Kram 2024

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LED-Baustrahler

Typ: 30 W, winzige Leuchtfläche = stark blendend. Ähnlich zu jenem in diesem Artikel.

Symptom: Mausetot. Im Innern ein OB3330. Auf der Suche nach defekten Bauteilen:

• Sicherung: Heil.
• Weg zum Gleichrichter: In Ordnung.
• Gleichrichter: In Ordnung.
• Siebelko: Nee, da ist kein Siebelko! Der OB3330 ist mit integrierter sinusförmiger Stromaufnahme. Ansonsten ist er beinahe pinkompatibel zum altbekannten UC3842.
• Stromversorgung des OB3330: Kurzschluss!
  • Diode abgelötet: In Ordnung.
  • Schaltkreis mit breiter Lötspitze einseitig abgelötet: Kurzschluss verbleibt auf der Platine. Glück gehabt, Schaltkreis muss nicht erst beschafft werden.
  • Bleibt nur noch 1 Bauelement: Elko 47 µF 50 V: Kurzschluss! Der Ersatz ist beschissen einzufädeln.

Fehler: Ein Elko mit Kurschluss ist eher selten und ein Herstellungsfehler. Einfach austauschen. Darf auch weniger(!) Spannung haben, 25 V sollten auch reichen.

Heißgetränke-Bereiter

Gerät: Wasserkocher 10 l mit Temperaturregler und Ablaufhahn. Geeignet für Tee, Glühwein, Bockwürste, Instant-Kaffee, Suppe. Typisch für Partys mit 10 .. 50 Mann, bspw. im kleinen Fußballverein.

Symptom: Mausetot. Brandfleck am Topfboden, lief wohl trocken.

Defekt: Temperatursicherung für Kaffeemaschinen: 216 °C. Durchgebrannt. Ein alter Hut, kommt immer wieder mal dran.

Reparatur: Flicken kommt keinesfalls in Frage, da geprüftes Gerät — besser isses! Gleiches Bauteil aus alter Kaffeemaschine eingelötet.

LED-Scheinwerfer fürs Fahrrad

Problem: Zu neumodischer (d.h. gerade gekaufter) Scheinwerfer schaltet bei Langsamfahrt abrupt auf ein viel zu dunkles Standlicht, noch vor dem Anhalten. Unfallgefahr! Niemand braucht so eine Standlichtautomatik! Serienfehler.

Vorgehen: „Disassemlierung“ der Schaltung erforderlich. In der Hoffnung, dass sich das ohne Neuprogrammieren eines Mikrocontrollers erledigen lässt.
Wie schon zu erwarten lauert im Innern ein 8-poliger SMD-Schaltkreis ohne Beschriftung, dessen Versorgungsanschlüsse auf einen einfachen, billigen PIC-Mikrocontroller hindeuten.

Die Schaltung: Ausgehend vom Dynamo wird mit einer Tagabschalt-Automatik aus Q1, U1, D5 und als Schalter Q2 sowohl Schein­werfer als auch Rücklicht gesteuert. Der Schalter S1A wählt dabei zwischen den Betriebsmodi:

1. Aus
2. An wenn dunkel sonst aus
3. Immer an.

Davon abgesetzt ist der Scheinwerfer mit seinem Superkondensator-Puffer, bestehend aus dem Gleichrichter D1..D14, dem Pufferkondensator C3 mit seiner Lade- und Entladeschaltung. Äußerst fragwürdig: Keine Spannungs­begrenzung zu sehen! Abgesetzt ist auch die Standlicht­automatik, bestehend aus U2, U3 und Q3. Schon an den Bezeichnern lässt sich erahnen, dass dieses Gimmick später dazu­ge­kommen ist. Das Verlöschen des Lichts nach einer e-Funktion durch den normalen Entladungs­vorgang genügt vollauf.

