So, nachdem ich hier im Forum und auf zahlreichen anderen Seiten "hier und da" von einem ähnlichen Verhalten gelesen habe, habe ich mal angefangen, mich auf die Fehlersuche zu machen. Das stabile Gehäuse ist leider nicht sehr "wartungsfreundlich" zu öffnen - da kann ich glatt verstehen, warum das Gerät beim Bosch-Service nicht so wirklich jemand aufgemacht hat: 8 Schrauben im Gehäuseboden und dann noch 4 an den Alustreben musste ich lösen, um den unterne Deckel abzubekommen.
Was ich da dann zu sehen bekam, war auf den ersten Blick ganz übersichtlich: Drei Platinen und ein Trafo. Von links nach rechts:
Also hab ich das Ding mal im offenen Zusand angeschlossen und betrieben. Funktioniert. Wie jetzt? Plötzlich ist alles in Ordnung? Ich hab dann mal die Wärmebildkamera rausgeholt und ein bisschen "geforscht". (das Bild 2 ist um 90 Grad zu ersten gedreht).: Nach kurzer Betriebszeit hat sich der Spannungswandler auf ~ 89°C erhitzt - Tendenz: langsam steigend. Die gemessene Temperatur ist für den Spannungswandler noch im grünen (oder muss man hier sagen "im blauen"?) Bereich - er würde erst bei 180°C in den Shutdown gehen - allerdings ist das "gefühlt" schon ziemlich hoch. OK, das Ding macht aus 25 Volt 5.2 Volt - der Rest wird in Wärme umgesetzt. Was soll's, ich werde die Platine wohl mal ausbauen und genauer unter die Lupe nehmen...
... to be continued - es sei denn jemand weiß einen besseren Rat... 🙂
Was ich da dann zu sehen bekam, war auf den ersten Blick ganz übersichtlich: Drei Platinen und ein Trafo. Von links nach rechts:
- Die Standy-By-Platine, die immer eingeschaltet ist, solange der Netzstecker sitzt. Hier werden ein paar Kleinspannungen erzeugt und u.A. die grüne LED und versorgt. Außerdem gibt's hier ein paar Relais, die u.A. die Netzspannung zum Trafo "schalten".
- Die Gleichrichter - machen aus der ungefährt 10 und 20 Volt Wechselspannung eine enstprechende Gleichspannung (von ungefähr 12 bzw. 25 Volt).
- Vermutlich die Endstufe. Hier liegt Eingangsseitig 25 V Gleichspannung an - und die Stereo-Lautsprecher und der Subwoofer sind angeschlossen.
Also hab ich das Ding mal im offenen Zusand angeschlossen und betrieben. Funktioniert. Wie jetzt? Plötzlich ist alles in Ordnung? Ich hab dann mal die Wärmebildkamera rausgeholt und ein bisschen "geforscht". (das Bild 2 ist um 90 Grad zu ersten gedreht).: Nach kurzer Betriebszeit hat sich der Spannungswandler auf ~ 89°C erhitzt - Tendenz: langsam steigend. Die gemessene Temperatur ist für den Spannungswandler noch im grünen (oder muss man hier sagen "im blauen"?) Bereich - er würde erst bei 180°C in den Shutdown gehen - allerdings ist das "gefühlt" schon ziemlich hoch. OK, das Ding macht aus 25 Volt 5.2 Volt - der Rest wird in Wärme umgesetzt. Was soll's, ich werde die Platine wohl mal ausbauen und genauer unter die Lupe nehmen...
... to be continued - es sei denn jemand weiß einen besseren Rat... 🙂
So, hat dann doch noch einen Tag länger gedauert - hier nun der weitere Fortschrittsbericht -- falls es wen interessiert.
