Elkos in Endstufen

Hallo!

....... Könnte ich überprüfen, ob evtl. neue Elkos nötig sind, ......

Einfach die alten Elkos auslöten und mit einer LCR-Messbrücke die Kapazität überprüfen wäre der korrekte Weg.

..... indem ich die neuen einfach mal parallel zu den vorhandenen anschließe........

Wie willst du so ermitteln ob neue Elkos nötig sind?

Entweder sind die alten hin, -das hört man dann am vernehmlichen Brumm der aus den Lautsprechern kommt oder es brummt eben nicht, dann kann man halt noch mit einer geeigneten LCR-Messbrücke überprüfen inwieweit die gemessene Kapazittät mit der aufgedrucken übereinstimmt ( minus 10% bis plus 100% ist hier ein gängiger Wert)

.....Gibt es eine kritische Kapazitätsobergrenze, bei der evtl. der Gleichrichter nicht mehr mit macht?......

Lange bevor der GL nicht mehr mitmacht hast du schon einen starken Ripple auf deiner Railsspannung da dein Trafo nicht mehr in der Lage ist den benötigten Strom zu liefern und deine Spannung fängt an zu fluktuieren da deine C´s nicht mehr vollaufen können. Rechne einfach pro A den dein Trafo abgeben kann mit 2500μf (eigentlich reichen ja 1000μf pro Ampere schon aus aber wir reden ja über HiFi und da ist ein gewisser Overkill üblich) alles darüber hinaus ist unsinnig und eher kontraproduktiv.

Es ist hier wie bei der Medizin in der richtigen Dosierung hast du ein Heilmitten und darüber ein Gift.

MFG Günther

Ich dachte, dass der Alterungsprozess der Elkos schleichend stattfindet und deshalb nicht hörbar ist, da man sich nach und nach an die Veränderungen gewöhnt hat und neue Elkos quasi eine 'Frischzellenkur' für den Verstärker sind.

Fehler, wie Brummen oder Ähnliches habe ich nicht. Heißt das: wenn es bei Volllast des Verstärkers, ca. halbe Lautstärkereglerstellung (auf 12:00 h), bei Hochpegel (CD) fehlerlos spielt, ist alles in Ordnung? Ich muss nichts machen?
Gerd

Hallo!

Letztes Jahr habe ich für einen Raum in meiner Zweitwohnung einen uralten Pioneer SX 990 überarbeitet. Das Ding ist ca. Baujahr 1970, hat also schon ein paar Jährchen auf dem Buckel. An sich funktionierte alles, die Schalter zickten ein wenig rum, vor allem aber fiel auf, dass die Endstufentransistoren auch im Leerlauf recht warm wurden, und das auch noch rechts/links unterschiedlich. Sobald man die Lautstärke ein wenig anhob, ging der Endstufe auch schnell die Puste aus.

Ich habe mehr oder weniger alle Elkos in der Kiste ausgelötet, und gegen neue ersetzt. Die alten habe ich alle nachgemessen, zum Einsatz kam ein einfaches Messgerät von Pollin (KM-20F). Alle (!) alten Elkos waren noch in der Toleranz, die meisten hatten eher zu viel als zu wenig Kapazität.

Und trotzdem: nach der Elko-Kur war es ein anderes Gerät, die Endstufe wurde nur noch handwarm, und das für beide Kanäle gleichmäßig, und man konnte wieder richtig Dampf mit dem Ding machen. Einstellen des Ruhestroms und der Mittenspannung war dann mehr eine Kür, weil ich das halt mal machen wollte.

Ich habe u. a. die Koppelkondensatoren der Endstufe im Verdacht, dass sie "geleckt" haben, also Gleichstrom durchließen, und dadurch Leistung in den Transistoren verbraten haben. Kann Hörbert sicher besser beurteilen als ich. Jedenfalls reicht das bloße Messen der Kapazität m. E. nicht aus, um beurteilen zu können, ob ein Elko noch in Ordnung ist.

Parrot

Hörbert (Beitrag #2) schrieb:

unsinnig und eher kontraproduktiv

Was passiert denn, wenn man mehr Kapazität eingebaut hat als notwendig?

Hallo!

...wenn man mehr Kapazität...

Erstmal gar nichts ausser das deinem Trafo entsprechend mehr Leistung abverlangt wird um die Dinger zu laden, ist er entsprechend kräftig dimensioniert beibt es auch dabei.

