Grundig XV5000 Netzschalter-Problem

Hallo Reinhard,

Jetzt habe ich noch gesehen, dass Bernhard ja eine etwas andere Schaltung vorgeschlagen hatte, bei der die Zenerdiode D1 und der Spannungsteiler-Widerstand R1 schon unmittelbar hinter dem Netzschalter und noch vor dem 330k Widerstand folgen.

Ja, stimmt! Hatte ich selber schon wieder vergessen ... werde alt ...
Die Idee dahinter war, dass man mit einer Z-Diode an dieser Stelle _beide_ Schaltungsteile (Netzrelais und Einschaltverzögerung) erfasst. Und möglicherweise auch diesen Schaltkontakt an der Buchse. Die Schaltungsteil im Tuner hatte ich mir dazu aber nicht genauer angesehen.

Gruß,
Bernhard

Mit der Lernkurve aus der Anpassung der von Bernhard vorgeschlagenen Schaltung, ist nun auch die Variante von Jörg realisierbar, wenn die nachfolgenden Änderungen gemacht werden. Auch dabei können jetzt Zenerdioden im Bereich von 5,6V bis 7,5 V verwendet werden.

Die Anpassung ist in diesem Fall aber anders:




Also in Summe diese Änderungen:

R901 ändern von 330k auf 100k
R902 ändern von 47k auf 22k
R903 ändern von 10k auf 4,7k
R971 ändern von 1M auf 2,2M
R957 ändern von 1M auf 740k
D1 = Zenerdiode 5,6-7,5V hinzufügen
R1 = 4,7k hinzufügen.

Rausschmeissen/Weglassen kann man da nichts.
Ohne R957 und R971 (mit den richtigen Werten) funktiniert die Schaltung natürlich nicht.
Es hatte ja einen Grund, dass ich die Werte neu anpassen musste. Ganz doof waren die Entwickler bei Grundig auch nicht!

Reinhard

Kann man nicht weglassen? Nicht? Was soll die Leitung vom Knoten zwischen R973 und R958 nach rechts zur Einschaltverzögerung?
Für mich sieht es so aus, als müsste an diesem Knoten eine bestimmte positive Spannung anliegen, die zunächst einen Elko aufläd und danach die LS-Relais einschalten lässt. Ohne diese Spannung wird weder der Elko geladen noch werden die LS-Relais eingeschaltet.
Aber warum wird dazu eine Spannung aus dem Hilfsnetzteil oder gar aus der Tunerbuchse genommen? Das ist doch Unsinn. Die Verquickung dieser beiden Schaltungsteile erzeugt eine vermeidbare und gefährliche Abhängigkeit. Abhängigkeiten sind zu minimieren und Schnittstellen klar zu definieren. Das ist hier nicht der Fall. Neben dem Kriechstrom im Netzschalter ist die Tunerbuchse eine Fehlerquelle. Die Schaltung ist nicht resilient ggü. Einträge über diese Buchse.
Darum: Weg mit der Verbindung. Die benötigte Spannung kann man auch anderswo her holen, z.B. aus der Stromversorgung des Vorverstärkers. Der ist ja wegen des Netzrelais dann schon an.

Hallo Bernhard,

Du hast einen ganz wichtigen, bisher nicht geprüften Punkt angesprochen:
Die ordnungsgemässe Schaltung der Verstärker-EIN-/Ausschaltung durch die Tuner-Steuerspannung.

In der Simulation Deiner Schaltung mit den von mir neu angepassten Werten habe ich überprüft, dass das automatische Ein- und Ausschalten des Verstärkers durch die vom Tuner auf dem DIN-Stecker-Zentralpin gelieferten Schaltspannung (+15 V) weiterhin reibungslos funktioniert, wenn der Netzschalter des Verstärkers auf "aus" steht.