Gimmick 'raus: Verbinden von Pin 3 und Pin 4 des Mikro­controllers U3 gaukelt ein permanent fahrendes Fahrrad vor. Fertig. Um mit dem Lötkolben heranzukommen ist der Super­kondensator C3 abzulöten. Im Muster wurde zum besseren späteren Heran­kommen ein längerer Draht gezogen, der durchge­kniffen werden kann. Mikro­controller und PWM-Modulator ganz ausbauen geht nicht; das Oszillo­gramm zeigt das Signal bei vollem Licht: Die LED wird dann mit einem Tast­verhältnis von 60 % angesteuert. Mehr ist zuviel für die LED. Eine mögliche Regelung der LED-Helligkeit (etwa auf Konstant­strom) erfolgt hier nicht.

Thermostat

Problem: Kühlschrank­thermostat funktioniert nicht richtig. Besser dauerhafte Kontrolle der Gefrier­fach-Temperatur mittels Digital­thermometer. Notsituation — musste schnell gehen. Fertiges Steckdosen-Thermostat kam nicht in Betracht, China-Thermostat vorhanden, geeignetes Leer­gehäuse vorhanden, Trafo und Loch­raster­platte für die Strom­versorgung vorhanden, Plast­schrauben für saubere Schutz­isolation nach außen vorhanden. Sogar eine 2-m-Verlängerungs­leitung mit JST-Stecker und -Kupplung konnte mit passender Crimp­zange hergestellt werden.

Interessanterweise beinhaltet das einfache China-Thermostat tatsächlich die Funktionen, die man für ein Kompressor-Kühlgerät braucht:

• Hysterese: Einstellbar ist dabei mittelbar die Ausschaltschwelle (in Zehntelgrad), da die Höchsttemperatur (–18 °C) sichergestellt bleiben sollte, um die Lebensmittel-Haltbarkeit zu garantieren. 2,0 Kelvin sind okay.
• Mindest-Aus-Zeit: Das Thermostat garantiert, dass für die eingestellte Zeit (in Minuten) der Kompressor ausgeschaltet bleibt. Kühlgeräte laufen nämlich sonst nicht oder nicht richtig an. Dabei bezieht sich diese Zeit nicht auf das Erreichen der Höchsttemperatur sondern auf den letzten Ausschaltmoment. Oder auch auf das Zuschalten der Stromversorgung. 5 Minuten sind okay.

Hochpreisiger Audioschrott

Audioendstufe NAD C372

Gerät: Stereo-Audioendstufe 2× 170 W an 8 Ω, NAD Modell C372.

Defekt: Manchmal fällt ein Tonkanal aus, kein Ausgangssignal. Lautsprecher, Kabel in Ordnung. Aufdrehen der Lautstärke führt bisweilen zur Funktion.

Ursache: Relais kaputt, Kontakte mit Wackelkontakt. Eigentlich ein typisches Phänomen von DDR-Relais.

Reparatur: Lautsprecher an Anschlüssen A und B anschließen, gleichfarbige Klemmen verbinden und beide Ausgänge aktivieren: Ein Relais wird schon Kontakt geben. Als Ersatzteil bekommt man 24-V-Relais, ggf. mit Vorwiderstand betreiben.

Achtung: Relaiskontakte überbrücken führt womöglich zu einem Einschaltknall und gefährdet die Lautsprecher.

CD-Spieler NAD xxx

Defekt: Geht manchmal, immer häufiger nicht. Erkennt das Medium nicht. Egal ob gebrannt oder gepresst.

Ursache: Spiel im Positionierantrieb des Laser-Abtasters.

Dies ist einer der häufigsten Ausfallursachen von CD-Laufwerken! Verschmutzte Linse, klemmender Antrieb, gerissener Riemen: Alles viel seltener und vergleichsweise leicht find- und reparierbar.

Das Spiel im Positionierantrieb sorgt dafür, dass die beiden Regelschleifen der Spurhaltung ins (elektronische) Schwingen geraten und nicht mehr richtig arbeiten. Die beiden Regelschleifen sind:

• Die schnelle Regelung bewegt die Fokussierlinse mittels Voice-Coil (= elektrodynamischer Antrieb wie in einem Kopfhörer, Lautsprecher, dynamischen Mikrofon oder Festplatte) lateral (= seitlich) zur Spur. Zwei Fotodioden liefern die Stellgröße für die Spurlage, und die Regelung hält das Nutzsignal auf Gleichverteilung.
• Die langsame Regelung sorgt dafür, dass der Strom für die Lateral-Ablenkspule minimal bleibt und nicht ausufert, indem die Regelung den Schlittenmotor bewegt.

