Rotel RB-990 BX Endstufe Tuning/Wartung

Von 15mF auf 22mF ist schon ein großer Sprung. Wenn du sagst, das belastet neben Gleichrichter auch den Netzschalter etc., sind dann die Anlaufströme viel höher? In der Originalausführung ist mir bei meiner Teststation und einem B13 LSS Automaten schon hin und wieder die Sicherung geflogen. Die Musikanlage betreibe ich an trägen 10A Neozedsicherungen, also keine Automaten, da ging immer alles gut. Die RB-990 BX hat demnach eh schon einen recht hohen Anlaufstrom, diesen weiter zu erhöhen würde ich vermeiden.
Man könnte auch einen Ferritkern auf die Netzleitung stecken, was ich bei Endstufen eigentlich lieber vermeide für "schnellen" Strom.
Krass auch, dass man in denselben Abmaßen nun schon 22mF schafft, und dieser United Chemicon Elko sogar wesentlich günstiger ist.

Übrigens habe ich auch noch eine schlankere RB-980BX, die werde ich mir nach dem Umbau auch mal unter die Lupe nehmen.

mssm (Beitrag #52) schrieb:

Von 15mF auf 22mF ist schon ein großer Sprung.

Man kann es auch etwas moderater betrachten.
Der 15 mF hat vermutlich +/-20% Toleranz. Er darf also bis zu 18 mF haben.
Der 22mF wird vermutlich mit 10% weniger als angegeben ausgeliefert (ist aber in der Toleranz) und hätte dann 20mF.

Dann stehen 18 mf vs. 20 mF.

siehe hier zum Einschaltproblem:
https://www.conrad.d...VOLTAGE=230%20V%2FAC
Man kann natürlich auch Lösungen bei großen PA abgucken.

Dein Beispiel mit den Toleranzen könnte auch in die andere Richtung gehen.
Gut, Einschaltstrombegrenzer wäre eine Möglichkeit, würde das auch im Betrieb den Strom begrenzen, oder werden die wirklich erst ab z.B. 16A aktiv? Eltako schaltet scheinbar die Widerstände nur bei Bedarf hinzu. 16A wäre aber auch eine Menge und würde im Betrieb wohl nie angefordert werden. Was ich vermeiden möchte wäre eine Induktivität, die den Stromanstieg bremst, wie es ein Ferritkern machen würde. Nicht umsonst habe ich für Hifi auf Neozed statt Automaten gesetzt.

Dieser hier würde von den Maßen und auch elektisch wohl besser passen:
United Chemi-Con 661-E32D101N153MD79M
Zumindest wäre der in kleiner Menge bestellbar, wenn auch mit langer Wartezeit. Große Auswahl bzgl. Ripplestrom und Lebensdauer habe ich dann scheinbar eh nicht. Einziges Manko wären die 2000h Lebenszeit, was aber bei Auslegung auf 105°C und 100V wohl relativ ist.
Etwas höher und breiter würde auch noch passen, da ließ sich aber weder bei Mouser noch bei Digi-Key was lieferbares finden.

@Valenzband: Hiernochmal deiner im Vergleich:
United Chemi-Con 661-E32D800C223MD79M
Welchen soll ich nehmen?

mssm (Beitrag #54) schrieb:

Dein Beispiel mit den Toleranzen könnte auch in die andere Richtung gehen. :)

Kann es nicht, weil die obere Toleranzgrenze durch den Hersteller vorgegeben ist, somit also 18 mF

Die anderen Werte beruhen auf Erfahrung, weil ich alle eingekauften Elkos messe und die Werte mit Datum auf den Elkos markiere.
Die letzten vier Elkos mit nominal 22 mF 80V von Digikey hatten folgende Werte:
20.230 µF
19.140 µF
19.140 µF
18.870 µF

mssm (Beitrag #54) schrieb:

Gut, Einschaltstrombegrenzer wäre eine Möglichkeit, würde das auch im Betrieb den Strom begrenzen, oder werden die wirklich erst ab z.B. 16A aktiv?

Sie begrenzen nur den Einschaltstrom, danach entscheidet der Drahtdurchmesser

16A wäre aber auch eine Menge und würde im Betrieb wohl nie angefordert werden. Was ich vermeiden möchte wäre eine Induktivität, die den Stromanstieg bremst, wie es ein Ferritkern machen würde. Nicht umsonst habe ich für Hifi auf Neozed statt Automaten gesetzt.