Ist er es nicht wird er auf einen permanenten "gebremsten" Kurzschluss hin arbeiten müssen wodurch die abgegebene Spannung absinkt während gleichzeitig deine C´s nur noch teilweise aufgeladen werden können was wie schon geschrieben zu Störungen auf der Railspannung führen kann.

In den allermeisten Fällen ist eine übermäßige Erhöhung der Netzteilkapazitäten unnötig in einigen Fällen wie geschildert sogar Kontraproduktiv.

Das sicherste Zeichen für eine zu geringe oder viel zu hohe Kapazität ist ein Grundbrumm den man vernehmen kann wenn man die Geräte bei voll aufgerissenem Lautstärkeregler im Leerlauf betreibt, dabei sollten allerdings alle Eingänge kurzgeschlossen werden und es darf kein Quellgerät oder Antenne am Gerät angeschlossen sein.

@ParrotHH

........ vor allem aber fiel auf, dass die Endstufentransistoren auch im Leerlauf recht warm wurden, und das auch noch rechts/links unterschiedlich. Sobald man die Lautstärke ein wenig anhob, ging der Endstufe auch schnell die Puste aus............

Das sind bekannte Effekte bei einigen der alten Geräte, sie haben aber eigentlich völlig andere Ursachen, hier hätte es wahrscheinlich schon genügt den Kühlkörper und die Transistoren von ihrer Staubschicht zu befreien und alle Lötstellen auf der Platine nachzulöten sowie den Ruhestrom und die Gleichspannung am Ausgang neu einzustellen.

....Ich habe u. a. die Koppelkondensatoren der Endstufe im Verdacht, dass sie "geleckt" haben, also Gleichstrom durchließen, und dadurch Leistung in den Transistoren verbraten haben. .......

Ähhh, nein, das ist nicht möglich, ein Kondensater besteht im Prinzip aus zwei Platten aus Leitfähigem Material die durch eine möglichst dünne und möglichst durchschlagfeste Isolierschicht voneinander getrennt sind. Synonym zum "magnetischen Kopplung" bei getrennten Spulenpaaren bei der Energie durch die Zustansveränderung in einer Spule übertragen wird sorgt hier das elektrische Feld für einen ganz ähnlichen Effekt.

Gäbe es hier ein "Leck" würde das den Kondensator zerstören und wahrscheinlich einen Teil der Schaltung gleich mit.

"Leckströme" bei Kondensatoren bezeichnen eigentlich einen völlig anderen Vorgang, damit wird die Entladung eines geladenen Kondensators beim Wegfall der anliegenden (Lade-) Spannung beschrieben.


MFG Günther

Lieber Hörbert,

Deine Behauptung über die "kontraproduktive Kapazitätsgröße" steht immer noch ohne Erklärung im Raum.

Ist ein Kondensator aufgeladen, geht der Stromfluss idealerweise gegen 0. Wird 30W "gezogen" muss ich 30W wieder reinstecken, um die Spannung zu halten. Das ist unabhängig von der Kapazität. Ist die Kapazität nicht hoch genug und der Trafo zu schwach, dauert das Nachladen zu lange und die Spannung sinkt u.U. zu weit ab. Größere Kondensatoren können diese Attacken besser ausgleichen. Was daran Kontraproduktiv ist, erschließt sich mir nicht.

Auch die Erklärung über die Wärmeerzeugung von Verstärkern ist ungenügend begründet. Hier sollte man schon auch die Betriebsart (A, A/B, B, C, D) berücksichtigen. Ein Klasse-A-V erzeugt, je nach Leistung, schon viel Wärme im Ruhebetrieb.

Ich bitte noch einmal um eine schlüssige Erklärung Deiner Theorien

Edit: Scheiß Rechschreibkorrektur

Hallo!

.....Ist ein Kondensator aufgeladen, geht der Stromfluss idealerweise gegen 0.......

Genau hier liegt doch der Knackpunkt, wenn der Trafo nicht in der Lage ist die vorhandenen Netzteilkondensatoren vollständig aufzuladen wirst du immer eine zu niedrige Railspannung haben, ist das denn so schwer zu verstehen?

.......Größere Kondensatoren können diese Attacken besser ausgleichen. Was daran Kontraproduktiv ist, erschließt sich mir nicht..........

Dann nimm einfach einmal einen Trafo der 3 Ampere bei 2x40 Volt liefern kann, entsprechende Meßgeräte (Oszi und Voltmeter dürften genügen einen entsprechenden Vierweggleichrichter und sagen wir mal 2x 68000 µF um es so richtig deutlich zu machen und entnimm diesem NT konstant 30-40 Watt.

