Alterung von Kondensatoren

[tholan]

Hi,
wollte mal fragen, ob's Experten gibt, die sich schonmal
mit der Alterung von Kondensatoren auseinandergesetzt haben.
Ein Freund hat mich gebeten, ihm eine
Spannungsversorgung für ein sehr altes Kondensatormikrofon
zu bauen. Im Mikrofon befindet sich eine Röhre (AC701K).
Die hätte gerne 4V Heitzspannung (100mA) und 120V für
Katode/Anode (0,45mA).
Die Gitterspannung wird nun über einen 1µF, 150V Elko vor dem
Ausgangsübertrager abgeblockt.
Meine Frage ist nun:
Das Mikro hat nun mindestens 15 Jahre an keiner Spannungsversorgung
mehr gehangen. Baujahr ist laut Datenblatt 1965.
Kann man den Elkos da drinnen noch trauen?
Kann die Übertragerspule leiden, falls der Elko durchschlägt?
Die Spannungsversorgung kriege ich schon hin.
Das Mikro ist allerdings eine alte kleine Kostbarkeit
und ich will's nicht noch kaputter machen, als es
vielleicht schon ist.
Vielen Dank,
tholan

[nestandart]

einfach mit 1,5-mal-grosserem Volt-volumen testen.

wenn es aushält ... würde ich trotzdem nicht die risiko eingehen.

IMHO

[shaun]

Da schliesse ich mich an. Wenn wir Restaurierungen haben, sind Elkos immer Gute Kandidaten für einen Soforttausch vor dem Einschalten, Leckströme und Kapazitätsverlust sind üblich. Wenn Dein Netzteil den Strom begrenzt, bzw dies durch den Anodenwiderstand der Röhre gegeben ist, wird dem Übertrager eher nichts passieren, aber Leckstrom wird zu Pegelverlust und Verzerrungen führen, also raus damit. Ansonsten viel Spass mit dem Netzteilbau, das bisschen Strom lässt sich ja noch gut mit Printtrafos erledigen, ich habe gestern gerade einen Spannungsregler für 4 Endröhren (300V, 300mA max) umgebaut, da wird's dann schon ungemütlicher.

[kalledom]

Ich kann nur dringend bei länger gelagerten Elkos empfehlen, diese erst einmal mit geringem Konstantstrom von 1...5 mA in 10V-Stufen zu laden, damit sich der Elko wieder formieren kann. Gleichzeitig beobachten, ob die Spannung auch wirklich entsprechend der Kapazität ansteigt.
Die 'Isolierschicht' eines Elkos baut sich bei langer Lagerung ab und bei Stromfluß / Ladung wieder auf. Wenn bei schlechter 'Elektrolyseschicht' gleich voller Strom bei voller Spannung drauf gegeben wird, könnte das Ganze zerstört werden und der Elko dann platzen.

[avatar]

Das Elektrolyt (in heutigen Elkos ist es ein Gel) verschwindet aufgrund von winzigen Undichtigkeiten mit der Zeit aus den Elkos. Im Lauf von Jahren oder gar Jahrzehnten trocknen die Elkos regelrecht aus. Wenn ein Elko ständig hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wird die Austrocknung noch beschleunigt. Manchmal kann man den Schaden durch eine Kapazitätsmessung allein gar nicht erkennen und der defekte ELKO verrät sich erst indem man den ESR (equivalenten Serien-Widerstand) misst.

Manchmal erkennt man ausgetrocknete ELKOs, nach dem Ausbau schon an ihrem zu geringen Gewicht.

