Welche Spannungsfestigkeit ist nötig?

[radio-hobby.de]

Liebe Freunde des Röhrenklangs,
welche Spannungsfestigkeit soll man wählen bei diesem Kondensator? (Der Wert war nicht mehr lesbar).

NF-Leistungsstufe_Graetz_Musica_4R_417_c.JPG

Bei der gezeigten Schaltung handelt es sich um eine Graetz Musica 4R 417 - aber die Frage ist hier eher eine prinzipielle Frage.

Über der gezeigten Primärwicklung des Ausgangstrafos kann man eine Gleichspannung von allenfalls 16 Volt= messen, die durch den Spannungsabfall über dem Gleichstromwiderstand der Primärwicklung verursacht ist.

Wenn ich Kondensatoren in gleichartiger Situation bei anderen Radios ansehe (z.B. Telefunken Dacapo 1952-1953), haben die eine Spannungsfestigkeit von z.B. 500V ~ entsprechend 1600 Volt=, also dem hundertfachen Wert.

Das machte mich stutzig, und ich habe einmal die Wechselspannung über der Primärwicklung des Ausgangstrafos bei voller Lautstärke gemessen. Dies waren über 200 Volt~ !!!

Unter Berücksichtigung gewisser Messfehler und der Notwendigkeit einer Sicherheitsspanne verstehe ich jetzt, warum eine Kondensator-Nennspannung von 500V~ entspr. 1600 V= angemessen ist. Ich hatte einen Scheibenkondensator 4n7 mit 3 kV= Nennspannung gerade da, den habe ich schließlich verwendet.

Was meint Ihr?

Viele Grüße
Georg

[eabc]

Hallo Georg,
an dieser Stelle sollten 400-630 V ausreichen, da die Differenzspannung nur ca. 50V/DC beträgt, belastet aber wird er mit der Sprechwechselspannung, die mehrere 100V/AC bertragen kann.
Wie von dir bereits bemerkt, somit ist deine Wahl die richtige.

[rettigsmerb]

Hallo Georg,

am AÜ können bei Musikwiedergabe in der Tat recht hohe Spannungsspitzen auftreten. Alte Papierkondensatoren mit ihren auch damals schon hinlänglich bekannten schlechten Langzeiteigenschaften wurden daher sicherheitshalber schon etwas großzügiger dimensioniert.

Meine Erfahrungen mit modernen Folienkondensatoren*, wie z.B. WIMA MKS4-Typen, haben gezeigt, dass an dieser Stelle (Primär-AÜ) eine Nennspannungsfestigkeit von 630Volt= ausreichend ist.

Mit dem von Dir verwendeten 3kV-Typ bist Du natürlich absolut auf der sicheren Seite, das kann auf alle Fälle so bleiben.



* Wima MKS4 0,47µF mit 630V= Nennfestigkeit über mehrere Stunden am Iso-Tester mit 2000Volt geknechtet, nichts ist passiert. Der Versuch wurde nur deshalb abgebrochen, weil ich in meiner Werkstatt Feierabend machen wollte^^

[radio-hobby.de]

Danke für Eure Hilfe.
Dass da über 200 V ~ Audio-Signalspannung anliegen können, fand ich überraschend.
Ob der theoretische Unterschied zwischen Folie und keramisch etwas ausmacht?
Ich meine damit: Folie = gewisse Induktivität; keramisch = niedrige Impedanz für Hochfrequenz.
Bis wieviel kHz/MHz kann die Röhre?

[rettigsmerb]

Es ist nicht die Frage, was die Röhre frequenzmäßig "kann", sondern der AÜ. Bei dem ist nämlich bei etwa 20...30kHz Schluss. Die parasitäre Induktivität des Folienkondensators fällt da überhaupt noch nicht ins Gewicht.

Die höchste Fequenz, mit der die NF-Endstufe angesteuert wird, liegt max. bei 16kHz. Damit erfährt die Endröhre nicht einmal ansatzweise so etwas wie "Hochfrequenz"

[hf500]

Danke für Eure Hilfe.
1.Dass da über 200 V ~ Audio-Signalspannung anliegen können, fand ich überraschend.
2.Bis wieviel kHz/MHz kann die Röhre?

moin,
1. Nein, ist es nicht. Die EL84 leistet 5,7W an einem Lastwiderstand von 5200 Ohm. Wenn du jetzt ausrechnest, welche Spannung noetig ist, um an 5,2k die 5,7W umzusetzen, hast du ihre Groessenordnung. Die Gleichspannung, die am Wicklungswiderstand des Uebertragers abfaellt, ist ein "notwendiges Uebel". Notwendig, weil man wirtschaftlich den Drahtwiderstand nicht beliebig klein machen kann. An sich wuenscht man sich, er waere Null. Schliesslich produziert er nur Verluste. Die Aufgabe des Uebertragers ist es, die 5200 Ohm, die die Roehre sehen will, auf die 5 Ohm zu uebersetzen, die der Lautsprecher hat.
2. Die EL84 kann noch in Kurzwellensendern verwendet werden, 5MHz sollten drin sein. Der 1k Widerstand am Gitter der Roehre hindert sie uebrigens daran, wild im UKW-Bereich zu schwingen. Er bildet mit der Eingangskapazitaet des Gitters einen Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von ungefaehr 16 MHz.