In der Simulation den Netzschalter ausgeschaltet (oder einseitig abgeklemmt). Tuner-Schaltspannung angelegt: V 5000 schaltet in der Simulation damit einwandfrei nach der korrekten Einschaltverzögerung ein und beim Abfall der Schaltspannung vom Tuner aus (mit der durch die Freilaufdiode des Netzrelais bedingten Zeitkonstante). Weil die Zeitkonstante der Entladung von C907 beim Ausschalten in Deiner Schaltung nicht tangiert ist, stimmt auch das versetzte Timing der Abschaltung von LS-Relais(zuerst) und Netzrelais (erst kurz danach) nach wie vor. Also damit: Alles in Ordnung!


In der Schaltungsvariante, die Jörg bevorzugt, funktionierte das vom Tuner gesteuerte Schalten aber in der bisherigen Ausführung nicht!
Sobald dort der Verstärker die +15V Tuner-Schalt-Spannung bekommt, schaltet zwar noch das Netzrelais, die LS-Relais aber nicht mehr! Das war leicht zu beheben. Dafür musste nur R957 von 740k auf 560k verringert werden.

Für das ordnungsgemässe Funktionieren dieser Schaltungsvariante unter allen Umständen (Schalter-Kriechstrom) musste ich in Jörgs Variante R901 auf 100k verringern. Damit entlädt sich aber nun C907 beim Abschalten zu schnell, was dazu führt, dass das Netzrelais bereits kurz vor den LS-Relais abfällt. Um Störgeräusche zu vermeiden, soll das Netzrelais aber etwas später (ca. 0,2 s verzögert) als die LS-Relais abfallen, aber keinesfalls eher. Deshalb wird C907 nun auf 22 µF vergrössert, damit stimmt das Timing wieder.

Die "Jörg-Variante" der Schaltung, die auch mit der Tuner-EIN-AUS-Schaltautomatik via Schaltspannung über das 6-polige DIN-Kabel mit Zentralpin für die 15 V Schaltspannung funktioniert, ist diese:



Diese Änderungen sind enthalten:

R901 ändern von 330k auf 100k
R902 ändern von 47k auf 22k
R903 ändern von 10k auf 4,7k
R971 ändern von 1M auf 2,2M
C907 ändern von 4,7µF auf 22µF
R957 ändern von 1M auf 560k
D1 = Zenerdiode 5,6 - 7,5 V ergänzen
R1 = 4,7k ergänzen




Hallo Jörg,

Dir ist offensichtlich nicht klar, wie die automatische Einschaltung durch das Steuersignal des Tuners funktioniert und warum und wofür das Hilfsnetzteil überhaupt vorhanden ist.

Denn Du schreibst (Zitat):
"Aber warum wird dazu eine Spannung aus dem Hilfsnetzteil oder gar aus der Tunerbuchse genommen?"
"Die benötigte Spannung kann man auch anderswo her holen, z.B. aus der Stromversorgung des Vorverstärkers. Der ist ja wegen des Netzrelais dann schon an."
"Weg mit der Verbindung. Die benötigte Spannung kann man auch anderswo her holen, z.B. aus der Stromversorgung des Vorverstärkers. Der ist ja wegen des Netzrelais dann schon an."

Hier irrst Du. Das Netzrelais ist nicht "an", wie Du glaubst, denn der Netzschalter ist ausgeschaltet, Vor- und Endstufen sind stromlos, da der große Netztrafo stromlos ist, also kann auch keine Spannung von anderer Stelle aus dem Gerät entnommen werden. Trotzdem muss bei ausgeschaltetem Netzschalter das ferngesteuerte Ein- und Ausschalten des Verstärkers funktionieren und dafür sorgt das Hilfsnetzteil. Ist ein dafür geeigneter Grundig Tuner mit dem 6-poligen DIN-Kabel mit dem V 5000 verbunden, schaltet der Tuner damit automatisch auch den ausgeschalteten V 5000 ein (und beim Abschalten des Tuners wieder aus) - nicht nur desssen Endstufen. Die Fernsteuerfunktion zur Schaltung des V 5000 ist in den Grundig Tunern T3000, T5000, ST6000, T7500 enthalten. Beim A 5000 ist die gleiche Hilfsnetzteil-Schaltung enthalten, entsprechend lässt er sich von den Vorverstärker SXV 6000, XV 5000 knackfrei (anders als bei einer schaltbaren Steckdose!) ein- und ausschalten oder von einem der genannten Tuner, die an diese Vorverstärker ebenfalls mit dem 6-poligen Kabel angeschlossen sind. Man schaltet also nur den Tuner ein (oder der z.B. im T 5000 enhaltene Timer macht das) und der Vorverstärker und die Endstufe schalten sich von selbst mit ein (und mit dem Tuner auch wieder aus). Das ist also gut durchdacht und praktisch.

