Heinzelmann "Limited Edition"

Der Schwachpunkt im design des Netzteils bei diesem Gerät ist ja bekannt. Der Längstransistor Q206 kann allein schon durch das Einschaltverhalten oder Einstecken des Netzsteckers von Spannungsspitzen zerstört werden. In einem kleinen team haben wir eine Lösung für das Problem erarbeitet, welche ich in meinem eigenen Retro-Heinzelmann auch umgesetzt habe. Den Bericht hatte ich auch in diversen Fachforen gepostet.

Das Netzteil teilt sich auf in eine Schaltstufe mit den Transistoren Q205 und Q204 und eine Längsregelung mit Q206. Das Radio wird eingeschaltet indem ein Massepotential vom Kombipotentiometer die beiden Transistoren der Schaltstufe durchsteuert. In dem Funkschauartikel von 2005 wird die Schaltstufe durch einen Darlington ersetzt. Darlingtons kann man jedoch schaltungsbedingt nicht in die Sättigung treiben, sind also keine guten Schalter.

Trafo und Gleichrichter liefern ca. 15V. Der Längstransistor Q206 stabilisiert diese auf ca. 10V. Auf dem Schaltplan im Bereich der CMOS-Schalter ist auf dieser Leitung zwar 12V angegeben, aber diese Angabe stimmt nicht.

Die Aufgabenstellung war nur mit Standardbauteilen eine Ersatzschaltung für das Netzteil auszudenken. Das NF-IC LA4558 wird im Original von der unstabilisierten Spannung, also mit 15V, versorgt. Damit ist der Baustein an seiner absoluten Obergrenze. Im neuen design soll seine Spannungsversorgung deshalb auf die stabilisierte 10V-Seite wandern.

Das Konzept sieht nun einen Standard-PNP (BD136 o. BD138 o. BD140) für den Schaltvorgang und einen einstellbaren Längsregler LM317 für die 10V Erzeugung vor. Die 10V sollen nicht schlagartig geliefert werden, sondern über eine Zeitkonstante, welche den Elkos Zeit für ihre Lade- bzw. Entladevorgänge einräumt (softstart).

T1 muss kein Typ mit einer selektierten Stromverstärkung sein. R2 wurde für einen kräftigen Basisstrom vorgesehen. Der Schaltkontakt am Lautstärkepotentiometer schafft diesen Strom mühelos. Damit ist T1 in Sättigung und muss nicht gekühlt werden.

Der LM317 regelt derart, dass zwischen OUT- und ADJ-Pin immer nominal 1,25V anliegen. Mit der Spannungsteilerdimensionierung von R3 und R4 ergeben sich ziemlich genau 10V am Ausgang.

D1/C2 und R3 sorgen für einen Softstart des Ausganges, und verhindern so eine starke Stromüberhöhung beim Einschalten durch T1. C2 lässt den ADJ-Pin nur langsam steigen. R5 lädt C2 im Betrieb komplett auf, damit C2 die Regelung nicht beeinträchtigt, und entlädt C2 im ausgeschalteten Zustand.
Der Haupteil der Anstiegsgeschwindigkeit der Ausgangsspannung des LM317 wird von dem Querstrom durch den Spannungsteiler R3/R4 bestimmt, und der ist 1,25V / 470R = 2,66mA

Laut Datenblatt braucht der LM317 am Ausgang eine Mindestlast von typisch 3,5mA (maximal 10mA), damit der Ausgang sauber regelt und nicht hochläuft (Hintergrund: Der LM317 muss seinen internen Stromverbrauch über den OUT-Pin ableiten, weil der Strom durch den ADJ-Spannungsteiler gering gehalten werden muss. Standard-Regler des Types LM78xx leiten diesen Querstrom durch den GND-Pin ab). Durch den gewählten Spannungsteiler wird also die Mindestausgangslast nicht eingehalten, aber in dieser Anwendung hier ist immer eine ausreichend große Last am Ausgang vorhanden, die nicht abgeschaltet werden kann.

Es machte etwas Bauchschmerzen einen Elko am ADJ-Pin zu platzieren, so etwas kann das Regelverhalten stören bis zum Schwingen des Reglers (Phasendrehung im Frequenzgang des Reglers). Im Datenblatt des LM317 wird ein Elko am ADJ_Pin aber explizit erlaubt.

Der LM317 hat gegenüber einem Transistor den Vorteil, dass er nicht überhitzen kann. Wird der LM317 zu heiß, schaltet er ab.

Die Ausgangsspannung fängt nicht exakt bei null Volt an, sondern bei 1,25V (Referenzspannung des LM317) plus 0,7V (Vorwärtsspannung der 1N4148) = knapp 2V.

C1 und C3 sind Abblockkondensatoren und sollten so nahe wie möglich an den LM317 platziert werden um eine mögliche Schwingneigung zu verhindern.