Die beiden Regler bzw. deren Zeitkonstanten sind auf die mechanischen Eigenschaften des Laufwerks abgestimmt. Ändert sich da etwas, kommt alles durcheinander. Insbesondere ist Spiel ein Totzeitglied. Der Horror für jede Art von Regelung.

Reparatur: Das (Lager-)Spiel vermindert sich — vorerst ausreichend — durch umverteiltes Schmierfett. Richtiger erscheint eine Stabilisierung des Lagers für das Zwischenzahnrad mit einem speziell gefertigten Lager. Etwa als 3D-Druckteil mit mikrometergenau passender Achse aus Messing.

Flügelwäschetrockengestell

Oh, was für eine Wortschöpfung! Die Bezeichnung „Flügelwäschetrockner“ lässt manch einen an einen „Wäschetrockner“ erinnern — ein Elektrogerät, auch „Weiße Ware“ genannt. Und eine Wäschespinne ist das auch nicht.

Probleme:

• Gelenk klapprig und verbogen: Niet ausbohren und durch Schraube M4×20 + Mutter M4 ersetzen
• Stange abgerissen: Mit Punktschweißzange reparieren und Rostschutz lackieren
• Kippelig, vor allem bei Wind; fehlende Füße: Eckfüße 3D-drucken und anschrauben (Bohrer 2 mm + Blechschraube 3,5 × 10 mm)

Hier die CAD-Daten zum 3D-Drucken. Die verschiedenen(!) Teile (STL-Dateien, hier .istl) für das lange und das kurze Bein sind ungespiegelt und gespiegelt auszudrucken. So entstehen 4 verschiedene Teile. Das Teil für das lange Bein hat zwei Standflächen: In Gebrauchslage und zum Aufräumen. Die Standflächen sind zum Aufkleben von Filz für besonders empfindliche Parkettböden gedacht und geeignet. Die Hakennase dient zum Platz sparenden Aufräumen des Gestells an einer Schrankseite oder in einen Besenschrank.

Video-Digitalisierer

Typ: JVC DR-MV1

Problem: Brumm- und Störgeräusche (angeblich, habe keinen Fernseher zum Testen)

Suche: Da ich hier allenfalls Netzteile untersuchen kann, habe ich jenes untersucht. Ohje, das wird ja feuerheiß! Sogar ein Scheibenkondensator C5104 (Wert unkenntlich) wird heiß. Gleich ausgelötet und weg damit. Das Gerät frisst 25 W im Betrieb (Videokassette abspielen) und 3,5 W in Bereitschaft: Ein Stromfresser für die schaltbare Steckdosenleiste. Der Schaltkreis STR-G6653 ist so schlecht! Mit jedem UC3842 wäre man besser dran. Die Frontanzeige (sicherlich eine Fluoreszenz-Anzeige) scheint tot zu sein, wurde nicht reklamiert.

Geändert:

• Kondensatorbeschaltung am Pin 1 des Schaltkreises 'raus: C5104, C5101, spart Strom
• Snubbernetzwerk durch Suppressordiode ersetzt: C5102, R5102, R5109 'raus, P6KE250A 'rein, mehr Sicherheit vor Überspannung
• Elkos C5103, C5207 ersetzt, C5003, C5203, C5204 geprüft und für okay befunden, so hoch und weit weg von heißen Bauteilen wie möglich eingebaut
• Heiße Schottky-Diode D5301 RK34 durch etwas größeren Typ 1N5822 ersetzt, bewirkt nichts außer bessere Wärmeverteilung
• Anlaufwiderstand R5101 von 68 kΩ auf 330 kΩ erhöht, spart Strom

Fällig: Ersatz des Schaltnetzteil-Schaltkreises durch 'was besseres.

Digital-Multimeter

Problem: Liebgewonnene Multimeter gehen kaputt oder leiden an Wackelkontakten. Neue Multimeter bieten Schnickschnack aber sind lästig in der Handhabung. So ist „automatische Bereichswahl“ eher lästig bei Spannungs- und Strommessung, weil langsam. Oder „plötzlich“ fehlt ein wichtiges Feature, wie etwa der 2-A-Bereich.

