Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding (Toestel of techniek)

door Ed van der Weele † @, Zeist, 03-08-2012, 14:27 (4501 dagen geleden)

Als er lezers zijn die over zo'n meetinstrument als de Rohde & Schwarz SMDU beschikken kunnen zij mijn vraag waarschijnlijk direct beantwoorden.

[image]

De voeding van mijn radiomeetplaats liet het afweten, na een kort brommend geluid van de trafo viel alles uit. Netzekering defect.
De oorzaak was snel gevonden, bruggelijkrichter GL5 die de spanningen +28V, +21V en -24V verzorgd had 1 kortgesloten diode.
Gelijkrichter vervangen en de voedingsspanningen gecontroleerd.

[image]

Na een uurtje proefdraaien waarbij ik de gelijkspanningen regelmatig controleerde vond ik dat de koelplaat waarop de spanningsregelaars zijn gemonteerd wel erg warm werd. Mijn universeelmeter met temperatuurmeting wees aan dat het koelblok na 30 minuten de hoogste temperatuur van 52 graden had bereikt. Transistor T4 (2N2905), die de -24V regelt en niet op de koelplaat is gemonteerd, wordt nog net iets warmer, 55 graden.
Ik ben nog niet eerder een apparaat tegengekomen waar je je hand zo snel van de koelplaat moest terugtrekken bij een normale belasting van de voeding. En ondanks dat ik de SMDU al 10 jaar in gebruik heb, heb ik nog nooit eerder aan de koelplaat gevoeld.

[image]

Omdat ik het niet helemaal vertrouwde heb ik nogmaals gecontroleerd wat de gelijkgerichte wisselspanningen over de afvlakelco's zijn.
Die wijken niet af van de informatie die bij het schema staat afgedrukt. Ook de rimpel over de elco's komt overeen met de opgave van R&S.
De netspanning heb ik nog extra gecontroleerd. De spanning bij mij in huis is 231 Volt. De spanningscarrousel van de SMDU staat op 235V.
Met de variac gekeken bij welke netspanning de spanningsstabilisatoren hun werk beginnen te doen; bij 210V produceren zij hun nominale uitgangsspanning.
Het opgenomen vermogen van de SMDU bij 231V is volgens mijn simpele kWh-meter (EKM265 van Conrad) 85 Watt. In de documentatie van de SMDU en op het apparaat zelf wordt niets vermeld over het opgenomen vermogen. Dat zal te maken hebben met de verschillende optionele modulen die erin kunnen worden geplaatst.

Na deze lange inleiding over de voorgeschiedenis nu eindelijk mijn vraag: Is die toch vrij hoge temperatuur van de ic's en transistors normaal?
Misschien maak me onterecht ongerust over de gezondheid van dit boatanchor (30 kg) onder de meetinstrumenten. Kan een andere eigenaar van een SMDU voor mij even voelen hoe warm de koelplaat na een half uur is?

Alvast bedankt.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door soundman2 @, Wouw, 03-08-2012, 14:58 (4501 dagen geleden) @ Ed van der Weele †

Ik denk dat je over de temperatuur geen zorgen hoeft te maken. 54 graden, mag dan warm aanvoelen, maar is geen ongebruikelijke temperatuur. Silicium komt pas bij 200 graden in de problemen.
Kijk eens in de specs. Vaak wordt het temperatuurbereil waarin het toestel mag functioneren genoemd. Vaak is het zo dat bij een omgevingstemperatuur van 45 graden alles correct moet blijven werken. 45 graden voelt al behoorlijk warm aan. Ons lichaam is echter een slechte thermometer.
De opwarming van de schakelingen komt daar dus nog bij.

Soundman2

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Ed van der Weele † @, Zeist, 03-08-2012, 20:05 (4501 dagen geleden) @ soundman2

De Tj (junction temperature) van T1 (2N3772) is 150°C. Daar komt een overgang van de junction naar de behuizing bij, plus de overgang van de behuizing naar de koelplaat.
Met zoveel onbekende factoren en 6 van die warmteleveranciers op een koelplaatje is het wel heel lastig uitrekenen of de geconstateerde temperatuur normaal is of niet. Vandaar mijn vraag of iemand een vergelijkende test wil doen.