Der LM317 muss gekühlt werden, und vor allen Dingen dabei isoliert montiert werden, da dessen Metallfahne mit dem OUT-Pin verbunden ist. Es verwundert, dass der LM317 so warm wird. Die hohe Stromaufnahme ist vermutlich nicht Schuld der Elektronik, sondern wegen der Skalenlampen, die auf 5V laufen; der Rest bis zur Betriebsspannung wird völlig sinnlos in Widerständen verbraten. Das Problem wird auch bereits in dem Funkgeschichte-Artikel beschrieben. Ein Umbau auf 10V Lämpchen, oder Reihenschaltung der beiden 5V-Lämpchen, oder Umbau auf LED dürfte den Stromverbrauch ziemlich senken. 

Der LM317 braucht zur korrekten Regelung eine minimale Spannungsdifferenz von 3V zwischen Eingang und Ausgang, ist also kein LDO. Das sollte hier aber bei einer Ausgangsspannung von 10V kein Problem sein.

Lange Zuleitungen sollte man bei Reglern vermeiden. Es ist zu prüfen ob der Regler wirklich isoliert montiert ist (nachmessen).

Die mechanische Ausführung:

Die Hauptplatine wird zugänglich wenn man das Skalenseil fixiert und das Skalenrad abzieht. Nach Lösen der 3 Befestigungsschrauben kann man sie dann umklappen. Um die starren Flachbahnkabel zu den kleinen Platinen nicht so viel zu beanspruchen bewegt man bei den weiteren Arbeiten besser das ganze Chassis anstatt nur die Hauptplatine.

An der Hauptplatine muss einiges an Bauteilen entfernt werden. Dann ist zu beachten das die Spannung für den NF Baustein auf die 10V-Schiene gelegt wird. Ich hatte das so gelöst das ich dort wo Q206 war eine Brücke von Emitter auf Kollektor gelötet habe.

Ich habe die Zusatzplatine huckepack gesetzt. Eine Halteschraube der Grundplatine benutze ich mit. Die Grundplatine hat an der Stelle eine freie Fläche die nur beim Schwestermodell RF630 bestückt ist. Für den LM317 benutze ich den Kühlkörper des NF-Verstärkers mit. Diese Position der Zusatzteile hat den Vorteil dass man die Grundplatine auch mal wieder hochklappen und so betreiben kann. Das wäre nicht möglich wenn man die Teile am Metallrahmen montiert (so hatte ich es zuerst).

Allegati

• Schaltungsänderung (65 KB)

Franz-Josef Haffner, 10.Mar.17

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Hallo Forumsteilnehmer,

hatte kürzlich einen Wunderschönen Heinzelmann "Limited Edition" aus dem Recyclinghof gerettet. Doch leider stellte sich heraus das, dass Gerät nicht Funktioniert. - Netzteil Def. -  Der Fehler wurde schon mehrmals bei Radiomuseum.org beschrieben.
Wer kann mir mit Tipps bzw. Schaltplänen helfen.

 

vielen Dank schon mal im Vorraus

Winfried Höller aus Füssen

Winfried Höller, 05.Mar.10

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Hallo

Forumsteilnehmer

Bin über der Rep. des obengenannten Gerätes. Netzteilfehler der hier schon mal beschrieben wurde.

Suche den Umbau der in der Funkgeschichte beschrieben wurde.(Ersatz von T204,205,206).

Wer kann mir weiterhelfen.

MfG

Gerhard Härtl

Gerhard Härtl, 11.Oct.08

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Liebe Forumsteilnehmer,

vor kurzem hatte ich das Vergnügen, einen Grundig Heinzelmann "Limited Edition" reparieren zu dürfen. Wie bereits in der GFGF-Funkgeschichte Nr. 165 beschrieben, ist das Netzteil dieses Gerätes unterdimensioniert, so daß die Transistoren im Netzteil angeblich sehr oft den Geist aufgeben.
So war es auch bei diesem mir anvertrauten Gerät. Nun habe ich den Schaltungsvorschlag, der in dieser "Funkgeschichte" vorgeschlagen wurde, nachgebaut (Ersatz von T204, T205 und T206 durch Darlington TIP125 und Transistor BD243C), und das Gerät funktioniert auch wieder sehr schön.
Nur:
Der Empfang auf UKW läßt sehr zu wünschen übrig. Die Ortssender des Bayerischen Rundfunks kommen einigermaßen brauchbar rein, vorausgesetzt, die Wurfantenne wird akkurat ausgerichtet. Ein Regionalsender jedoch, der schwächer sendet als die Programme des BR (Radio "Charivari") ist auch mit einer besseren Zimmerantenne überhaupt nicht hörbar. Das Gerät reagiert, als wäre dieser Sender auf 92,7 MHz überhaupt nicht da.
Hat jemand Erfahrungen mit diesem "Heinzelmann-Klon", ob hier das Empfangsteil wirklich so schlecht ist oder liegt bei meinem Gerät evtl. ein Fehler vor?
Auf Ihre Meinungen freue ich mich und bedanke mich schon jetzt!

Herzliche Grüße aus dem Bayerischen Wald

Stefan Gockeln

Es ist natürlich nicht die FG Nr. 165, sondern die Nr. 160 von 2005; der Artikel befindet sich im Heft 160 auf Seite 95/96 und stammt von Franz Rademacher.

Stefan Gockeln, 26.Oct.05

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