Erwartete Funktionen:

• Spannungsmessung über 5 Dekaden, von 200 mV bis 2 kV
• Strommessung über mindestens 6 Dekaden, von 200 µA bis 20 A
• Widerstandsmessung über mindestens 6 Dekaden, von 200 Ω bis 20 MΩ
• Messung von Gleich- und Wechselspannung und -strom, vorzugsweise Spitze-Spitze und Effektivwert
• Sofort wirkender akustischer Durchgangsprüfer
• Getrennte Buchse(n) für Strom, gemeinsame Buchse(n) für Spannung, Widerstand und Durchgangsprüfung
• Wenn schon Kapazitäts- dann auch Induktivitätsmessung

DDR-Multimeter G1004

Analyse Schaltplan: Der folgende gescannte Schaltplan ist mit fünf pixelexakten SVG-Animation überlagerbar, der den Stromfluss und die Spannungsmessabgriffe in den verschiedenen Betriebsarten verdeutlicht. Dabei zeigt sich, dass viele der wackelkontaktigen Schalter in Reihe geschaltet sind und damit die Problemanfälligkeit multiplizieren.

Aus dem Schaltplan ergibt sich, dass bei Wechselgrößenmessung die reine Wechselgröße (ohne Gleichanteil) gemessen wird.

Spannungsmessung 200 V
Strommessung 200 µA
Widerstandsmessung 20 MΩ
Wechselgröße
Durchgang

Vorteile:

• Batterien (6 Stück R6) halten ewig, sind (2024) preiswert und leicht beschaffbar
• Wechselgrößenanzeige (= zusätzliches Segment)

Macken:

• Die 1000-V-Buchse verleitet zum Vergessen des Umsteckens beim Messen im Schaltschrank zwischen 24 V= und 230 V~. Lebensgefährlich! Weil „sichere“ 0 V angezeigt werden. Letztlich nur für USA und Japan zu gebrauchen, für 110 V~ Netzspannung.
• Der nicht gesonderte Strommesseingang verleitet zum versehentlichen Kurzschluss einer Messspannung beim Drücken auf den mA-Rastschalter. Die dabei durchbrennende Sicherung ist nur schwer zu wechseln und kaum vor Ort parat.
• Keine Schaltmöglichkeit zum Messen gemischter Spannung, besonders zweckmäßig im Schaltschrank.
• Kein Diodentester, der die Flussspannung anzeigt. Der Durchgangsprüfer piepst verzögert. Diese Macke teilt er sich mit vielen modernen Multimetern, etwa dem Fluke 87.
• Die LC-Anzeige ist viel zu klein, das Schutzglas spiegelt sehr. Keine Hintergrundbeleuchtung.
• Gerät elend groß und schwer, Batteriewechsel werkzeuglos aber umständlich; Sicherungswechsel umständlich, erfordert Werkzeug.
• Bekannt für allerlei Wackelkontakte und dadurch unsichere Anzeige.
• Kein Ausschalttimer, dadurch Batterietöter für Vergessliche

Die Summe der Macken lässt das Gerät zum Einsatz in der Ausbildung („Schülermultimeter“) ungeeignet erscheinen. Insbesondere die nicht getrennte Strommessbuchse. Zu DDR-Zeiten der exorbitante Preis und die Vielzahl an Diebstählen.

Umbau?

• Sicherer Spannungsteiler zum Entfall der 1000-V-Buchse, ohne Schalterüberlastung. Spannungsbegrenzungsbauelemente und Widerstandsmessumschaltung nicht eingezeichnet. Schalterbelastung max. 200 V und wenige µA. Fehlenden Diodentest nachrüsten, typischerweise im 2-kΩ-Bereich

„West“-Multimeter Fluke 8020B

Mit reichlich 10 Jahren Entwicklungsvorsprung brachte Fluke ab 1977 das Multimeter heraus: Das 8020A. Kurz darauf das 8020B mit Durchgangsprüfer. Erstaunlicherweise ebenfalls mit abhängigem Tastensatz („Radiobuttons“), genauso wie das DDR-Gerät. Den großen Drehschalter haben wohl erst die Chinesen und Tigerstaaten erfunden, die ansonsten das (hervorragende!) Design kopiert haben, nachdem der Chiphersteller den (inkompatiblen!) ICL7106 herausgebracht hatte. Der DDR-Nachbau ist der C7136. Den oben angegebenen U7106 habe ich nie gesehen, weder in echt noch als Dokumentation.