De omgevingstemperatuur volgens de specs mag +10 tot +45°C zijn, maar als de koelplaat bij een omgevingstemperatuur van 24°C al deze waarde bereikt heb ik mijn twijfels of hij binnen de specs valt.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door soundman2 @, Wouw, 03-08-2012, 21:58 (4501 dagen geleden) @ Ed van der Weele †

De omgevingstemperatuur volgens de specs mag +10 tot +45°C zijn, maar als de koelplaat bij een omgevingstemperatuur van 24°C al deze waarde bereikt heb ik mijn twijfels of hij binnen de specs valt.

De temperatuurverhoging is 52-24=28 graden. Bij 45 graden omgevingstemperatuur wordt dat 45 +28 =73 graden. Dat is m.i. geen ongewone temperatuur voor een koelplaat, zonder ventialatorkoeling. Voor de transistoren is er in elk geval niets aan de hand.
Zelf heb ik het apparaat niet, maar ik repareer veelvuldig zware transistorversterkers (>1 KW) en daar is die temperatuur helemaal niet ongebruikelijk.

Soundman2

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Ed van der Weele † @, Zeist, 03-08-2012, 22:22 (4501 dagen geleden) @ soundman2

De omgevingstemperatuur volgens de specs mag +10 tot +45°C zijn, maar als de koelplaat bij een omgevingstemperatuur van 24°C al deze waarde bereikt heb ik mijn twijfels of hij binnen de specs valt.


De temperatuurverhoging is 52-24=28 graden. Bij 45 graden omgevingstemperatuur wordt dat 45 +28 =73 graden. Dat is m.i. geen ongewone temperatuur voor een koelplaat, zonder ventialatorkoeling. Voor de transistoren is er in elk geval niets aan de hand.
Zelf heb ik het apparaat niet, maar ik repareer veelvuldig zware transistorversterkers (>1 KW) en daar is die temperatuur helemaal niet ongebruikelijk.

Weer bedankt voor je reactie, ik begin al minder ongerust te worden.
In mijn vroegere werk had ik regelmatig te maken met professionele netwerkrouters die, ondanks de ventilatoren, een kasttemperatuur bereikten van 45°. Ze sneuvelden met grote regelmaat. Vandaar mijn achterdocht.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door soundman2 @, Wouw, 04-08-2012, 07:26 (4500 dagen geleden) @ Ed van der Weele †
Gewijzigd door soundman2, 04-08-2012, 07:30

Die netwerkrouters is een bekend verschijnsel. Evenals bij andere apparatuur die dag en nacht aan staat, treden na een aantal uren bedrijf problemen op. In bijna alle gevallen betreft het einde levensduur van de elco's in de voeding. Doordat de voedingen schakelend zijn, lopen er grote vrij hoog frequente stromen door de afvlak elco's. Als daarvan de ESR te groot is, zeg maar de inwendige weerstand, dan zullen ze warm worden. De ESR moet heel laag zijn, anders drogen ze binnen korte tijd uit, of raken ze aan de kook, met het bekende verschijnsel dat de bovenkant bol gaat staan.
Als je de tabellen over de levensduur van elco's bekijt, dan kan dat variëren van 500 tot wel 50.000 uur. Dat is helemaal afhankelijk van de bedrijfstemperatuur en de kwaliteit van de elco's.
Heden ten dage gaan talloze dvd spelers , netadapters en dergelijk soort apparaten
de kliko in louter en alleen omdat de condensatoren einde levensduur zijn.
Soundman2

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door ruudtx @, Utrecht, 04-08-2012, 16:18 (4500 dagen geleden) @ Ed van der Weele †

Ik voelde gisteren aan de koelplaten van Philips FL 1.17 chassis TV, waarvan 1 vrij heet werd, maar het toestel functioneert normaal. Wellicht niets aan de hand dus.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Maurice ⌂ @, Dordrecht, 03-08-2012, 18:35 (4501 dagen geleden) @ Ed van der Weele †

Ed,

Ik zou toch even een stroommeting doen over R10, R21 en R23
Kijk ook of je wat delen in het toestel kunt afschakelen om te bezien of toch ergens een deel te veel stroom trekt door lekkende elko's of iets dergelijks.