Nur, wenn der Netzschalter auf "aus" steht, greift die ferngesteuerte Ein- und Ausschaltung (z.B. über den Tuner-Timer). Wenn der Netzschalter auf "ein" steht, hat er hierarchisch die Oberhand und dominiert über die Fernsteuerung, die dann ausser Betrieb ist. Das muss auch so sein, denn sonst würde beim Ausschalten des Tuners der mit seinem Netzschalter vorher eingeschaltete Verstärker ja ausgeschaltet, obwohl man noch eine andere Programmquelle hört oder hören möchte.

Zitat:
"Was soll die Leitung vom Knoten zwischen R973 und R958 nach rechts zur Einschaltverzögerung?"

C952 wird über R957 erst geladen, wenn das Netzrelais vollständig angezogen hat, das überwacht T957. Vorher sorgt T957 dafür, dass C952 nicht geladen wird.
Die Verzögerungszeit des Abfalls des Netzrelais beim Ausschalten wird von C907/R901 bestimmt (dazu hatte ich oben schon geschrieben).
Das Timing der Schaltvorgänge von Netzrelais und den Lautsprecherrelais sind sorgfältig aufeinander abgestimmt. Daher sind diese Funktionen miteinander so gekoppelt, dass das immer stimmt.


Zitat:
"Neben dem Kriechstrom im Netzschalter ist die Tunerbuchse eine Fehlerquelle. Die Schaltung ist nicht resilient ggü. Einträge über diese Buchse."

Es ist auch unter jahrzehntelangen Nutzern dieser 100er- und der 50iger-Serie keine Störung/Fehleranfälligkeit der Tunerbuchse und deren Fernsteuerung bekannt, die Schaltleitung ist niederohmig, die Spannung stabilisiert, abgeschirmt und z.B. tunerseitig beim T 3000 noch mit RC-Glied entstört. Beim V 5000 Tunereingang sorgt C907 für Entstörung. Deinem Einwand "Eintragen von Störungen" ist damit Rechnung getragen. Spätere Tunermodelle haben keine zusätzliche Entstörung an der niederohmigen stabilisierten Schaltspannung mehr, da sich das offenbar als unnötig herausgestellt hat.

Die einzige bekannte Schwachstelle in diesem Schaltungsbereich ist die hier ja ausführlich behandelte Kriechstromentwicklung im Schalter (der übrigens vom renommierten japanischen Hersteller Alps stammt) in Verbindung mit der hohen Empfindlichkeit der Einschaltautomatik.

Wenn Du mehr zur Technik des V 5000 und seinem Zusammenspiel (Einschaltautomatik) mit den passenden Grundig Tunern wissen möchtest, sind diese Schriften hilfreich:
Grundig V 5000 Bedienungsanleitung
Grundig T 5000 Bedienungsanleitung
"E. Schwarz, Grundig V 5000, ein HiFi Vollverstärker nach DIN 45500, in Grundig Technische Informationen 1/2 1980"
https://www.hifi-archiv.info/Grundig/1980-TI-1-2/
"G. Auer, K.-H. Rossdeutsch, Die Endstufe des V 5000, in Grundig Technische Informationen 1/2 1980".
https://www.hifi-archiv.info/Grundig/1980-TI-1-2/