Dann wirst du schlicht und ergreifend sehen was passiert.

...... Hier sollte man schon auch die Betriebsart (A, A/B, B, C, D) berücksichtigen. Ein Klasse-A-V erzeugt, je nach Leistung, schon viel Wärme im Ruhebetrieb.........

Wozu? Es ging hier einzig und alleine darum dass es sich hier um einen bekannten Effekt bei alten Geräten handelt und um die übliche Form der Abhilfe. -Die Praxis läßt grüßen-.

Es geht hier nicht um irgendwelche Thesen sondern schlicht um die praktische Erfahrung die ich in meinem Beruf sammeln konnte.

MFG Günther

Hörbert (Beitrag #6) schrieb:

Das sind bekannte Effekte bei einigen der alten Geräte, sie haben aber eigentlich völlig andere Ursachen, hier hätte es wahrscheinlich schon genügt den Kühlkörper und die Transistoren von ihrer Staubschicht zu befreien und alle Lötstellen auf der Platine nachzulöten sowie den Ruhestrom und die Gleichspannung am Ausgang neu einzustellen.

Bevor ich irgendwas ausgetauscht habe, habe ich natürlich alles ordentlich sauber gemacht, natürlich auch die Kühlkörper. Dabei habe ich ja überhaupt erst festgestellt, dass die Endstufentransistoren völlig unterschiedlich warm werden, da man dazu erst mal alles mögliche auseinanderschrauben muss

"Leckströme" bei Kondensatoren bezeichnen eigentlich einen völlig anderen Vorgang, damit wird die Entladung eines geladenen Kondensators beim Wegfall der anliegenden (Lade-) Spannung beschrieben.

Ja, gut!

Aber was passiert denn, wenn die (Lade-)Spannung weiter anliegt? Die Selbstentladung bedeutet doch nichts weiter, als dass Elektronen eben doch ihren Weg durch die Isolierschicht finden. Das wird bei angelegter Spannung ja nicht plötzlich nicht mehr der Fall sein. Und das bedeutet, dass ein Gleichstrom durch den Elko fließt.

Oder liege ich da falsch?

Ich hatte damals alles mögliche über die Alterung von Elkos gelesen, und mir erschien es schlüssig, dass sich bei Austrocknung erst mal die Kapazität nicht groß ändert oder sogar erhöht, weil durch das Fehlen des Elektrolyts die Wicklungen näher zusammenrücken, sich dadurch aber zwangsläufig der Leckstrom erhöht. Mal ganz grob aus dem Gedächtnis.

In meinem Falle lagen da dicke 1000µF-Klopper direkt vor dem Lautsprecher-Ausgang. In der Baugröße gibt es die heutzutage gar nicht mehr. Kapazität der Dinger war in Ordnung, bzw. zu hoch aber in der Toleranz. Nachdem ich die ausgetauscht hatte, machte der Pioneer sofort wieder Spass, und die Endstufentransistoren wurde gleichmäßig nur noch handwarm.

Da ich den Ruhestrom nicht vor dem Autausch gemessen habe, ist es müßig darüber zu spekulieren, ob es gereicht hätte, ihn neu einzustellen. Ich kann es mir nicht so recht vorstellen. Nach dem Austausch musste ich jedenfalls nicht viel an den Einstellungen ändern.

Parrot

Hallo!

.......Aber was passiert denn, wenn die (Lade-)Spannung weiter anliegt?........

Gar nichts, sobald der Kondensator "vollgelaufen" ist (Gleichstrom) ist er für den Stromfluss nicht mehr vorhanden da er keine leitende Verbindung darstellt, -er besteht -wie schon beschrieben im Prinzip aus zwei voneinander isolierten Platten aus leitfähigem Material.

Erst wenn sich der Spannungswert einer der beiden Platten ändert reagiert der Kondensator.

Die Selbstentladung setzt dann ein wenn der Kondensator vom Stromkreis getrennt wird.

......dass sich bei Austrocknung erst mal die Kapazität nicht groß ändert oder sogar erhöht, weil durch das Fehlen des Elektrolyts die Wicklungen näher zusammenrücken, sich dadurch aber zwangsläufig der Leckstrom erhöht........