Door spanningsselector bv op 235V te zetten zorg je er ook voor dat de spanningsval van T4 wat lager wordt zodat de regeling het wat makkelijker heeft.

Stroom en spanningsval over T4 en zien of dat buiten proportie gaat vallen.
Datasheets en berekeningen koellichamen zijn te vinden.

Zoals gezegd spul mag best wel wat warmte afgeven en de zomerse dagen helpt natuurlijk ook wel wat mee.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Ed van der Weele † @, Zeist, 03-08-2012, 20:12 (4501 dagen geleden) @ Maurice

De stromen en spanningen heb ik gemeten op de stromen van de -15V en +65V na (de punten 9 en 4 rechtsonder op het schema).
Die twee zijn alleen te meten door ergens een onderbreking te maken en dat is heel erg lastig in dit apparaat.

De stromen en spanningen die ik heb gemeten vallen allemaal binnen de specificaties zoals ze in de bijlage bij het schema staan.
Vandaar mijn oproep.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door verbeek @, Zutphen, 05-08-2012, 08:30 (4499 dagen geleden) @ Ed van der Weele †
Gewijzigd door verbeek, 05-08-2012, 08:41

Ed,

Op de koelplaat zitten drie TO-3 behuizingen en drie TO-66 behuizingen. De TO-3 zijn waarschijnlijk de 2x 7815 en de 2N3772. Eén TO-66 is de 2N3054, maar wat zijn de andere twee medium power behuizingen. HF-torren? Zitten er nog meer componenten op de achterzijde van de koelplaat gemonteerd. In het schema staan de BYX38/300R gelijkrichtdiodes voor de +5V ook op een koelplaat.

Wellicht kan je de temperatuur meten van de afzondelijke behuizingen.
Overigens is het interessant te weten welke diode van de brug uitviel, in de postieve of negatieve deel van de 28/24/21V voeding.

Gr. Paul

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Ed van der Weele † @, Zeist, 05-08-2012, 10:11 (4499 dagen geleden) @ verbeek

Eén van de positieve diodes van de bruggelijkrichter, zo'n 10mm groot rond dingetje, was defect.

De temperatuur van de behuizing van de 6 ic's en transistors ontliep elkaar maar enkele graden. De 2N3772 was uiteraard het warmst omdat die 7 Volt bij 3 Ampère moet wegstoken.

De diodes BYX38/300R (GL1 en GL2) zijn tegen de onderkant van de koelplaat geschroefd. Meer zit er aan de onderkant niet op.

Op de detailfoto van de koelplaat heb ik de typenummers er bij geschreven. En om niet heen en weer te hoeven switchen tussen de verschillende berichten ook nog een keer het schema.

[image]
[image]

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem/Delft, 05-08-2012, 14:30 (4499 dagen geleden) @ Ed van der Weele †
Gewijzigd door Maarten Bakker, 05-08-2012, 14:31

Ik ken het apparaat verder niet, maar gezien de geringe afmetingen van het ribprofiel en dichte bestukking van de koelplaat verbazen de genoemde temperaturen me totaal niet.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door verbeek @, Zutphen, 06-08-2012, 07:42 (4498 dagen geleden) @ Ed van der Weele †

Ed,

Het is niet zo verwonderlijk dat de de bruggelijkrichter GL5 het uiteindelijk begeven heeft. Uitgaande van een trafospanning van 20V vloeit er bij het inschakelen een stroom van 20V/0,33R= 60A. Nu zijn dit soort gelijkrichters er op gecondtrueerd om dit soort piekstromen te kunnen verwerken, maar bij een afvlakelco van 10.000u duurt het toch even voordat deze geladen is.
Zelf zou ik, als er plaats voor is, deze gelijkrichter vervangen door een zwaarder type, bijv. de BY164.