Spannungsmessung 20 V
Strommessung 2 mA
Widerstandsmessung 200 kΩ
Wechselgröße
Durchgang
Leitwert

Der Schaltkreis U1 hat einen Quarzoszillator, während ICL7106 einen billigeren RC-Oszillator zulässt. Das Pin 38 ist bei U1 ein Umschalteingang für Verstärkung (oder Absenkung?) des Anzeigewertes um Faktor 10.

Annunciator = Verkünder.

Vorteile:

• Klein, leicht, epochales Industriedesign, Display groß — und angewinkelt gut ablesbar
• Durch Hohlbuchse für Dauerbetrieb (Netzbetrieb) geeignet
• Leitwertmessung (Das Vertauschen von U_REF und U_IN, mithin der Integrations- und Deintegrationsphase erfolgt im Schaltkreis mithilfe des Range-Steuereingangs)
• Schnell reagierender Durchgangsprüfer mit zweitem OPV.
• Akzeptabler Preis — wenn man Westgeld gehabt hätte. Spannungsteiler in Mehrfachnutzung für Spannung und Widerstand.
• Relativ gut nachbaubar seit Veröffentlichung des ICL7106.

Macken:

• Nur vier Strommessbereiche: Es „fehlen“ 20 A („oben“) und 200 µA („unten“)
• Ob Spannung oder Strom gemessen wird hängt von der Buchsenbelegung ab: Die Werte werden schlicht addiert. Keine Umschaltmöglichkeit per Schalter. Dafür nur 9 statt der 11 Schalter beim DDR-Gerät.
• Hohlbuchse mit Plus außen. (Es waren früher beide Polaritäten gebräuchlich.)
• Leitwertmessung mit unübersichtlichen Schalterstellungen
• Kurioser Chip, sehr ähnlich aber nicht gleich ICL7106
• Gerät nicht in der DDR verfügbar oder bekannt: Während Fluke in allen anderen Ostblockstaaten Vertretungen unterhielt wurde wohl die DDR als Teil der BRD angesehen
• Kein Ausschalttimer, dadurch Batterietöter für Vergessliche. Alternative: Speisung über Hohlbuchse, typischerweise (damals) mit 2 Flachbatterien.

China-Multimeter Mastech M3900

Billig und gut — leider nicht mehr verfügbar.

Spannungsmessung 200 V
Strommessung 200 µA
Widerstandsmessung 20 MΩ
Wechselgröße
Durchgang
h_FE

Vorteile:

• Sieben(!!) Strommessbereiche — Absolut genial zur Überprüfung von Mikrocontroller-Schaltungen auf funktionierenden Schlafmodus.
  • Drehschalter mit 32 Raststellungen (gelbes Multimeter M3900): Gesonderte Schaltstellung
  • Drehschalter mit 30 Raststellungen (braunes Multimeter M3800): 20-µA-Bereich mit 20-A-Bereich zusammengelegt, je für AC und DC
• Superflinker Durchgangsprüfer
• Superpreiswert — aber auch damals schon ausschließlich über den Versandhandel zu beziehen

Macken:

• Irreparabel durch ICL7136-ähnlichen Chip in COB-Technologie, ebenso faktisch irreparabler Drehschalter bei Wackelkontakten.
• Kein Ausschalttimer, dadurch Batterietöter für Vergessliche. Der einzige verbleibende Grund warum es als Schülermultimeter ungeeignet erscheint.
• Unverständlicher Schaltplan, da Kontaktwirkung des Drehschalters nicht dokumentiert.
• Halbwellen-Wechselgrößenmessung wirklich nur für sinusförmige Signale.