[tholan]

Tschö,
Ihr meint also, ich soll die in jedem Fall austauschen.
Da werd ich dann erstmal 'n bischen Googeln, wie ich das Mikro
unbeschadet aufkriege.
Nächstes Prob wäre so'n kleinen 1µF/150V Kondensator aufzuteiben.
Mir schwant, daß der ziemlich klein sein muß, bei der größe
des Mikros.
Wundert mich, daß es 1965 schon so kleine Elkos für 150V gab.
Na, erst mal gucken, wie's da drinnen aussieht.
thx,
tholan

[shaun]

Vielleicht hab ich's ja überlesen, aber wenn Du den Mikro-Typ verrätst, stehen die Chancen auf eine Serviceanleitung vielleicht etwas besser. Da Du weisst, was drinnen ist ohne es aufgemacht zu haben, vermute ich mal, dass Du zumindest einen Schaltplan hast. Na, welches isses? AKG, Telefunken, Neumann? Die 1u-Elkos dieser Spannungsklasse (heute 160V) sind auch nur 6-7mm dick, da sollte sich also was machen lassen.

[tholan]

Das Mikro ist ein KM 64 von Neumann.
Schaltplan ist oben als Anhang in meinem ersten Posting.
Ich habs mittlerweile schon unbeschadet aufgekriegt.
Das waren nur 3 Madenschrauben, die das
Gehäuse von Innen her hielten.
Habe mal für Interressierte ein Foto angehängt.
Den 1µF Kondensator habe ich ausgelötet und über
'ne Einweggleichrichtung und 'nem Spannungsteilerpoti
von 2M2 am Netz langsam auf 240V Hochgefahren.
Der war, laut Aufdruck sogar Spannungsfest bis 250/275V
Als ich dann den Netzstecker zog habe ich am Multimeter
gesehen, daß er noch Kapazität hat. Es hat vielleicht
'ne Minute gebraucht, bis er im 1V- Bereich war.
Ob's noch 1µF sind, werde ich am Sound hören,
da das Ding einen Hochpaß darstellt.
Den 22µF an der Anode habe ich mit Fliegenbeinen
in der Schaltung von 0 - 4V hochgefahren.
Wie's scheint, sind die Elkos wohl noch fit.
Jetzt muß ich sehen, wo ich stabile, rauscharme 120V
mit min. 0,45mA herkriege.
Ich denke da an sowas wie 'ne Inverterschaltung
mit 'nem Phasenschieber und 'nem "umgekehrten" 5V- Trafo.
Vielleicht hat da ja jemand noch 'ne einfachere Lösung.
Danke Euch,
Tholan

[PICture]

Hallo Tholan!

Ich habe versucht ein Netzteil für Dich zu Skizzen. Für Berechnungen habe ich folgende Netztrafos vom Reichelt genommen: EI 30/10,5 106 und EE 20/6,1 109.


Heizung 4V/0,1A Anode 120V/0,45mA

A A
| |
.-. |
| | 22 Ohm |
| | |
'-' 1N4007|
| |
<----. ,-----+-------. ,---->|-+
)|( )|( |
)|( )|( | +
220V,50Hz )|, 6V~ '|( ###
)|( )|( ---
)|( )|( |
<----' '-----+-------' '-------+
| |
=== ===
Netztrafo GND Netztrafo GND
220V/6V 220V/9V
umgedreht

[shaun]

Im Prinzip passt Dein Entwurf natürlich, am 22R fallen bei 100mA Heizstrom 2V ab, bleiben die gewünschten 4V für die Möhre. Nun habe ich die AC701K aber nur für G-Heizung gefunden - klar, auch eine Röhre für "Batterie"-Heizung kann man mit Wechselstrom heizen, aber das würde ich doch eher bleiben lassen, wenn der Heizstrom über die gemeinsame Masse des Anschlusskabels fliesst - und natürlich nicht zuletzt im Hinblick auf Brumm, auch wenn es eine indirekt geheizte Röhre ist. Daher würde ich ausserdem die Anodenspannung stabilisieren, wie aufwändig die Siebung in den Speisegeräten von Neumann erfolgt, kann man dem angehängten U67-Netzteil-Schaltplan ansehen (Ich weiss, die Qualität ist nicht toll)

[PICture]

Hallo schaun!