Vergiss das Gerede vom "schnellen Stromantieg" und "bösen Ferritkernen". Alles Foren-Blabla und Beutelschneider-Voodoo.
Der Stromantieg wird schon von den Elkos gefressen, dafür sind die u.A. da. Am Netztrafo ist die ganze Sache daher schon sehr viel entspannter. Sonst müsste man auch noch einen "schnellen Trafo" haben Das E-Werk und die Nachbarn würden sich übrigens auch nicht freuen, wenn man kHz ins Netz schiebt.

Ferritkerne werden hier ohnehin nicht helfen, das ist eher was zur Entkopplung von mittel bis hochfrequenten Störungen, je nach Kerngröße reden wir da von mindestens einigen 10kHz. Schaden können sie dagegen auch nicht. Bei 50 Hz ist deren Induktivität i.a.R. aber viel zu klein um wirksam im Sinne einer Strombegrenzung zu sein. Wenn man mehr Draht draufwickelte sättigen sie sehr schnell, was jede Wirkung zunichte macht.

Dieser hier würde von den Maßen und auch elektisch wohl besser passen: United Chemi-Con 661-E32D101N153MD79M Zumindest wäre der in kleiner Menge bestellbar, wenn auch mit langer Wartezeit. Große Auswahl bzgl. Ripplestrom und Lebensdauer habe ich dann scheinbar eh nicht. Einziges Manko wären die 2000h Lebenszeit, was aber bei Auslegung auf 105°C und 100V wohl relativ ist. Etwas höher und breiter würde auch noch passen, da ließ sich aber weder bei Mouser noch bei Digi-Key was lieferbares finden. @Valenzband: Hiernochmal deiner im Vergleich: United Chemi-Con 661-E32D800C223MD79M Welchen soll ich nehmen?

Ich hatte schon den rausgesucht der ab Lager lieferbar ist... Wenn du "20 Wochen" Zeit hast geht auch der andere...

Der Einschaltstromstoss einer Endstufe dieser Größe war schon immer ein Problemchen für nervöse Automaten. Etliche 16A Typen fliegen auch schon bei 250VA Ringkerntrafos in geschätzt 20% der Einschaltvorgänge. Bessere Geräte haben daher meist eine integrierte Einschaltstrombegrenzung. Die einfachste und wohl auch robusteste Lösung besteht aus einem Vorwiderstand, der nach einigen Sek. Verzögerung per Relais überbrückt wird. Vlt. muss das Relais irgendwann mal getauscht werden, das ist immer noch preiswert.

Es gibt übrigens keine einfache Strategie, den Zeitpunkt des Einschaltens in Bezug zur Netz-Sinuswelle zu optimieren:
Wenn kein Elko dranhängt (illusorisch..) müsste man immer im Spannungsscheitel einschalten. Bei idealem Trafo (auch illusorisch) mit sekundärem Elko dagegen im Nulldurchgang. Der ideale Zeitpunkt liegt, drei Mal darfst du raten, dazwischen. Auf rechnerischem Wege muss man dazu einiges mehr vom Trafo wissen als seine Übersetzung und sein Gewicht.

Valenzband (Beitrag #56) schrieb:

Bessere Geräte haben daher meist eine integrierte Einschaltstrombegrenzung. Die einfachste und wohl auch robusteste Lösung besteht aus einem Vorwiderstand, der nach einigen Sek. Verzögerung per Relais überbrückt wird. Vlt. muss das Relais irgendwann mal getauscht werden, das ist immer noch preiswert.

Etwas in der Art macht die Rotel doch. Nach dem Einschalten kommt verzögert ein Relais, erst dann sieht man den Spannungsabfall an der Beleuchtung oder dem fliegenden Automaten.

Valenzband (Beitrag #56) schrieb:

Es gibt übrigens keine einfache Strategie, den Zeitpunkt des Einschaltens in Bezug zur Netz-Sinuswelle zu optimieren: Wenn kein Elko dranhängt (illusorisch..) müsste man immer im Spannungsscheitel einschalten. Bei idealem Trafo (auch illusorisch) mit sekundärem Elko dagegen im Nulldurchgang. Der ideale Zeitpunkt liegt, drei Mal darfst du raten, dazwischen. Auf rechnerischem Wege muss man dazu einiges mehr vom Trafo wissen als seine Übersetzung und sein Gewicht.

