Schaltplan für das Netzteil des Lasers "HNA 188-S"

[Amonasro]

Hallo Liebe Leute,

Ich möchte einige Netztele des Helium-Neon-Lasers "HNA 188-S" reparieren. Deswegen brauche ich den Schaltplan des Netzteils, bekannt auch unter den Namen "HNA 188-S". Beide sind in Carl Zeiss, Jena vor mehr als zwanzig Jahren produziert worden.

Nach zahlreichen Suchen im Internet könnte ich nichts darüber finden.

Ich wäre dankbar jedem, der mir den Schaltplan zur Verfügung stellt oder mir ein Hinweis gibt, wo das Schema finden kann.

Viele Grüße
Amonasro

[kilovolt]

Hallo Amonasro

Willkommen im Forum und viel Spass hier

Leider kann ich Dir nicht direkt mit einem Schema zu diesem Lasernetzteil weiterhelfen, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass ein HeNe-Lasernetzteil so kompliziert ist, dass man es nicht reparieren könnte ohne Schema. Eigentlich sind diese Netzteile fast immer nach dem gleichen, einfachen Prinzip aufgebaut. Ein Taktgeber erzeugt einen Rechteck mit etwa 10 bis 20kHz und steuert damit eine Endstufe an, die wiederum einen kleinen AC-Ferrit-HV-Trafo taktet. Dessen AC-Hochspannung wird einer Kaskade eingespeist, welche dann die DC-Zünd- und Brennspannung für die Röhre liefert.

Versuche doch mal, die genannten Baugruppen in Deinem Netzteil zu finden. Ich hatte schon verschiedene kommerzielle HeNe-Netzteile, die nicht starteten, weil die Elkos vertrocknet waren.

EDIT: Falls Du gar nicht weiterkommst, gibt es auch eine einfache Möglichkeit, ein Universalnetzteil für HeNe-Laser aufzubauen, das für so gut wie jeden HeNe einsetzbar ist, siehe hier: http://www.andreas-kilchenmann.ag.vu/SPLY510.pdf

Beste Grüsse
kilovolt

[Amonasro]

Vielen Dank für den herzlichen Empfang, kilovolt!

Ich danke Dir auch für die ausführlichen Kommentare und für Deinen interessanten Vorschlag für ein alternatives Netzteil!

Leider, aber vielleicht auch zum Glück, geht es um einen HeNe Laser mit einer Ausgangsleistung von mehr als 100mW. Die Röhre besteht aus zwei Sektionen, die unabhängig gespeist werden. Für jede Hälfte braucht man 24 mA Strom (sicherlich gefunden) und eine Brennspannung von 2,4 kV (mutmaßlich). Dazu kommt noch 1,3 kV Spannungsabfall über die Ballastwiderstände. Letztens, vermute ich, dass eine Zündspannung von 10 kV ausreichend sein wird.

Das Netzteil besteht aus zwei identische Leistungssektionen, die die Röhre versorgen und ein Schaltnetzteil kleiner Leistung (alle drei Ausgangsspannungen unbekannt ), das die Regelplatinen und die Treiberplatinen beider Leistungssektionen versorgt.

Die Leistungsstufe (erste Platine) ist gegentakt und symetrisch aufgebaut und sie wird direkt mit der gleichgerichteten Netzspannung gespeist.

Der Taktgeber und Regler (zweite Platine) ist eine integrierte Schaltung A260D (TDA1060), die PWM impulse produziert. Die Impulse der A260D werden in zwei Sequenzen von gegentakt Impulsen verzweigt (CMOS 4013, 4011). Der Treiber der Leistungstransistoren ist nicht einfach (5 Transistoren). Es scheint auch, dass es eine automatische Einstellung der Symmetrie der Impulse der Leistungsstufe gibt.

Die dritte Platine spielt irgendeine Rolle, die vielleicht mit der Regelung verbunden ist.

Ich hoffe, dass Du jetzt mich verstehen kannst, warum ich den Schaltplan brauche.

Viele Grüße
Amonasro

[kilovolt]

Guten Morgen Amonasro

Das scheint wirklich ein sehr spezieller HeNe mit entsprechend spezieller Speisung zu sein, entschuldige Der Röhrenstrom von 24mA ist auch aussergewöhnlich hoch, würde ich mal meinen (muss er wohl auch, damit man irgendwie auf 100mW optische Leistung kommt). Das muss eine echte Riesenröhre sein. Eine Doppelspeisung habe ich bisher auch noch nie gesehen bei nem HeNe, interessant. Wäre spannend, ein paar Fotos von der Speisung und ggf. dem Laser zu sehen.

ich habe noch eine HeNe-Röhre mit über einem Meter Länge, aber selbst diese weist ein recht einfaches Netzteil auf.