Das ist ein Fehlschluss, die aufgewickelte Folie bildet die eine Kondensator-Platte, -das Elektrolyt die zweite, dazwischen liegt die Oxydschicht der Alufolie als Isolator. Hier liegt auch die Hauptachillesferse des Elektrolytkondensators. Bei langen Standzeiten ohne das Spannung anliegt kann das Elektrolyt die Oxydschicht durch Reduktion abbauen, das führt zuerst einmal zu einer Kapazitätserhöhung solange die Isolatorfähigkeit noch erhalten bleibt (bei gleichzeitiger verminderung der Spannungsfestigkeit) und später halt zu einem vollständigen Abbau, -sprich der Kondensator wird zum Kurzschluss-. Das sind die beiden Hauptursachen warum es zuweilen bei alten Geräten "in der Kisrte rappelt" sobald sie nach einem oder zwei Jahrzehnten wieder ans Netz gehängt werden.

....... Nachdem ich die ausgetauscht hatte, machte der Pioneer sofort wieder Spass, und die Endstufentransistoren wurde gleichmäßig nur noch handwarm............

Möglicherweise waren hier die Pole respektive die Anschlußstellen am Kondensator der Anschlußdrähte korrodiert, oft waren die bei den älteren Elkotypen bloß angelötet. Möglicherweise hatten die alten Dinger schlicht und ergreifen einen miesen ESR (frequenzabhängiger Scheinwiderstand) wobei man sich darüber streiten könnte ob das seit jeher so war oder durch die Alterung zustande gekommen ist.

Du weißt ja nicht wie das Gerät im Auslieferungszustand geklungen hätte, ein direkter Vergleich wäre hier schließlich unmöglich.


MFG Günther

bielefeldgibtsnicht (Beitrag #3) schrieb:

Ich dachte, dass der Alterungsprozess der Elkos schleichend stattfindet und deshalb nicht hörbar ist

Ich kann nur schreiben, wie es bei meinem Marantz Oldie war, dort war es im Laufe der Wochen zunehmend deutlich hörbar. Kein Brummen, wie es in den meisten Fällen auftritt, dazu war die Restkapazität wahrscheinlich doch noch groß genug oder die Spannungsregler konnten das noch auffangen, aber jegliche Störimpulse im Stromnetz (meist An- und Ausschalten von Verbrauchern im Haus, Abrißfunken, ...) waren in unregelmäßigen Abständen als Knall zu hören, mal alle 2-3 Minuten, mal alle 1-2 Stunden.
Die beiden Siebelkos hatten beim Messen noch rund 3000 bzw. 6000 µF, nominal 10000µF, nach dem Wechsel waren die Störgeräusche weg.

Als die Störgeräusche anfingen, konnte ich sie mangels Lust zum Basteln noch für ein gutes Vierteljahr mittel angekliptem Ferritkern um die Netzleitung direkt am Gerät auf ein erträgliches Maß unterdrücken, aber das war eigentlich nur ein Wegschieben der Symptome, nicht der Ursache.

Also, so mancher Forenmeinung zum Trotz: so lange nichts zu hören ist oder sich das Gerät sonst merkwürdig verhält, würde ich also nichts dran machen, kostet eine Menge Arbeit und somit Zeit, bringt aber keine Verbesserung, wenn nichts kaputt ist. Gerade in Foren ist viel Scharlatanerie unterwegs.

Hörbert (Beitrag #10) schrieb:

Die Selbstentladung setzt dann ein wenn der Kondensator vom Stromkreis getrennt wird.

Deshalb heißt der Effekt ja auch "Leckstrom" und nicht "Selbstentladung...?

Ich sagte:

ParrotHH (Beitrag #9) schrieb:

Die Selbstentladung bedeutet doch nichts weiter, als dass Elektronen eben doch ihren Weg durch die Isolierschicht finden. Das wird bei angelegter Spannung ja nicht plötzlich nicht mehr der Fall sein. Und das bedeutet, dass ein Gleichstrom durch den Elko fließt. Oder liege ich da falsch?

Parrot.

Hallo!

.......Oder liege ich da falsch?........

"Leckstrom" beschreibt eigentlich den Reststrom der in einem Kondensator verbleibt nachdem er von der Spannungsquelle getrennt wurde. Das hat wenig mit der Diffusion der Elektronen durch das Dielektrikum zu tun die du offenbar meinst.

Diese Diffusion ist bei allen Kondensatortypen zu beobachten und liegt im hohen Megaohmbereich, sie kann unmöglich für die von dir beobachteten Effekte verantwortlich sein da sie -genau wie ein statisches Spannungsfeld bei Belastung sofort in sich zusammenbricht.

