors kommt über eine Z-Diode (so
» etwa 20V) an Masse. Dann wird ein Widerstand von 50V an die Basis vom
» Transistor /Kathode der Z-Diode gelegt. Angenommen, die Schaltung zieht
» 100mA und der Transistor hat ein Beta von 50, dann braucht die Basis 2mA.
» Sicherheitshalber würde ich da mit 5 mA rechnen. Der Strom sollte etwa max
» durch die Z-Diode fließen können (etwas mehr, damit die auch was bekommt).
» 50V-20V =30V. Der Rv ergibt sich dann aus 30V/5mA=6kOhm, also 5k6 als
» Normwert. An der Z-Diode werden so max. 100mW verbraten, eine 500mW Diode
» reicht da dicke. Der Transistor kann die 3W über einen kleinen
» Aufsteckkühlkõrper loswerden. Der 7815 bekommt dann vorstabilisierte
» 20-21V.......

Theo.

29.01.2023,
10:38

@ Hartwig

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Hallo

Ich benutze gerne den BUX127 weil ich davon noch eine ganze Kiste habe, 10W Zenerdioden zwischen 100 und 150V, und für den Widerstand zuerst ein 1K Poti mit dem ich den Strom durch die Diode auf ca.20mA einstelle. Dann kommt entsprechend der Einstellung ein Festwiderstand rein, war zuletzt glaube ich 820 Ohm.

Theo

gast

28.01.2023,
23:42

@ Alex581

oder so

gast

28.01.2023,
23:39

@ Alex581

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Datenblatt kann helfen.


bigdie(R)

28.01.2023,
22:32

@ Alex581

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Heute kann man sichs einfach machen gibt DC/DC Wandler wie diesen
https://www.voelkner.de/products/1034852/TracoPower-TRN-3-4823-DC-DC-Wandler-Print-48-V-DC-15-V-DC-15-V-DC-100mA-3W-Anzahl-Ausgaenge-2-x.html?offer=e7fda9184c5df265ad0098c74b83176b
oder auch mit kleinerer Leistung preiswerter
https://www.voelkner.de/products/1001626/TracoPower-TMR-1-4813-DC-DC-Wandler-Print-48-V-DC-15-V-DC-15-V-DC-33mA-1W-Anzahl-Ausgaenge-2-x.html?offer=637bb9da7afa7b94d6a86e385ddd6c2c

Hartwig(R)

28.01.2023,
19:00
(editiert von Hartwig
am 28.01.2023 um 20:09)


@ Theo.

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Hallo,
Wie wird die untere Schaltung denn dimensioniert (R1)? oder sind Diode und Widerstand vertauscht? Edit: (Hab mal überlegt - alles klar, ist unkritisch....)
Klar, Röhren reagieren halt nicht so empfindlich auf Überspannungen - den schadet das nicht so schnell. Der geringe differentielle Widerstand bleibt aber, während der DC-Anteil der Anodenspannung reduziert wird, werden Brummen und Rauschen 1:1 weitergeleitet. Das muß natürlich nicht unbeding stören. Für Halbleiter halte ich diese Schaltung zur Verhinderung hoher Spannungen absolut ungeeignet.

Theo.

28.01.2023,
18:28

@ Hartwig

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

» Leider sieht man diesen anscheinend so einfachen Trick zur
» Reduzierung einer Versorgungsspannung desöfteren....

Hallo

Ja, benutze ich auch gerne um zu hohe Anodenspannungen in Röhrenverstärkern zu reduzieren. Ein Dynacord Eminent hat ca 750V Anodenspannung, und Röhren die das aushalten haben inzwischen Phantasiepreise. Wenn ich da die Spannung um 150-200V reduziere, kann ich auch jede Röhre aus laufender Fertigung nehmen, und bisher hat noch niemand über die geringere Ausgangsleistung geklagt. Die Spannungen im Bild dienen nur der Verdeutlichung. Ich verwende also die untere Schaltung.

Theo

Hartwig(R)

28.01.2023,
14:27

@ cmyk61

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

» Servus Alex,
»
» um welchen Verstärker handelt es sich denn?
» Hersteller, Typ ?
»
» Manchmal wurde aus einem falschen Verständnis um die vermeintlichen
» Vorteile solche Schaltungskniffe verwendet.
» VIelleicht finden wir mit unserem Schwarmwissen eine vernünftigere Lösung.
»
Das ist ja keine Zauberei, Dreisatz und Basiswissen sollten für eine vernünftige Lösung reichen. Leider wissen wir nur, dass es um dreibeinige Spannungsregler und ein Ub von 50V geht. Mit Abschätzung des Schwankungsbereiches der 50V, des Strombedarfs je Regler und vielleicht auch den mechanischen Bedingungen wäre eine Lösung sicher hinzubekommen.

Hartwig(R)

28.01.2023,
13:59

@ Theo.

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

» Du könntest aber auch zwei Vorwiderstände oder zwei Glühlampen in die Leitungen schalten, die würden
» auch genug Spannung vernichten. Je nach Strom kannst du dir das ausrechnen,
» oder etwas herumprobieren.
»
das wäre evtl. besser als die Lösung mit der Z-Diode, empfiehlt sich allerdings nur, wenn der Strombedarf einigermaßen konstant ist (Bei Vorverstärkern ist das ja oft der Fall, es sei denn, es werden Baugruppen auf/abgeschaltet.)

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
28.01.2023,
13:59

@ Alex581

Eingangsspannung für 7815/7915 aus 50V?

Servus Alex,

um welchen Verstärker handelt es sich denn?
Hersteller, Typ ?

Manchmal wurde aus einem falschen Verständnis um die vermeintlichen Vorteile solche Schaltungskniffe verwendet.
VIelleicht finden wir mit unserem Schwarmwissen eine vernünftigere Lösung.

Gruß
Ralf

» Hallo zusammen,
»
» ich repariere gerade einen Verstärker, der in Rauch aufgegangen ist- ein
» altbekanntes und konstruktiv bedingtes Problem bei diesem Gerät.
»
» Die Vorstufe wird mittels zwei Spannungsreglern (7815/7915) mit +/-15V
» gespeist, und zwar von einem Trafo, der nach Gleichrichtung ca. 50V abgibt.
» Diese werden über eine Zener-Diode (1N5358, 22V, 5W) "runtergedrückt" und
» auf den EIngang der Spannungsregler gegeben, was natürlich Wahnsinn ist,
» aber der Hersteller hat das seinerzeit eben so konzipiert! Nachdem die
» Zener-Dioden und die Spannungsregler infolgedessen das Zeitliche gesegnet
» haben, würde ich die Schaltung gern etwas "haltbarer" konzipieren.
» Idealerweise würde man dazu natürlich einen anderen Trafo nehmen, der eine
» für die Spannungsregler annehmbare Höhe der Eingangsspannung generiert,
» aber den Aufwand wollte ich nicht betreiben.
» Wäre es z.B. möglich, statt der 1N5358 (Z-Diode 22V) 3x 1N5347B (Z-Diode
» 10V) in Serie zu schalten, so dass sich a) die EIngangsspannung für die
» Spannungsregler stärker verringert als nur mit der 22V-Zener-Diode und b)
» die zu vernichtende Spannung auf 3 Dioden anstatt auf eine verteilt wird
» und diese dadurch nicht so heiß werden, oder ist das murks?
»
» Hoffe, ihr könnt mir weiterhelfen! :-)
»
» Grüße, Alex