OT.: Interessant, danke für die Erläuterung. Ich werde meine Anlage per Fernsteuerung ans Netz schalten (Smarthome). Es gibt einen Stromkreis für kleine Verbraucher und einen für Endstufen, gleiche Phase. Als Relais kann habe ich entweder einfache Eltakos (ER12-001-UC) oder solche mit Schaltung im 0-Durchgang (ER12-DX-UC). Nach deiner Ausführung wäre also beides suboptimal bzw. keine Methode zu bevorzugen. d.h. Schalten im 0-Durchgang macht nur bei rein-ohmschen Lasten Sinn?

..integrierte Einschaltstrombegrenzung. Die einfachste und wohl auch robusteste Lösung besteht aus einem Vorwiderstand, der nach einigen Sek. Verzögerung per Relais überbrückt wird. Vlt. muss das Relais irgendwann mal getauscht werden, das ist immer noch preiswert. Etwas in der Art macht die Rotel doch. Nach dem Einschalten kommt verzögert ein Relais, erst dann sieht man den Spannungsabfall an der Beleuchtung oder dem fliegenden Automaten.

Gibt es evtl. mehrere Ausführungen oder editions? Im meinem service manual ist nur ein 1-poliger Netzschalter mit Entstörkondensator zu sehen.

Als Relais ..entweder einfache Eltakos (ER12-001-UC) oder solche mit Schaltung im 0-Durchgang (ER12-DX-UC). Nach deiner Ausführung wäre also beides suboptimal bzw. keine Methode zu bevorzugen. d.h. Schalten im 0-Durchgang macht nur bei rein-ohmschen Lasten Sinn?

Yepp, beides suboptimal. Bei rein ohmscher Last würde man besser im Schaltungsscheitel schalten.
Wie gesagt ist es aber nicht ganz einfach das Optimum vorher zu bestimmen oder abzuschätzen. Dazu müsste man u.A.recht genau wissen: Primärinduktivität, Kopplungsgrad/Streuinduktivität und ohmsche Wicklungswiderstände des Trafos, angeschlossene Last. Die meisten Trafohersteller machen dazu keine brauchbaren Angaben. Bei eigenen Messungen muss man beachten, dass die Leistungswerte z.T. deutlich von denen abweichen, die man z.Bsp. mit kleinen Messbrücken ermittelt. Das liegt an den Sättigungs- und Hysterese-Eigenschaften der Trafokerne.

Unter dem Strich kommt dabei häufig raus, dass man es der Sicherung so oder so nicht ganz leicht machen kann. Die Unterschiede sind nicht so ausgeprägt wie man vlt. hofft. Deswegen ist die Methode "Bratwiderstand plus verzögertes Relais" vorzuziehen bzw. auch ziemlich verbreitet.

Abraten würde ich von NTCs zur Einschaltstrombegrenzung. Es gbt zwar welche die zugelassen und leistungstark genug sind, aber Letzteres trifft nur bedingt über längere Zeit zu (Zahl der Einschaltzyklen). Am Ende ihres Lebens können diese Teile regelrecht zerfetzten, wobei oft scharfkantige Spillter der Keramik umherfliegen (deswegen stülpen manche schon ab Werl einen Silikon-Pariser drüber )

Meine aktuelle Auswahl bei Mouser:
C002~005 80V15.000µF: United Chemi-Con (UCC) E32D800HPC223MD79M
C601,C602 50V4,7µF: Nichicon UKW1H4R7MDD1TA
C607,C608 25V100µF: Nichicon UKA1E101MED
C611,C612 50V10µF: Nichicon UKW1H100MDD (Lieferrückstand!)
C623~626 100V1000µF: Nichicon UKW2A102MHD

Einziges Manko, für C611,C612 suche ich noch lieferbaren Ersatz. Hierzu ein paar Fragen. ich würde auch hier höhere Voltzahlen mit in die Auswahl nehmen. Außerdem, wie ist die Nichicon Klassifizierung "High Grade" und "High Sound Quality" zu verstehen im Vergleich? z.B. ist die UFW-Serie zu verbessern mit der Serie UKW in Richtung High Sound Quality und mit UFG in Richtung High Grade. Alle 3 Serien sind in der Kategorie Standard, For Audio Equipment. Ich habe immer versucht, in der Serie UKW zu bleiben für beste Sound Qualität.