Wie schon geschrieben vermute ich die relativ hohe Temperartur am Spannungswandler/Linearregler (LM317 - das Ding mit dem "Kühlkörper" hinten links auf dem ersten Foto) als Fehler-"begünstigend". Also, raus mit der Platine und näher anschauen: was aber ein ganz schöner Akt ist, da 4 der Kabel festgelötet sind und ich die anderen Enden erst nach Öffnen der Oberseite aus zwei anderen Platinen ziehen musste (Foto 2). Wie man auf dem ersten Foto schon sieht "gefällt" mir auch der vor dem Linearregler (LDO) sitzende Elko nicht sonderlich. Irgendwie sieht es so aus, als hätte er aufgegeben und seine Innereien auf dem LDO hinterlassen. Schließlich ist der Elko auch "nur" für 105°C spezifiziert - und er sitzt neben einem Bauteil, dass durchaus heißer werden kann. Wenn der Elko defekt wäre und einen Kurzschluss verursachen würde, würde das wiederum zu einem höhreren Strom führen, was wiederum zu einer höheren Temperatur des LDO führen würde - ein Teufelskreis - zumindest in der Theorie.
Den Elko hab' ich ausgelötet (Foto 3) und durchgemessen - er funktioniert vorbildlich... Mist. Soviel zur Theorie.
Also doch der LDO? Immerhin funktioniert er ja - zumindest immer wenn ich hinschaue. OK, raus damit - Bild 4.
OK, und nun? Erstmal Messen und Nachrechnen: Der LDO macht aus ungefähr 25 Volt ungefähr 5 Volt. Der Spannungsteiler, der die Ausgangsspannung des LDO einstellt ist mit (gemessenen) 240 Ohm und 750 Ohm auf 5,15 Volt eingestellt. Frage an mich und meine Kollegen am Rande: Warum wurde hier ein "teurer" regelbarer LM317 (Stückpreis 24 Ct bei Abnahme von 10.000 Stück + plus 2 Widerstände) gegenüber einem "günstigeren" LM7805 Festspannungsregler (Stückpreis 23 Ct bei Abnahme von 10.000 Stück - keine weitere Beschaltung nötig) verbaut? Nur, um 5.15 Volt, statt genau 5.0 Volt zu haben? Ich weiß es nicht...
OK, zurück zum Thema: Innenwiderstand der Schaltung (im spannungslosen Zustand) gemessen - knapp 1 Kiloohm - also ca. 100mA werden für den 5V-Volt-Teil benötigt. Was sagt das über die Abwärme? Um aus 25 Volt 5 Volt zu machen, werden also 20 Volt bei 100 mA "verbrannt" - das sind 2 Watt, die hier in Wärme umgesetzt werden. Meine Taschenlampe mit einer ähnlichen Leistungsaufnahme macht mit zwei Watt ordentlich Licht -- aber das nur am Rande. Interessant ist das auch für den Akku-Betrieb: Vermutlich werden mit demselben LDO auch aus den 18 Volt Akku-Spannung 5 Volt erzeugt - in dem Fall wären 1,3 Watt "für nüscht".
Also, kein Wunder, dass das da so warm wird. Und nun? Jetzt kann ich nur vermuten... vielleicht eine Wechselwirkung von LDO und danebenliegendem Elko? Und irgendwann sind halt die 180°C im LDO erreicht und er schaltet ab?
Mein Latein für das Schaltungsverständnis ist hier erstmal zuende - so ganz ohne Schaltplan und so. Aber: Wenn meine Vermutung stimmt, dann werde ich den Spannungsregler mal gegen was schickeres Tauschen...
Viele Grüße
Fees
Wie schon geschrieben vermute ich die relativ hohe Temperartur am Spannungswandler/Linearregler (LM317 - das Ding mit dem "Kühlkörper" hinten links auf dem ersten Foto) als Fehler-"begünstigend". Also, raus mit der Platine und näher anschauen: was aber ein ganz schöner Akt ist, da 4 der Kabel festgelötet sind und ich die anderen Enden erst nach Öffnen der Oberseite aus zwei anderen Platinen ziehen musste (Foto 2). Wie man auf dem ersten Foto schon sieht "gefällt" mir auch der vor dem Linearregler (LDO) sitzende Elko nicht sonderlich. Irgendwie sieht es so aus, als hätte er aufgegeben und seine Innereien auf dem LDO hinterlassen. Schließlich ist der Elko auch "nur" für 105°C spezifiziert - und er sitzt neben einem Bauteil, dass durchaus heißer werden kann. Wenn der Elko defekt wäre und einen Kurzschluss verursachen würde, würde das wiederum zu einem höhreren Strom führen, was wiederum zu einer höheren Temperatur des LDO führen würde - ein Teufelskreis - zumindest in der Theorie.