Vielen Dank fürs Anschauen meiner Skizze. Es hat mich beruhigt, dass sie gruntsätzlich passt.

Natürlich kann man eine Röhre mit direkt beheizter Kathode nicht mit einem Wechselstrom beheizen, wenn man ausser "Brum" noch was hören will. :). Ich habe aber nur auf das Schaltplan geschaut, laut meinem Wissen ist dann die Röhre indirekt beheizt.

Wenn die Röhre aber direkt beheitzt ist, braucht sie eine "saubere", stabilisierte 4V Spannung (Brückengleichrichter+Elko+LM317 anstatt 22 Ohm).

Stabilisierung der Anodenspannung ist nicht nötig, gute Filtrierung aber schon. Man kann, wenn nötig, noch mehrere RC Lowpässe am Anodenspaannung anschliessen.

MfG

[shaun]

Oh, ein Vissmerständnis. Ich wollte nicht gesagt haben, dass die Röhre direkt geheizt ist, ist sie nämlich nicht. Da ich selbst gerade für einen Freund einen Röhrenverstärker zurechtdesigne musste ich feststellen, dass auch eine indirekt geheizte Vorstufenröhre mit symmetrischer AC-Heizung die Brummunterdrückung um glatte 20dB versaut, daher habe ich doch noch einen kleinen Low-Drop-Regler mit Sanftstart gebastelt. Bei dem Mikro würde mich stören, dass der Heizstrom sich den Rückleiter mit der Anodenspannung teilt, Übersprechen im Kabel ist dagegen eher nicht zu befürchten (Symmetrie). Dein RC-Filter-Vorschlag geht ja in die gleiche Richtung wie eine Netzteilschaltung desselben Herstellers, die ich vorhin angehängt habe.

[tholan]

Ich danke Euch vielmals!
Dachte schon, ich wäre voll offtopic hier mit meinem Mikro.
Ich war auch gerade am rumprobieren mit "verkehrtrummen" Trafos.
Ich bin natürlich vorsichtig mit dem Mikro, da ich gesehen
habe, daß die AC701 doch schon ein bis zwei Doppelmark kostet,
wenn man sie überhaupt findet.
Wenn ich die Heizung mit 4V Wechselspannung betreibe,
stresst die das nicht doch mehr, als wenn ich 'ne Gleichspannung
anlege? Das sind immerhin 11Vpp.
Das blöde ist, daß beim Mikro alle Massen und Schirme auf einem Pin rauskommen.
Was haltet Ihr davon, wenn ich die 4V mit 'nem Extratrafo,
Brückengleichrichtung und 'nem LM317, bzw. Brückengleichrichter,
fetter Ladeelko und Strombegrenzung auf 100mA aufbaue (is simpler)?
Dann kann ich die 2 Trafos für die Gitterspannung auch besser
aufeinander anpassen.
Der 9V Eingang vom 2. Trafo hat doch 'ne ziemlich geringe Impedanz,
d.h. ich bräuchte auch 'nen fetten 6V Trafo.
Oder nimmt sich das nix, wenn ich die Übersetzungsverhältnisse
zwischen den Trafos ändere ?

[PICture]

Hallo tholan!

Ich glaube, dass Du geringe Resistanz meinst (mit Gleichstrom gemessen). Für 50Hz Wechselspannung ist die Impedanz sicher nicht zu klein. Du brauchst keinen "fetten" 6V Trafo, da der "umgekehrte" praktisch im Leerlauf (ca. 0,45 mA) arbeitet und die 6V nicht belastet. Du kannst Dir die Übersetzungsverhältnisse berechnen oder experimental rausfinden. In jedem Fall würde ich Dir raten mit entsprechenden Lastresistoren und nicht mit dem kostbarem Micro zu experimentieren.

