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Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: So 31. Mai 2020, 17:15
von skudo
Nunja das ist bereits das 2te mal, dass ich ein Labornetzteil unbrauchbar gemacht habe :/

Bei diesem handelt es sich, wie es im Titel bereits steht, um den Basetech BT-305. Bevor es defekt war, verwendete ich ihn um einen Hochspannungstrafo anzutreiben (mit NE555-Schaltung als driver). Leider war beim HV-Trafo die Sekundärspule beschädigt (Isolation weg) und somit gab es direkt einen etwa 50KV funken auf die Primärspule wodurch beim Labornetzteil erstmal die Sicherung flog. Ich trennte daraufhin jegliche Schaltungen vom Netzteil, ersetzte dann die Sicherung und nahm es wieder in Betrieb. Die Sicherung flog diesmal nicht mehr und das Netzteil schien zuerst wieder zu funktionieren (Spannung & Strom liessen sich einstellen, der Output-schalter tat auch das was er sollte und die Ausgangsspannung entsprach auch der Einstellung) doch nach ca. 10-15 Sekunden hörte ich ein Relais im Inneren schalten und darauf begann die Spannung am Ausgang, sowie an der Anzeige, zu sinken (in den ersten paar Sekunden sank sie nur um 2-4V doch dieser Spannungsabfall nahm exponentiell mit der Zeit zu, wodurch nach ca. 15sek die Maximalspannung nur noch 1.2V betrug anstatt den üblichen 30V). Zudem gab die Anzeige für den Strom immer einen Strom an (es zeigt den maximal möglichen Strom an, als gäbe es einen Kurzschluss), obwohl nichts am Netzteil angeschlossen war und somit auch kein Strom fliessen kann. Komischerweise liess sich die Spannung immer noch einstellen (zwar ging die Spannung nicht mehr rauf auf die maximalen 30 Volt, auch wenn die Potis so eingestellt wurden, doch sie veränderte sich proportional zum Poti). Also kurz gesagt sank die Maximalspannung und damit halt auch der Strom. Ich habe jetzt mal alle einzelnen Module/Platinen ausgebaut und auf oberflächliche Beschädigungen untersucht. Bei einer Platine gab es zwei schwarze Flecken, welche durch 2 SMD Keramik-/Folienkondensatoren, die explodiert sind, verursacht wurden. Diese zwei Kondis (im Schaltplan mit rot markiert) hatten beide eine Kapazität von 0.1uF und befanden sich jeweils zwischen Output+ & Ground und Output- & Ground. Ich gehe mal davon aus, dass diese die Spannungsspitzen beim Anschalten glätten sollten. Ich habe nun 2 0.1uF Kermaikkondensator hingelötet, jedoch hat dies am Problem nichts geändert und ich kann auch keine weiteren oberflächlichen Schäden feststellen. (Die Fotos wurden bevor die neuen Kondis angelötet wurden, aufgenommen)

Der Trafo zwischen Netzspannung und dem Rest ist ein Ringkerntrafo (funktioniert alleine einwandsfrei).

Hat jemand von euch Ratschläge und Ideen? (Und bitte vermeidet Antworten wie "kauf dir lieber ein neues", da ich sowie so ein anderes funktiontüchtiges Netzteil habe. Mir geht es lediglich um die Erfahrung, komplexere Schaltungen zu analysieren und diese zu reparieren)

Vielen Dank für eure Zeit, skudo

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: So 31. Mai 2020, 18:22
von gamerpaddy
Die Relais schalten die Eingangsspannung Stufenweise durch, damit die Linearregler nur das minimum an leistung verbraten müssen.
Welches relais wann geschaltet wird hängt von der Ausgangsspannung ab, wenn du also die ausgangsspannung hochdrehst müsstest du Relais klicken hören.

Du könntest ein paar sachen messen um sicher zu gehen dass alles da ist.

Am N402 (7815 15v positiver linear regler) sollten am Output pin ca 15VDC anliegen. Am Input pin ca. +24VDC
Am N403 (7915 -15V negativer linear regler) sollten am Output pin ca. -15VDC anliegen. Am Input pin ca. -24VDC

Dann such auf der Platine mit den Potis nach N5, das ist eine TL431 Spannungs-referenz, miß ob deren spannung einbricht oder driftet wenn der fehler auftritt. Messpunkt = einer der zwei beine, der alleinstehende ist GND.

Obwohl er dauerhaft den maximal strom anzeigt, geht die CC regelung noch? Kannst du den ausgangsstrom begrenzen?
Zieh mal den Stecker X103 zum display ab und schau, ob das display weiterhin den maximalen strom anzeigt.
Da hast vielleicht einen der chips frittiert.
Falls die anzeige wieder 0 anzeigt, prüf mal den opamp N4 (LM741) ob der korrekt funktioniert.