Dieser Effekt ist also vernachlässigbar.

MFG Günther

Na, dann solltest Du mal den Wikipedia-Artikel korrigieren:

Eine Besonderheit bei Elektrolytkondensatoren ist der sogenannte Reststrom (Leakage current), früher auch Leckstrom genannt. Der Reststrom eines Elektrolytkondensators ist der Gleichstrom, der ihn durchfließt, wenn eine Gleichspannung richtiger Polarität angelegt wird. Der Reststrom beinhaltet alle durch Verunreinigungen und mechanische Beschädigungen des Dielektrikums verursachten unerwünschten Gleichströme, die das Dielektrikum passieren können. Der Reststrom ist kapazitäts-, spannungs-, temperatur- und zeitabhängig und hängt von der Vorgeschichte des Kondensators, z. B. vom Löten ab. Bei Aluminium-Elektrolytkondensatoren mit flüssigem Elektrolyten ist er auch noch abhängig von der vorangegangenen Lagerzeit sowie von der chemischen Verträglichkeit des Elektrolyten mit der Oxidschicht ab.

Parrot

Hörbert (Beitrag #8) schrieb:

wenn der Trafo nicht in der Lage ist die vorhandenen Netzteilkondensatoren vollständig aufzuladen wirst du immer eine zu niedrige Railspannung haben, ist das denn so schwer zu verstehen?

Ja - die Antwort ist in den ersten 10 Worten von Dir enthalten. Von einer vernünftigen Auslegung bin ich schon ausgegangen.

Um mal auf die Ausgangsfrage zurück zu kommen...

bielefeldgibtsnicht (Beitrag #3) schrieb:

Ich dachte, dass der Alterungsprozess der Elkos schleichend stattfindet und deshalb nicht hörbar ist, da man sich nach und nach an die Veränderungen gewöhnt hat und neue Elkos quasi eine 'Frischzellenkur' für den Verstärker sind.

Ich habe ja die C-Lizenz für Amateurfunk, und kann mich daher so in der Grundschulklasse der Elektronik einreihen.

Was ich aber sicher weiß: ein Kondensator ist ja erst mal nur ein Bauteil mit definierten Eigenschaften, so wie eine Schraube oder eine Feder. Was diese Eigenschaften eines Bauteils in einer Schaltung bewirken, hängt davon ab, was es für eine konkrete Funktion in der Schaltung hat. Es kann also durchaus so sein, dass man von einem Elko überhaupt nichts "hört", bis er dann ganz kaputt ist, und dadurch den Rest der Schaltung kompromittiert.

Fehler, wie Brummen oder Ähnliches habe ich nicht. Heißt das: wenn es bei Volllast des Verstärkers, ca. halbe Lautstärkereglerstellung (auf 12:00 h), bei Hochpegel (CD) fehlerlos spielt, ist alles in Ordnung? Ich muss nichts machen?

Tatsächlich würde ich hier sagen: "Ja, Du musst nichts machen!"

bielefeldgibtsnicht (Beitrag #1) schrieb:

Könnte ich überprüfen, ob evtl. neue Elkos nötig sind, indem ich die neuen einfach mal parallel zu den vorhandenen anschließe (Platz wäre genug) oder ist ein kompletter Aus- und Wiedereinbau erforderlich?

Den Ansatz verstehe ich nicht! Vor allem nicht Zusammenhang mit dem dann nachher beschriebenen gar nicht vorhandenen Problem.
Wie willst Du denn bei dieser "Prüfung" ein "Ergebnis" ermitteln?

Außerdem: neben der Kapazität eines Elkos hat ein Kondensator eben noch andere elektrische Eigenschaften (siehe Ersatzschaltbild). Das war der Ausgangspunkt meines Postings. Alle Elkos, die ich ausgelötet und gemessen habe, waren von der Kapazität her in Ordnung. Und trotzdem stimmte was nicht. Einen Elko "kurz vor Kurzschluss" (so wie ich es bei mir vermute) wirst Du durch Parellelschaltung eines intakten Exemplars nicht ermitteln können.

Parrot

Hörbert (Beitrag #8) schrieb:

Trafo der 3 Ampere bei 2x40 Volt liefern kann und sagen wir mal 2x 68000 µF, um es so richtig deutlich zu machen und entnimm diesem NT konstant 30-40 Watt

Ist keiner hier, der die Werte mal nachrechnet? Was passiert denn mit den 80W - 90W die der Trafo noch liefern kann?