Viel Spass und Erfolg! :)

[kalledom]

Hallo tholan,
wie wär's, wenn Du für die hohe Spannung einen Trafo mit etwas mehr Leistung besorgst und zusätzlich einige Windungen für die 4V aufbringst; es darf kein vergossener Trafo sein, am besten einer mit Ringkern.

[tholan]

@PICture:
hehe :) ,hab ich schon gemerkt, bei mir baut sich da
die olfaktorische Resistanz auf, die meistens dazu führt
das ich den Stecker sofort ziehe (..sprich, wenns stinkt..).
und außerdem habe ich mir die Finger verbrannt an dem
Lastwiderstand, den ich zwischen die Trafos geklemmt hatte.
Werde mal noch ein paar Trafokombinationen aus meiner
Sammlung ausprobieren.
Und das ist natürlich Ehrensache: Getestet wird erst
auf Herz und Nieren nur mit Widerständen.
Last an 120V für 0,45mA ca. 270K,
an 4V für 100mA 40R.
Ich seh auch zu, daß die 120V im Bereich von 0mA - 1mA
(120K - Unendlich) schön stabil sind.
Nen symmetrischen VV muß ich auch noch bauen.
Da das Mikro allerdings über 'nen Trafo rauskommt
kann ich ja erstmal den invertierten Ausgang auf Masse
klemmen und es mit 'nem unsymetrischen VV testen.
Ihr habt mir sehr geholfen.
Ich geb dann nochmal Laut, wenn ich was höre durch das
"Schätzchen"
thx,
tholan

[tholan]

Hi, da bin ich wieder mit Ergebnissen.
War 'ne spannende Sache, als ich das Mikro zum ersten Mal an
die Spannungsversorgung anschloß.
Es hat aber wunderbar funktioniert.
Die Gitterspannung mußte ich noch mit 'ner Z-Diode ein bischen
runterholen, da das Mikro sonst sehr schnell zerrte (wahrscheinlich Sättigung).
Jetzt läuft die AC701k mit ca 118V Gitterspannung ganz wunderbar.
Speziellen Dank an PICture: Dank Deines Schaltbildes
habe ich den wesentlich einfacheren Weg für's Grundkonzept
gewählt.
Ich hab aber auch gemerkt, daß bei vielen Trafokombinationen
doch böse Verlustströme auftreten. Hat 'ne Weile gebraucht,
bis ich die richtigen gefunden hatte. Hier fließt zwischen den
beiden gerade noch ein Leerlaufstrom von 27mA bei einer Spannung
von 22V, am Ausgang liegen dann 130V.
Bei anderen Kombinationen, die Rechnerisch auch
hätten passen sollen, ging der Leerlaufstrom bis 800mA hoch.
Danke auch an Shaun für's Schaltbild des NU67.
Hab mir die Brummfilter daraus abgeguckt.
Das Brummen (trotz Einweggleichrichtung: 100Hz!)
das ich jetzt noch auf meinem
Oscar an meiner Schaltung auf den 115V sehe
sind höchstens noch 1,5mV (das kann ich nur noch schätzen.)
Zu hören ist jedenfalls nix, obwohl die Schaltung noch nicht
mal im Gehäuse ist.
thx,
tholan

[PICture]

Hallo Tholan!

Herzlichen Glückwusch! Mir war´s klar, was für ein Unterschied zwischen Theorie und Praxis, vor allem bei untypischen Schaltungen, gibt. Es wäre ein Wunder, wenn die erste berechnete Schaltung schon die optimale wäre. Ich freue mich, dass ich Dir helfen konnte. :)

MfG

[shaun]

Jo, wunderbar, dass es geklappt hat. 1,5mV Brumm (s-s vermute ich?) ist natürlich ok, ich habe mit meiner aktiven Regelung (Längsreglung mit MOSFET) 300V bei 0,27A bei ca. 2mVss hinbekommen, irgendwo hört Perfektionismus auch mal auf, da hört man selbst mit Klipschhorn eher den Trafo von Nachbars Radiowecker brummen ;)