Das ist völlig unkritisch, nimm einfach den, der elektrisch/mechanisch passt (und vorrätig ist )

Edit: Eine kurze Erklärung, warum man die transienten Einschaltvorgänge, statt nur den eingeschwungenen Zustand betrachten muss. Das Ergebnis ist nicht intuitiv. Je nach Parametern von Induktivität, Widerstand, Kopplung und Ausgangslast kommen dabei "überraschende" Stromverläufe heraus.
Ein Beispiel: Trafo mit Primärinduktivität L, Widerstand R, ohne Last (entspricht dann einfach einer Spule mit L,R). Einschaltpunkt im Nulldurchgang.
Der Strom ist ein um ( bei halbwegs normalem 2*pi*L/R-Verhältnis immer nahe 90°) verschobener Sinus, aber dazu kommt noch ein langer Gleichstrompuls (!) mit einer Abklingzeitkonstante von L/R.
In der Praxis ist das beobachtbar/hörbar. Der Gleichstromanteil führt wegen der üblicherweise hoch ausgelegten magnetischen Induktion zu einer vorübergehenden Sättigung des Kerns auf einer Seite der H-B-Kennlinie. In dieser Phase wird das ganze System stark nichtlinear. Sehr hohe Ströme können fließen, weil dabei auch die Primär-Induktivität zusammenbricht. Oft hört man den Trafo dabei für ein Paar Sekunden brummen oder schnarren, nicht selten fliegt dann auch die Sicherung.
Wenn man eine Last anschließt ändert sich sich Einiges, weil diese Last auf die Primärseite transformiert wird. Das Transformationsverhältnis hängt vom lineearen Übertragungsverhältnis ab, bei Sättigung wird es aber auch stark vom eintretenden Streufluss beeinflusst, der bei guten Ringkerntrafos immer noch klein sein kann, bei einem schlechtem Windungsdesign aber auch hoch.
Schon dieses kurze Beispiel zeigt wie komplex die Lage sein kann. Wenn man wirklich wissen will was passiert, muss man alle Parameter halbwegs realistisch erfassen und in eine geeignete Simulation stecken, die auch nichtlineare Vorgänge beinhaltet. Das führt hier zu weit, ist vlt. ein Thema für eine Vorlesung oder Übung.

Mouser Lieferung mit all den Nichicons ist endlich angekommen. Prinzipiell ist es ein Versuch, ob nach dem Wechsel der Kondensatoren die Offset-Spannung wieder stimmt, viele Eingriffmöglichkeiten außer dem Ruhestrom-Poti habe ich ja nicht.

Eine Frage: Beim Auslöten der alten Elkos musste ich nach dem Entlöten immer den Elko noch abhebeln, da er fest auf der Platine klebte. Ist das tatsächlich eine Verklebung zur Sicherung, oder sind das nur ausgelaufene Elkos? Bei der Größe (1000µF für den Größten) hätte ich noch keine Verklebung eingeplant, meistens steht der Amp ja auch fest im Möbel. Wenn doch, was müsste man dafür nehmen, wenn es kein Heißkleber sein soll?
Ein Fixieren von Elkos kenne ich nur auf Frequenzweichen oder bei sehr großen, schweren Bauteilen.

mssm (Beitrag #61) schrieb:

Prinzipiell ist es ein Versuch, ob nach dem Wechsel der Kondensatoren die Offset-Spannung wieder stimmt, viele Eingriffmöglichkeiten außer dem Ruhestrom-Poti habe ich ja nicht.

Wenn die Elkos keine Offset Verbesserung bringen sind die nächsten Kandidaten die Eingangstransen, siehe oben.

.nach dem Entlöten den Elko abhebeln, da er fest auf der Platine klebte. Ist das tatsächlich eine Verklebung zur Sicherung, oder sind das nur ausgelaufene Elkos?

Das Pattex-Gebrabbse dient nur zur Bauteilesicherung während der Montage, in der Absicht, dass sie von Fließbandsklaven verlötet werden bevor sie rauskullern könnten. Bei dickeren und entsprechen schweren Elkos wäre das Losbrechmoment üblicher Kleber schon bei mäßiger Erschütterung schnell überschritten. Erst recht wenn der Kleber so erratisch verkleckert wird wie man es überall sieht.
Wenn man es wirklich ernst meint verwendet man immer Befestigungschellen.

Bei der Größe (1000µF für den Größten) hätte ich noch keine Verklebung eingeplant, meistens steht der Amp ja auch fest im Möbel. Wenn doch, was müsste man dafür nehmen, wenn es kein Heißkleber sein soll?