Beste Grüsse
kilovolt

[Amonasro]

Guten Abend kilovolt,

Erstens bitte ich um Entschuldigung, weil ich gestern fälschlicherweise eine Leistung mehr als 100 mW gemeldet habe. Heute habe ich mich das Datenblatt des älteren Modells (HNA 188, ohne „-S“) angesehen, und ich stellte fest, dass eine optische Leistung größer als 50 mW garantiert ist. Ich aber erinnere mich sehr gut, dass ich vor fünf oder sechs Jahren eine Leistung von 86 mW mit dem neuen Modell (HNA 188-S) gemessen habe. Zu dieser Zeit war der Laser schon ungefähr 20 Jahren alt.

Jetz habe ih einige Fotos hinzugefügt:
+ Laser HNA 188 (altes Modell) HNA_188_01.jpg, HNA_188_01.jpg:

+ Laser HNA 188-S (neues Modell) HNA_188_S_Laserl_01.jpg, HNA_188_S_Laserl_02.jpg:

+ Netzteil HNA 188-S (neues Modell) HNA_188__S_Netzteil_01.jpg, HNA_188__S_Netzteil_02.jpg:

Viele Grüße
Amonasro

[kilovolt]

Hallo Amonasro

Danke virelmals für die Bilder!
Das ist wirklich ein riesiger HeNe, wow Auch das Netzteil sieht recht umfangreich und vollgestopft aus, da muss ich Dir wirklich vollkommen Recht geben. Ob man da überhaupt viel messen kann im Betrieb? Sind diese silbernen Elkos da FRAKO-Elkos? Falls ja, würde ich diese Dinger ersetzen, unabhängig davon, ob sie für den Fehler verantwortlich sind oder nicht. Mit solchen FRAKOs habe ich in der Vergangenheit sehr schlechte Erfahrungen gemacht, wenn auch bei anderen Geräten. Auch die ganzen Steckkontaktreihen der Einschübe würde ich präventiv reinigen. Sowas setzt nach zig Jahren fast schon sicher aus

Anosnsten frage ich mich, ob man dieses Netzgerät, das doch schon sehr alt aussieht, nicht auch durch eine einfachere Schaltung ersetzen könnte, trotz doppelter Speisung. Eigentlich sind ja die Anforderungen an eine HeNe-Speisung im Normalfall nicht so gross, es geht halt um eine Stromquelle, die kurzzeitig im Einschaltmoment eine hohe Spannungsspitze zum Zünden liefern kann. Hat die Röhre denn drei oder gar vier Anschlüsse anstelle von nur zwei? Du hast doch erwähnt, dass der HeNe doppelt gepeist wird?

Beste Grüsse
kilovolt

[Amonasro]

Guten Abend kilovolt,

Ich can fast nichts messen, weil das Netzteil nicht im Betrieb ist. Beide Sicherungen sind gebrannt und zerbrochen. Ich habe angst das Gerät einzuschalten. Erstens möchte ich die ganze Schaltung verstehen, dann werde ich die einzelnen Platinen erproben und eventuell reparieren und am ende, wenn schon alles fertig ist, versuche ich das Gerät einzuschalten.

Die silbernen Elkos sind nicht FRAKO-Elkos, sondern RFT Elyt, 220 uF, 250/285 V. Ich danke Dir für den Rat die Kondensatoren zu ersetzen und die Steckkontaktreihen zu reinigen.

... frage ich mich, ob man dieses Netzgerät, das doch schon sehr alt aussieht, nicht auch durch eine einfachere Schaltung ersetzen könnte, trotz doppelter Speisung. ...

Nun begann auch ich an einem neuen Netzteil zu denken, aber ich bin neugierig das alte zu erforschen.

... Hat die Röhre denn drei oder gar vier Anschlüsse anstelle von nur zwei? Du hast doch erwähnt, dass der HeNe doppelt gepeist wird? ...

Ja, die alte Röhre wird doppelt gespeist. In Abbildung HNA_188_02.jpg kannst Du links und rechts die Anschlüsse beider Kathoden merken und in der mitte ist der gemeinsame Anschluss der Anode. Die neue Röhre ist wahrscheinlich identisch.