Werkzeug-Akkupack Walter Li-Ion 12 V 2 Ah

Typ: „Power Garden“ für Regentonnen-Tauchpumpe. Dieser hier. IMHO Mumpitz, braucht man zu selten, ist schwer sauber und trocken zu halten und geht zu schnell kaputt. Zum Leeren einer Regentonne nehme ich eine Gießkanne, das geht schneller. Und räume im Winter die Tonne weg. Aus Plast ist sie leicht und handlich.

Schaden: Ins Wasser gefallen und vollgelaufen. Akkupack lässt sich nicht laden.

Diagnose: Auffällig wenig Korrosion, gut saubergemacht und getrocknet. Auch die Rückseite der inneren Platine, die erst nach Ablöten von den drei Li-Ion-Rundzellen 18650 zugänglich wird, sah ziemlich okay aus. Dort ein vielpoliger Schaltkreis CellWise CW1233. Zellen weitgehend entladen, bei jeweils knapp 3 V. Nochmal alles gründlich mit Platinenreiniger sauber gemacht. Dann 'ran an die Disassemblierung des Schaltplans. Sollte ja recht einfach sein, der Schaltkreis braucht ja laut Webseite nur wenig Außenbeschaltung: Ein Shunt, ein p-Kanal-MOSFET als Überladeschutz, ein n-Kanal-MOSFET Q1 als Tiefentladeschutz, zwei Widerstände zum Thermistor, das war's. Auf der Platine hingegen ein Wust von Widerständen, Kondensatoren, 1 kleiner p-Kanal-MOSFET Q4, 1 Z-Diode. Alle(!) 1-kΩ-Serienwiderstände 0603 zur Zellenüberwachung R1, R2 und R3 haben ∞ Ω, dazu noch R4 (510 Ω) und R13 (470 kΩ, je 0805).

Reparatur: Diese 5 Widerstände getauscht, Platine wieder aufgesetzt. Scheint wieder vollständig zu funktionieren; zumindest lässt sich der Akkupack über die Hohlbuchse laden. Platine anschließend mit Lötlack besprüht sollte etwas Nässeschutz bieten.

Resümee: SMD-Chipwiderstände sind Keramikplättchen mit einer dünnen Kohle- oder Metallschicht und aufgedampften Kontaktierungsmetall. Da das Metall beim Löten nicht mit Zinn in Legierung gehen darf, kommt dafür kein Kupfer in Frage. Das Metall ist am Übergang zum eigentlichen Widerstand offenbar ungeschützt und extra dünn und daher anfällig für Korrosion. Daher findet man in klimatisch belasteten Baugruppen folgende Maßnahmen:

• Verguss der Schaltung (vorgefunden im LandXcape-Rasenmähroboter)
• Lackierung der Schaltung (Beispiel Heizungssteuerung)
• Verzicht auf Chip-Widerstände, Nutzung von MELF-Bauformen (hochpreisige Industrie-Sensortechnik)

Spielzeugauto-Blaulicht

Zwei blaue LED, die „vorbildgerecht“ leicht asynchron mit 1,5 Hz blinken. Wichtig ist der Ausschalttimer, damit vergessliche Kinder und Erzieher nicht ständig Batterien wechseln müssen. Das erfordert schließlich einen Mikrocontroller, hier der winzige PIC10F200. Als Stromversorgung dienen langlebige, preiswerte und leicht beschaffbare R6-Zellen, 3 Stück.

Schaltung + Firmware

Siehe auch:

• „Traktorstrahl“ = Kfz-Innenbeleuchtung mit Türkontaktsteuerung und Ausschalttimer, 12 V oder 24 V, ebenfalls mit PIC10F200

Marmeladenglas als Lampenschirm

Problem: Bei gebrauchten Handlampen sowie Kellerlampen ist das Glas kaputt. Normalerweise Totalschaden.

Idee: Eine E27-Glühlampe passt in ein großes Marmeladen- oder Honigglas! Mittels 3D-Drucker erfolgt die Adaptierung.

Lösung: Ich habe mir im Modell nicht die Mühe gemacht, das Glas einschraubbar zu machen. Wie im Original wird das Glas vom Gitter gehalten.