V.w.b. de warmte-afgifte, daar sluit ik me aan bij de anderen: Als de spanningen en stromen kloppen, zou ik me daar niet te druk om maken.
Dit mooie apparaat van R&S ken ik niet, maar de voeding van de EK085 ontvangers werden ook wel aardig warm.

Gr. Paul

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door soundman2 @, Wouw, 06-08-2012, 15:04 (4498 dagen geleden) @ verbeek

Ed,

Het is niet zo verwonderlijk dat de de bruggelijkrichter GL5 het uiteindelijk begeven heeft. Uitgaande van een trafospanning van 20V vloeit er bij het inschakelen een stroom van 20V/0,33R= 60A. Nu zijn dit soort gelijkrichters er op gecondtrueerd om dit soort piekstromen te kunnen verwerken, maar bij een afvlakelco van 10.000u duurt het toch even voordat deze geladen is.
Zelf zou ik, als er plaats voor is, deze gelijkrichter vervangen door een zwaarder type, bijv. de BY164.

V.w.b. de warmte-afgifte, daar sluit ik me aan bij de anderen: Als de spanningen en stromen kloppen, zou ik me daar niet te druk om maken.
Dit mooie apparaat van R&S ken ik niet, maar de voeding van de EK085 ontvangers werden ook wel aardig warm.

Gr. Paul

Je vergeet dat de transformatorwikkeling ook nog weerstand heeft en die telt wel degelijk mee. Er staat alleen een spanning en een nominale stroom opgegeven en dat het een Si gelijkrichter is. Je kunt dus niet opzoeken wat de maximale kortstondige stroom mag zijn. Overigens diodes en halfgeleiders in het algemeen, gaan gewoon stuk hoor, al was het alleen maar door voortdurende temperatuurveranderingen door in en uitschakelen.

Soundman2

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door Ed van der Weele † @, Zeist, 07-08-2012, 09:34 (4497 dagen geleden) @ verbeek

Het is niet zo verwonderlijk dat de de bruggelijkrichter GL5 het uiteindelijk begeven heeft. Uitgaande van een trafospanning van 20V vloeit er bij het inschakelen een stroom van 20V/0,33R= 60A. Nu zijn dit soort gelijkrichters er op gecondtrueerd om dit soort piekstromen te kunnen verwerken, maar bij een afvlakelco van 10.000u duurt het toch even voordat deze geladen is.
Zelf zou ik, als er plaats voor is, deze gelijkrichter vervangen door een zwaarder type, bijv. de BY164.

Als het zo kritisch was zou de B60C800 die erin zat het geen 35 jaar hebben volgehouden.
Toen de radiotestset nog in een of ander servicecentrum werd gebruikt werd hij toch elke werkdag minstens 1 keer opgestart en bij mij gedurende 10 jaar toch minstens 3 keer in de week.

V.w.b. de warmte-afgifte, daar sluit ik me aan bij de anderen: Als de spanningen en stromen kloppen, zou ik me daar niet te druk om maken.

Dat denk ik nu ook omdat ik geen enkele afwijking in de stromen en spanningen kan ontdekken.
De koelplaat zal wel precies zo groot zijn bemeten als noodzakelijk was.

Rohde & Schwarz SMDU met warme voeding

door verbeek @, Zutphen, 09-08-2012, 07:11 (4495 dagen geleden) @ Ed van der Weele †

Henk en Ed,

Feit blijft dat de bruggelijkrichter het begeven heeft, ook al is het na 35 jaar. Voor een fabrikant van professionele apparatuur is dit een slecht ontwerp voor een voeding van het IC (B2). Bij het 5V IC (B1) wordt een BY251, een 3A diode gebruikt, waar theoretisch een 1N400x ook zou kunnen volstaan.
Wellicht had R&S een partij BY251 in voorraad, evenals de 10.000u elco's :-D

Gr. Paul

powered by my little forum