Zudem würde ich jede dioden im schnelldurchgang prüfen ob deren Vf korrekt ist (0.4V ungefähr.. +-0.25V), sollte auch gehen währen die in der schaltung sind. Ausgeschaltet natürlich.

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: So 31. Mai 2020, 18:33
von skudo
Vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Ich werde gleich die von dir genannten Teile austesten (muss zuerst noch alles wieder zusammenstecken, habe aus dem Ringkern aus langeweile ein improvisiertes Schweissgerät gemacht :D )
Die CC-Regelung geht noch, die sollte normalerweise 5A max. erlauben. Da aber die Spannung abnimmt, nimmt halt auch der Strom ab (also der Maximalstrom, welcher vom CC Regler festgelegt wird, nimmt proportional mit der Spannung ab. Als wäre es ein Kurzschluss eben).

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: So 31. Mai 2020, 21:23
von Paul
Moin skudo!
skudo hat geschrieben:
So 31. Mai 2020, 17:15
Zudem gab die Anzeige für den Strom immer einen Strom an (es zeigt den maximal möglichen Strom an, als gäbe es einen Kurzschluss), obwohl nichts am Netzteil angeschlossen war und somit auch kein Strom fliessen kann. Komischerweise liess sich die Spannung immer noch einstellen (zwar ging die Spannung nicht mehr rauf auf die maximalen 30 Volt, auch wenn die Potis so eingestellt wurden, doch sie veränderte sich proportional zum Poti). Also kurz gesagt sank die Maximalspannung und damit halt auch der Strom.
Das hatte ich bei einem meiner Labor-SNTs auch mal!
Es stellte sich heraus, dass einer der Ausgangselkos frittiert war. Also Platine #3.

Die würde testweise ich mal ersetzen! :)
Ich meine...wenn schon die Kerkos hochgehen könnte es auch die Elkos daneben erwischt haben.

Viele Grüße und viel Erfolg
Paul!

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: So 31. Mai 2020, 22:59
von Bastl_r
Moin

Wenns die Primärsicherung des Netztrafos durchgewichst hat hast Du ziemlich wahrscheinlich auch einen defekten Gleichrichter. Möglicherweise hat oder haben auch die Längstransistoreren auf dem Kühlkörper durchgeschlagen....
Ansonst, wie von Gamer schon empfohlen, mal alles was messbare Diodenstrecken hat checken.

@Paul: Ich nehme an, dass nachdem die Kerkos weg waren das Meiste vorbei gewesen ist. Nur wurde dadurch das Netzteil einmal über den positiven und einmal über den negativen Zweig gezwirbelt.

bastl_r

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: So 31. Mai 2020, 23:35
von skudo
Nun ich habe soeben einige Sachen getestet. Es ist sehr sehr wahrscheinlich, dass die Platine 3 einen Defekt hat. Ich werde mal die Elkos ablöten und testen, da auch der Spannungsabfall sehr einem defekten Elko ähnelt. Ich habe soweit keine defekten Dioden gefunden, die Platine 1 funktioniert alleine sehr gut (-15V&15v sowie -24v&24v sind ohne Platine 3 stabil) und auch die Platine 2 funktioniert, da ohne X103 keine Spannung und keinen Strom angezeigt wird (+ mein Multimeter zeigt mir die selben Werte wie bei dieser Platine an, also ziemlich sicher ok!).

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 00:13
von skudo
Ich habe jetzt auch die Kondis C15,C16,C17&C18 abgelötet und getestet. Die funktionieren alle noch so wie sie sollen. Der Gleichrichter usw. funktioniert auch noch gut. Die erste Platine (welche auch für Spannungszufuhr zuständig ist) funktioniert alleine problemlos. Die Probleme beginnen nur beim Anschliessen von Platine 3. So langsam habe ich echt keinen Durchblick mehr, was da dieses Problem auslösen könnte.

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 09:03
von gamerpaddy
Was heißt die spannungen sind ohne platine 3 stabil? Mit Platine 3 drann nicht mehr?
Wird was heiß? kipp isopropanol drüber und schau wo es am schnellsten verdunstet.

Was sagt pin 6 am N4 opamp bzw. im betrieb?
du könntest auch jeden opamp auslöten und mit einer kleinen testschaltung auf funktion prüfen.

"funktioniert alleine problemlos" geht schonmal nicht
Platine 2 braucht die 3 weil die von dort ihr regelsignal Vb bekommt.
wenn die ausgangsspannung noch regelbar ist, sind die dicken transistoren wohl noch in ordnung.