Viele Grüße
Amonasro

[kilovolt]

Guten Abend Amonasro

Das ist ja ein Glück, dass die Netzsicherungen durchgebrannt sind. Dann hast Du einen eindeutigen Fehler und ich könnte mir vorstellen, dass dieser sogar recht nahe am Netzeingang zu suchen ist und alleine mit nem Ohmmeter ermittelt werden kann. Die grossen silbernen Elkos könnten gewickelte sein wie die alten FRAKOS, auch wenn es sich in Deinem Beispiel um einen anderen Hersteller handelt, sie sehen jedenfalls äusserlich genau so aus. Offenbar wird die Netzspannung direkt gleichgerichtet und dann mit diesen Kondensatoren geglättet. Es wäre gut möglich, dass einer dieser Kondensatoren einen satten Kurzschluss aufweist und deshalb die Netzsicherung fliegt. Bei älteren REVOX-Verstärkern und CD-Playern war es ein Standardfehler, dass solche Wickelelkos einen knallharten Kurzschluss aufwiesen und dann deswegen die Sicherungen durchgebrannt sind. Sollte dies bei Dir der Fall sein, würde ich den Gleichrichter dazwischen ebenfalls kontrollieren.

Sollte die Schaltung bis zu den Elkos noch intakt sein, so kannst Du auch mal den nachfolgenden Rest abklemmen und schauen, ob die Sicherung dann heil bleibt und - vorallem - wo dann später der Kurzschluss folgt. Schwieriger wird es, wenn die Transistoren in der Endstufe Kurzschluss aufweisen.

Vielleicht wäre es auch möglich, zumindest stellenweise die Schaltung rauszuzeichnen, falls Du dafür Zeit findest. Dies hilft auch für's Verständnis. Ich bin aber auch überzeugt davon, dass man diese Schaltung auch ohne Schema zumindest in groben Zügen verstehen und analysieren kann.

Beste Grüsse
kilovolt

[Amonasro]

Vielen Dank für die nützliche Hinweise, kilovolt!

Schon habe ich die Schaltpläne der ersten (Leistungsstufe) und der zweiten (Taktgeber und Regler) Platine rausgezeichnet. Morgen probiere ich mit dem Gleichrichter und die Elkos und am Abend teile ich hier mit.

Viele Grüße
Amonasro

[kilovolt]

Gerne, Amonasro.
Du bist offenbar turboschnell im Rauszeichnen der Schaltungsteile. Bin gespannt, wo der Hund begraben ist bei Deinem Netzgerät.

Beste Grüsse und viel Erfolg bei der Suche
kilovolt

[Amonasro]

Guten Abend kilovolt,

Die Elkos sind defekt. Bei einer Ladespannung von 200 V fließt ein Strom von 15 mA.

Ich habe einige Schaltpläne hinzugefügt:
+ Platine eins - Leistungsstufe, transformator und Hochspannungsgleichrichter;

+ Platine zwei - Taktgeber und Regler;

+ Platine 220 V Gleichrichter und Elkos.

Viele Grüße
Amonasro

[kilovolt]

Hallo Amonasro

Interessant, Deine Erkenntnisse!

Bist Du sicher, dass die 15mA tatsächlich von den Elkos kommen und nicht von den parallelgeschalteten 27kOhm-Entladewiderständen? Ich hätte auf einen satten Kurzschluss getippt, wenn die Kondensatoren wirklich defekt sind.

Ich würde mal die Platine mit dem Gleichrichter und den Elkos ganz alleine betreiben und schauen, ob die Netzsicherungen halten oder durchbrennen. Dann weisst Du schonmal, ob der Fehler wirklich dort zu suchen ist oder nicht. Der Fehler könnte ja auch vom Gleichrichter kommen oder von einem Filterelement am Eingang, oder auch von C7, dem 1µF-Kondensator.

Die Dreiergruppen aus 200µF-Elkos (C1, C3, C5 resp. C2, C4, C6) könntest Du auch durch jeweils einen einzigen 680µF-Kondensator ersetzen. Heutzutage sind Elkos sehr viel kleiner geworden, sodass man sich solches leisten kann.

Beste Grüsse
kilovolt

[Amonasro]

Guten Abend kilovolt,

Nein, ich bin nicht ganz sicher, dass die 15mA tatsächlich durch die Elkos fließen. Dennoch habe ich die Platine vollständig getrennt, und die Spannung war an die Anschlüsse X8/1 und X10/1 angelegt. Der Strom durch die Widerständen sollte Iw = 200V / (27k + 27k) = 3.7 mA, oder in dem schlechtensten Fall Iw = 200V / 27k = 7.4 mA betragen.

Wenn ich genug Zeit habe, werde ich die einzelnen Elemente ausführlicher studieren.

Viele Grüße
Amonasro