Das Infragestellen der Sinnhaftigkeit der Grundig Schaltung mit der Aufforderung an uns, die Dir erklären zu sollen ("Kann man nicht weglassen?" "Was soll die Leitung..." "Ich lass' das weg!" "Die Verbindung scheint mir so ein Designfehler zu sein."), erübrigt sich vielleicht, wenn Du deren Funktion nach dieser Lektüre (besser) verstanden hast. Da Du mit Deinen Fragen implizierst, dass wir uns da hineinknien und Dir "Rede und Antwort stehen", kannst Du Dich eigentlich ja auch selbst da erst mal hineinfressen - bevor Du vorschnell urteilst. Fragen im Anschluss danach...dann gerne.


Reinhard

Es ist wirklich unfassbar, wie dumm, naiv und inkompetent Du mich hier hinstellst. Eine weitere Diskussion auch an dieser Stelle erübrigt sich für mich.

jörg-525-touring (Beitrag #106) schrieb:

Es ist wirklich unfassbar, wie dumm, naiv und inkompetent Du mich hier hinstellst. Eine weitere Diskussion auch an dieser Stelle erübrigt sich für mich.

Nichts davon hatte ich geschrieben, das sind Etiketten, die Du hervorholst.
Eine weitere Diskussion mit Dir macht für mich keinen Sinn, weil Du nichts mehr konstruktiv zur Sache beiträgst.

Du scheinst immerhin begriffen zu haben, dass das von mir Geschriebene stimmt und Du Dich verrannt hast. Das hättest Du auch eingestehen können, statt auf persönliche Attacke umzuschwenken. Man muss auch mal verdauen können, wenn man gezeigt bekommt, dass man auf dem falschen Dampfer war und sich hätte besser informieren können. Insbesondere, da Du Dich ja für intelligent, erfahren und kompetent hältst.


Reinhard

In meiner ersten Messung des Isolationswiderstands (und Kriechstrom) am ausgelöteten Netzschalter einer Grundig Endstufe A 5000 hatte ich ja Werte erhalten, die deutlich unter denen lagen, die gemäss Simulation zum Anziehen des Netzrelais nötig sind.

Daraufhin hatte Bernhard darauf hingewiesen, dass das Auslöten des Schalters ja eine "Trocknung" bewirkt, den Wassergehalt im Pertinax nahe den Lötspins mindert und dadurch der am ausgelöteten Schalter gemessene Kriechstrom evtl. kleiner ist. Ausserdem war ich mir nicht mehr sicher, ob ich bei der Messung dieselbe Polung (+ am selben Schalterkontakt wie im Betrieb) verwendet hatte.


Ich habe inzwischen einen zweiten A 5000 erhalten, der nach Angaben des Besitzers den Fehler "Gerät schaltet selbsttätig ein und lässt sich mit dem Netzschalter dann nicht mehr ausschalten" vor einigen Tagen zeigte, als es so tropisch warm war.

Bei mir heute eingetroffen, tritt der beschriebene Defekt an diesem zweiten Gerät gerade nicht mehr auf, ein Indiz, dass es von der aktuellen Umgebungstemperatur und Luftfeuchte abhängt. Momentan habe ich zwar sommerlich warme Umgebungs-Temperatur, aber nicht mehr die Gluthitze bis über 30°C (teilweise bis 40°C) und nicht mehr die hoher Luftfeuchte, die wir noch vor ca. einer Woche hatten.