73
Peter

[olli0371]

Danke Peter für diesen ausführlichen Beitrag

Grüße
Oliver

[radio-hobby.de]

Danke Euch allen!

@Peter: ahnte ich doch, dass wilde Schwingungen vorkommen können. Danke speziell Dir für die eingehende Erläuterung.

Noch was Neues zu wilden Schwingungen:
Ich hatte probeweise mal den besagten Kondensator ersatzlos ausgelötet. Nicht nur die Höhen werden kräftiger wiedergegeben (was zu erwarten war). Dann fängt bei diesem Radio-Exemplar darüber hinaus die NF-Stufe an, im Takt der Sprache und Musik fürchterlich im Frequenzbereich von ca. 10...14 kHz zu klingeln und zu klirren (klingt wie das Anstoßen einer Rückkoppelung durch das Audio-Signal, wie kurz vor'm Rückkoppelungspfeifen). Ist der Kondensator drin, ist alles wieder o.k.

Ein Lehrbuch, das ich zu Rate gezogen habe, erläutert, dass dieser Kondensator dazu diene, aus der Sicht der Röhre über den kompletten NF-Frequenzbereich hinweg einen halbwegs gleichmäßigen Außenwiderstand anzubieten; der AÜ mit angeschlossenem LS habe bei hohen Frequenzen einen für die Röhre unangenehm hohen induktiven Widerstand; dies solle der Kondensator ausgleichen. Klingt plausibel.

Was denkt ihr?

Viele Grüße
Georg

[rettigsmerb]

Das ist in der Tat so. Stichwort: "Boucherot-Glied" - siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Snubber

[hf500]

Noch was Neues zu wilden Schwingungen:
Ich hatte probeweise mal den besagten Kondensator ersatzlos ausgelötet. Nicht nur die Höhen werden kräftiger wiedergegeben (was zu erwarten war). Dann fängt bei diesem Radio-Exemplar darüber hinaus die NF-Stufe an, im Takt der Sprache und Musik fürchterlich im Frequenzbereich von ca. 10...14 kHz zu klingeln und zu klirren (klingt wie das Anstoßen einer Rückkoppelung durch das Audio-Signal, wie kurz vor'm Rückkoppelungspfeifen). Ist der Kondensator drin, ist alles wieder o.k.

Moin,
ja, da wird der Verstaerker dann instabil und die Endroehre faengt wild an zu schwingen. In diesem Frequenzbereich duerfte die Streuinduktivitaet des Ausgangsuebertragers daran hauptbeteiligt zu sein.
Zusammen mit den Verlusten des Trafos bedaempft der Parallelkondensator das Schwingen, bzw. legt die Resonanz des Schwingkreises in eine Frequenz, wo die Schwingbedingung nicht mehr erfuellt wird.
Wenn man mit dem Wikiartikel vergleicht, ist der Kondensator die vereinfachte Form des Boucherot-Gliedes. Wollte man es "richtig" machen, schaltet man einen Widerstand zum Kondensator in Serie, dessen Wert etwa dem nominellen Lastwiderstand der Roehre entspricht. Hier also 5,6k/1W. In dieser Form sah man es haeufig bei Nordmende. Dieses Glied linearisiert auch den Lastwiderstand der Endroehre(n) bei hohen Frequenzen.

Hier hat man den Kondensator "besser" als bei anderen Geraeten geschaltet. Haeufig liegt er zwischen Anode der Endroehre und Masse, was seine Spannungsbeanspruchung um den Wert der Anodengleichspannung erhoeht. Ausserdem bildet der Kondensator bei Durchslag eine Gefahr fuer das Netzteil und den Uebertrager. In der obengezeigten Schaltung passiert dagegen nichts, ausser, dass das Geraet schweigt oder sehr leise ist, weil die Uebertragerwicklung mehr oder weniger kurzgeschlossen ist. Die Endroehre wird es ueberleben, dem Netzteil ist es egal.


73
Peter

[radio-hobby.de]

Danke nochmals für Eure Kommentare, Erklärungen und Hilfen.
Boucherot-Glied, genau.
Weiter mit neuem Thema in einem neuen Thread zum gleichen Radio.

Georg N.