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 09:06
von ferrum
Hilft nur systematisch einkreisen. Ins blaue rein geraten bei der Fehlerbeschreibung und Ursache würde ich vermuten dass die OVP Relais fest gebacken sind. Wenn nicht einfach mal im Feedback teil auf der einen Seite anfangen zu suchen. Setzt natürlich voraus dass man den Schaltplan mal um zeichnet weil so wie der ist ist das ziemlich unverständlich. Von blind Bauteile ersetzten halte ich recht wenig
lg Flo

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 11:41
von skudo
Mit der Aussage, dass Platine 1 stabil ist alleine, meinte ich lediglich die Ausgänge +24V,-24V,+15V,-15V. Sobald aber die dritte Platine angeschlossen ist, sinken alle Spannungen gleichzeitig und nicht nur X404-1/2. Heiss wird gar nichts, das habe ich schon überprüft. Die Opamps abzulöten könnte sich schwierig gestallten, da diese eben SMD komponenten sind und ich mit meiner Zitterhand da nur noch Probleme hinzufügen würde. Das N4 Opamp kann ich mal testen und die Spannung ist ja wie gesagt noch regelbar ("crashed" aber nach kürzerer Zeit"). Die Relais lassen sich auch testen. Danke für euer feedback. Jenachdem wie es mir die Zeit erlaubt, kann ich auch versuchen ein schöneren Schaltplan zu zeichnen...

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 16:22
von skudo
Ich habe mir jetzt mal Zeit genommen die Schaltung etwas genauer zu anayliseren. Ich habe noch ein paar Sachen, die ich noch nicht ganz verstehe. zum Beispiel verstehe ich nicht ganz die Funktion der Zenerdiode bei Platine 1 (V403, ist mit Vb verbunden) und was für eine Art von Signal Vb ist. Weiss jemand von euch, was hier los ist?

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 17:26
von gamerpaddy
Vb ist das steuersignal.
Das wird mit dem 10k widerstand und der 12V zener hoch gehalten,
zum steuern wird davon Strom gezogen, das übernehmen zwei Opamps auf Platine 3. (diese haben eine Diode am ausgang damit diese nur strom ziehen und nicht geben können.)
EIner für die Spannungsregelung, der andere für den Konstantstrom. Je nachdem was eintritt zieht entweder der eine oder andere mehr Strom von Vb, was den Base strom absenkt und die Linearregler öffnet damit weniger Strom durchfließt.

Wofür genau die Zener jetzt da ist weiß ich auch nicht. Ich ging erst von einem Schutz der Opamps aus. Die werden von den +-15V rails betrieben, die Zener hängt aber an der +-24V leitung.
Vielleicht hat die auch ein anderen nutzen. Auf jedenfall würde ich prüfen ob die in Ordnung ist. Auslöten, 10k widerstand in reihe und versorgung langsam hochdrehen bis der Vbrkdn erreicht ist.

Vb bremst also den Stromfluss.
Ungebremst (Vb offen, stecker abgezogen) haste die volle spannung davor und danach.
Bremst man jetzt in dem man Strom von Vb zieht, öffnen die Transistoren und die Ausgangspannung sinkt (bei ca. 1.1mA laut ltspice simulation)

( ltspice datei: https://www.file-upload.net/download-14 ... 4.asc.html )

Mit abgezogenem Stecker wirst du also immer die Volle spannung messen. Versuch mal Vb mit einem 100k Poti gegen COM zu ziehen und schau ob die ausgangsspannung sinkt. Wenn ja, geht der teil auf Platine2 und dann konzentrier dich auf Platine 3.


Dass die Versorgungsspannungen einbrechen sobald Platine 3 angeschlossen wird ist nicht gut, besonders wenn die +24 und -24V einbrechen, denn dann überlastet du den Trafo oder Gleichrichter.
Schau wieso die Spannungen einbrechen, häng zur not ein anderes Netzteil an +24V und COM, sowie an COM und -24V (COM ist in dem fall +) und schau wieviel strom die Schaltung zieht. Wenn recht viel gezogen wird, wirste auch schnell sehen welcher Opamp heiß wird und womöglich kaputt ist.
Wenn wenig strom gezogen wird, schau nochmal auf Platine2 wieso die Spannung vor / nach den Linear-reglern einbricht und nicht ausreichend Strom geliefert wird.

Dass das teil erst nach einer weile abschmiert könnte daran liegen dass einer der 78xx 79xx regler zu heiß werden und sich abschalten, was auf ein zu hohen stromverbrauch in der steuerschaltung deuten lässt.

Re: Basetech BT-305 (Labornetzteil) Reperatur: Finde defektes Bauteil nicht

Verfasst: Mo 1. Jun 2020, 17:58
von skudo
Wow! Erstmal danke für eine solch ausführliche Erklärung, sowas ist nicht selbstverständlich!
Ich schaue mir das Ganze auf jeden Fall genauer an.