Am besten gar nichts davon.

Ein Fixieren von Elkos kenne ich nur auf Frequenzweichen oder bei sehr großen, schweren Bauteilen.

Auch dort wird gerne gepfuscht was das Zeug hält, bzw. nicht hält

Hallo zusammen,

Die Elkos sind mittlerweile alle getauscht. Bei den Versorgungs-Elkos sind es nun die E32D800HPC223MD79M, 22000uF 80 Volt, geworden.
Ansonsten eine Mix aus Nichicon UFG und UKZ, die wohl mit der höchsten Qualität für Audio, dafür mit etwas geringerer Lebensdauer beziffert werden.

Bias (Ruhestrom) wurde an der Messtelle nach Warmlaufen wieder auf 7mV gestellt. Was mich nur stark wundert und was sich eigentlich laut der Ratschläge hätte verbessern müssen, dass der DC-Offset an den Ausgängen fast unverändert sind. Ich messe nun statt 50mV 39mV rechts, und -6,6mV links.

Diese Offset Werte sind noch im normalen Bereich. 39mV sind vielleicht nicht mehr ganz ideal, aber nervös werde ich immer erst bei 50mV oder mehr. Fehler sind es erst bei 100mV oder mehr.
Ein minimaler Offset bis in den unteren zweistelligen Millivoltbereich ist normal. Das kommt auch von leichten Unterschieden bei den Eingangstransistoren. Diese müsste man paarweise matchen, um niedriger zu werden.

Poetry2me (Beitrag #64) schrieb:

Diese Offset Werte sind noch im normalen Bereich. 39mV sind vielleicht nicht mehr ganz ideal, aber nervös werde ich immer erst bei 50mV oder mehr. Fehler sind es erst bei 100mV oder mehr. Ein minimaler Offset bis in den unteren zweistelligen Millivoltbereich ist normal. Das kommt auch von leichten Unterschieden bei den Eingangstransistoren. Diese müsste man paarweise matchen, um niedriger zu werden.

Das sehe ich genauso.

Außerdem müsste die Stromverstärkung der npn- und der pnp-Transistoren mit dem jeweils gemeinsamen Basisanschluss, also beispielsweise von Q601 und Q607 bzw. von Q603 und Q609, gleich sein, damit sie den gleichen Basisstrom führen.

Die Differenz der Basisströme fließt für den nichtinvertierenden Eingang über R605 + R603 (33,7 kOhm) bzw. für den invertierenden Eingang über R657 (22,1 kOhm; in meinem Schaltplan als C657 bezeichnet). Normalerweise macht man diese Widerstände gleich, um prinzipbedingte Fehler durch den Basisstrom zu vermeiden. Nur die Wirkung zufällig unterschiedlicher Basisströme (Exemplarstreuungen) kann man nicht vermeiden.

Jetzt sind die Widerstände an den beiden Eingängen ca. 11 kOhm unterschiedlich, 3 µA Differenz der Basisströme erzeugt damit 33 mV Differenzspannung.
Bei der aktuellen Dimensionierung der Differenzverstärker-Schaltung müssten die Widerstände an den Eingängen eigentlich noch etwas geringer sein.
Die einfachste Lösung wäre, R603 zu verringern von 33,2 kOhm auf 21,5 kOhm. Das reduziert allerdings auch den Eingangswiderstand des Verstärkers.

Um den Gleichspannungs-Offset noch geringer zu bekommen, müsste eine Abgleich-Möglichkeit nachgerüstet werden (je Kanal ein Poti + 1 oder 2 Festwiderstände)

Zu den Elkos an den Eingängen:
Die sind gepolt. Aber bis ca. 1 V isoliert die natürliche Aluminiumoxid-Schicht in beiden Polaritäten. Erst bei größerer Spannung (spätestens ab 2 V) muss die Polarität unbedingt beachtet werden. Gepolte Elkos sind hier also okay.

Das ist richtig.
Selbst wenn man ein auf Gleichheit selektiertes Paar von Eingangstransistoren verwendet, müsste zusätzlich das Schaltungsdesign so ausgelegt sein, dass gleiche Eingangsströme fließen. Das ist hier nicht der Fall. Die Modifikation mit einem Trimmer im Eingang wäre ein Ausweg, aber nicht ganz trivial.

Diese Endstufe ist eher auf rohe Leistung ausgelegt, als auf geringe Verzerrungen und detailreichen Klang.

- Johannes