Bei welcher Stromschwelle das Netzrelais anzieht, ist nicht genau bekannt, ich habe mal dafür 10 mA Spulenstrom angenommen - das scheint mir ein für eine Abschätzung des dafür nötigen Schalterkriechstroms vernünftiger Wert für die Schaltschwelle. In der Simulation (LTSpice) habe ich für 10 mA Spulenstrom den nötigen Schalterkriechstrom bestimmt. Der hängt etwas vom verwendeten Transistormodell und natürlich vom Beta (hfe) des Schalttransistors ab. Am empfindlichsten war das BC550C (Philips) Modell. Das habe ich mit dem max. möglichen Beta= 800 in der Simulation verwendet (worst case). Damit genügt bereits ein Schalterkriechstrom von 10 µA, um die Schaltschwelle von 10 mA beim Relais-Spulenstrom zu erreichen.

Mit dem Standard-Modell eines BC548C und zugewiesenem Bf=600 (beta)betrug die Empfindlichkeitsschwelle für das Anziehen des Netzrelais 20 µA, wieder Relais-Spulenstrom von 10 mA dafür angenommen. Ich gehe nach diesen Simulationsergebnissen davon aus, dass es im Gerät ab frühestens 10 µA Kriechstrom, wahrscheinlich aber ab ca. 20 µA zum Anziehen des Netzrelais kommt.

Gemäss Bernhards Vorschlag habe ich diesmal den Schalterkriechstrom im eingebauten Zustand gemessen. Dabei muss lediglich R903 an der Seite zum Gleichrichter einseitig abgelötet werden, da sonst beim Anlegen einer Prüfspannung an den Schalter der Elko C909 (220µF) geladen wird. Ich habe auch auf dieselbe Polarität wie beim regulären Betrieb geachtet.
Tatsächlich zeigt sich damit ein Kriechstrom, der etwas grösser ist, als später am ausgelöteten Schalter gemessen. Also ist an Bernhards Vermutung was dran (Löten vermindert ggf. Kriechstrom durch "Trocknungseffekt").

Auswertung und grafische Darstellung folgen noch.


Reinhard


Edit:
Änderung am 30.07.2022 17:40h

Dumme Frage von mir:
Kann man das Ganze nicht umgehen, in dem man einen kleinen Dauermagneten ( 10 Stück 2 Euro) mechanisch am Schalter befestigt und dann
den Kontakt durch einen Reed-Kontakt ersetzt? Oder vielleicht durch eine Gabellichtschranke, die feuchtigkeitkeitsresistenter ist? Gleichspannung ist ja vorhanden.
gst

Hallo gst,

Man kann sich weitere Lösungen ausdenken. So etwas, an das Du denkst, sicher auch. Ist aber m.E. technisch etwas komplizierter, das auszutüfteln und unterzubringen.

Es gibt ja jetzt bereits drei wunderbar und sehr einfach zu realisierende Lösungen:

a) Schalter-Kreuztausch innerhalb des Gerätes (Dutzendfach bewährt und für einen Geübten einfach)
b) Änderung einiger Widerstandswerte in der vorhandenen Ansteuerung des Schalttransistors und Hinzufügen eines weiteren Widerstands und einer Zenerdiode gem. Vorschlag von Bernhard (in der Simulation einwandfreie Funktion)
c) Dgl. wie b), nur in leicht anderer Weise mit zus. Änderung eines Kondensators, gem. Variante von Jörg (in der Simulation ebenfalls einwandfreie Funktion).


Es geht jetzt nur noch darum, festzustellen, ab wann der Kriechstromfehler kritisch wird. Wann beginnt er, sich auszuwirken? Die Frage und die Messungen sind ist eher von dem Wunsch nach mehr Erkenntnis getrieben. Weder Mechanismus der Stromleitung im Pertinaxmaterial noch dessen Entstehung ist sonst bekannt.
Schliesslich ist da nichts angekohlt, es werden nur winzige Ströme über den Schalter geschaltet und die anliegende Spannung ist mit 24 V niedrig. Wieso entsteht trotzdem zwischen den beiden Schalterpins, an denen die 24V dauernd anliegen über Jahrzehnte dieser Kriechstrom, nur bei diesen? An den daneben und gegenüber im Schalter liegenden Kontakten ist dagegen der Isolationswiderstand perfekt, wie neu.

Reinhard