Den Elko hab' ich ausgelötet (Foto 3) und durchgemessen - er funktioniert vorbildlich... Mist. Soviel zur Theorie.
Also doch der LDO? Immerhin funktioniert er ja - zumindest immer wenn ich hinschaue. OK, raus damit - Bild 4.
OK, und nun? Erstmal Messen und Nachrechnen: Der LDO macht aus ungefähr 25 Volt ungefähr 5 Volt. Der Spannungsteiler, der die Ausgangsspannung des LDO einstellt ist mit (gemessenen) 240 Ohm und 750 Ohm auf 5,15 Volt eingestellt. Frage an mich und meine Kollegen am Rande: Warum wurde hier ein "teurer" regelbarer LM317 (Stückpreis 24 Ct bei Abnahme von 10.000 Stück + plus 2 Widerstände) gegenüber einem "günstigeren" LM7805 Festspannungsregler (Stückpreis 23 Ct bei Abnahme von 10.000 Stück - keine weitere Beschaltung nötig) verbaut? Nur, um 5.15 Volt, statt genau 5.0 Volt zu haben? Ich weiß es nicht...
OK, zurück zum Thema: Innenwiderstand der Schaltung (im spannungslosen Zustand) gemessen - knapp 1 Kiloohm - also ca. 100mA werden für den 5V-Volt-Teil benötigt. Was sagt das über die Abwärme? Um aus 25 Volt 5 Volt zu machen, werden also 20 Volt bei 100 mA "verbrannt" - das sind 2 Watt, die hier in Wärme umgesetzt werden. Meine Taschenlampe mit einer ähnlichen Leistungsaufnahme macht mit zwei Watt ordentlich Licht -- aber das nur am Rande. Interessant ist das auch für den Akku-Betrieb: Vermutlich werden mit demselben LDO auch aus den 18 Volt Akku-Spannung 5 Volt erzeugt - in dem Fall wären 1,3 Watt "für nüscht".
Also, kein Wunder, dass das da so warm wird. Und nun? Jetzt kann ich nur vermuten... vielleicht eine Wechselwirkung von LDO und danebenliegendem Elko? Und irgendwann sind halt die 180°C im LDO erreicht und er schaltet ab?
Mein Latein für das Schaltungsverständnis ist hier erstmal zuende - so ganz ohne Schaltplan und so. Aber: Wenn meine Vermutung stimmt, dann werde ich den Spannungsregler mal gegen was schickeres Tauschen...
Viele Grüße
Fees
Ok, Ok, ich musste dann doch nochmal ran.
Idee: Einen Schaltregler statt des LDO einbauen. Ein Schaltregler hat einen Wirkungsgrad von > 90% und wird somit gar nicht erst warm. Nachteil 1 - und wahrscheinlich ausschlaggebend für die Produktdesigner von Bosch: Das Ding kostet Geld. Als Endkunde kostet mich so ein Teil (bspw. OKI-78SR-5) knapp 5 Euro und auch bei 10.000er Abnahme ist er mit 3,50 Euro um einiges teurer als die 24 Cent vom letzten Posting. Aber OK, ein Kollege hat zufällig welche auf dem Tisch liegen - also kostet er erstmal gar nichts...
Bleibt Nachteil 2: Das Ding ist leider nicht pinkompatibel zum verbauten LM317. Und - brauchen wir hier wirklich 5.15 Volt oder reichen vielleicht auch 5.0 Volt?
Also: Basteln und ausprobieren. (Bild 1).
Ich habe den alten LDO relativ weit oben "abgeknipst", sodass ich die Beine etwas mit Schrumpfschlauch versehen und biegen konnte. Das linke Bein des alten LDO brauch ich gar nicht - hierrüber wurde die Ausgangsspannung eingestellt und der Schaltregler liefert einfach immer 5 Volt. Pin 1 des Schaltreglers muss auf Pin 3 des abgezwackten LDO (Ausgang); Pin 3 des Schaltgelers muss auf Pin 2 des LDOs (Eingang).
Für Pin 2 des Schaltreglers musste ich mir noch einen Masse-Pegel suchen - den hab ich auf der Unterseite an dem schwarzen Kabelhalter (unten im Bild) gefunden und mit dem braunen Kabel angeschlossen.
Achtung: Auf dem Foto ist saß der LDO "richtig herum" - links ist Pin 1, rechts Pin 3. Der Schaltregler sitzt "verkehrt herum" - rechts Pin 1, links Pin 3.
Das Grüne Kabel in meinem Aufbau verbindet Pin 3 des Schaltreglers mit Pin 2 des ehemaligen LDOs - eigentlich hätte man das auch direkt anlöten können, aber ich wollte noch was ausprobieren: Wieviel Strom zieht die Schaltung wirklich? Die Antwort findet sich im zweiten Bild: Knapp 100 mA - wie oben berechent.
Ach, habe ich erwähnt, dass damit im Augenblick auch alles funktioniert? Seit knapp 2 Stunden läuft das Radio nun mit dem neuen Schaltregler... 🙂 Juhu!
Keine Ahnung, ob mein Problem nun wirklich gelöst ist, ... ich lass das Ding nun einfach mal laufen und schaue was passiert... 🙂
Gute Nacht
Fees
Idee: Einen Schaltregler statt des LDO einbauen. Ein Schaltregler hat einen Wirkungsgrad von > 90% und wird somit gar nicht erst warm. Nachteil 1 - und wahrscheinlich ausschlaggebend für die Produktdesigner von Bosch: Das Ding kostet Geld. Als Endkunde kostet mich so ein Teil (bspw. OKI-78SR-5) knapp 5 Euro und auch bei 10.000er Abnahme ist er mit 3,50 Euro um einiges teurer als die 24 Cent vom letzten Posting. Aber OK, ein Kollege hat zufällig welche auf dem Tisch liegen - also kostet er erstmal gar nichts...
Bleibt Nachteil 2: Das Ding ist leider nicht pinkompatibel zum verbauten LM317. Und - brauchen wir hier wirklich 5.15 Volt oder reichen vielleicht auch 5.0 Volt?
Also: Basteln und ausprobieren. (Bild 1).
Ich habe den alten LDO relativ weit oben "abgeknipst", sodass ich die Beine etwas mit Schrumpfschlauch versehen und biegen konnte. Das linke Bein des alten LDO brauch ich gar nicht - hierrüber wurde die Ausgangsspannung eingestellt und der Schaltregler liefert einfach immer 5 Volt. Pin 1 des Schaltreglers muss auf Pin 3 des abgezwackten LDO (Ausgang); Pin 3 des Schaltgelers muss auf Pin 2 des LDOs (Eingang).
Für Pin 2 des Schaltreglers musste ich mir noch einen Masse-Pegel suchen - den hab ich auf der Unterseite an dem schwarzen Kabelhalter (unten im Bild) gefunden und mit dem braunen Kabel angeschlossen.
Achtung: Auf dem Foto ist saß der LDO "richtig herum" - links ist Pin 1, rechts Pin 3. Der Schaltregler sitzt "verkehrt herum" - rechts Pin 1, links Pin 3.
Das Grüne Kabel in meinem Aufbau verbindet Pin 3 des Schaltreglers mit Pin 2 des ehemaligen LDOs - eigentlich hätte man das auch direkt anlöten können, aber ich wollte noch was ausprobieren: Wieviel Strom zieht die Schaltung wirklich? Die Antwort findet sich im zweiten Bild: Knapp 100 mA - wie oben berechent.
Ach, habe ich erwähnt, dass damit im Augenblick auch alles funktioniert? Seit knapp 2 Stunden läuft das Radio nun mit dem neuen Schaltregler... 🙂 Juhu!
Keine Ahnung, ob mein Problem nun wirklich gelöst ist, ... ich lass das Ding nun einfach mal laufen und schaue was passiert... 🙂
Gute Nacht
Fees
