Heizungsregelung mit L7815 regelt nicht

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teacfreak
Stammgast

#1 erstellt: 28. Mrz 2021, 01:09

Hallo zusammen,
Ich habe zur Zeit ein hochwertiges Hifigerät der oberen Klasse auf dem Tisch.
Bezeichnung: TA300SE
Es handelt sich um eine Röhren-Endstufe mit 4x PL519 und in der Vorstufe 2x PL84 sowie 1x PCC85 und 1x ECC83.
Die PL84 steuert zusammen mit der ECC83 und PCC85 die Endröhren an.

Vorstufe TA300SE

Bei diesem Gerät fallen ständig die Vorröhren PCC85 und ECC83 aus.
Bemerkbar macht sich der Ausfall mit einem starken Prasseln aus den Lautsprechern.
Der Grund hierfür war meiner Meinung nach schnell gefunden.
Es lag vermutlich an einer viel zu hohen Heizspannung.
Das Gerät hat für die Vorröhren eine geregelte Röhrenheizung mit insgesamt 15V.
Die PL84 sollen mit je 15V Heizung parallel geheizt werden.
Die PCC85 soll 9V und die ECC83 soll 6V in Serie bekommen.
Da die Vorröhren alle mit 300mA Heizung betrieben werden, ist das so wohl I.O.
Für die Regelung der Heizspannung ist eine Regelschaltung mit einem Festspannungeregler L7815 und einem MJ2955 gewählt worden.
Nach näheren Untersuchung der Schaltung hat sich herausgestellt, dass der Festspannungsregler L7815 verkehrt herum eingebaut war!

Der Grund hierfür kann nur ein Versehen beim Zusammenbau der Platine oder sogar ein Serienfehler sein, weil beide Endstufen diesen Fehler aufweisen.
Die Eingangsspannung der Schaltung (18V) wird mit dieser falschen Schaltung "durchgreicht" und verursacht an der ECC83 eine Heizspannung von mindestens 7V bei einem Strom von 340mA.
Das ist bei 6,3V weit über der Toleranzgrenze von +/- 5%.

Heizregler

Nach einem separaten Aufbau mit "richtigem" Anschluss des L7815 hat sich aber schon das nächste Problem gezeigt.
Die Eingangsspannung der Schaltung ist mit ca. 18V nach der Gleichrichtung relativ knapp an den Grenzwerten des Reglers und schafft es nicht die Spannung auf die gewünschten 15V sauber zu stabilisieren.
Das Ergebnis ist ein starkes Schwigverhalten der Schaltung.

Schwigverhalten am Ausgang

Da in dieser Schaltung bereits der Spannungsregler "Low Dropout" L78175CV verwendet wurde, kann ich nicht verstehen, warum die angegebene Ausgangsspannung nicht eingestellt wird.
Laut Datenblatt, darf die Dropout-Spannung bei der L78xx-Variante um ca. 0,2-0,5V niedriger sein als die Eingangsspannung.
Bei der 78xx-Serie liegt die Differenz bei 3V.
Erst ab einer Eingangsspannung ab 19V aufwärts wird mit dieser Schaltung die Ausgangsspannung sauber geregelt.

Heizungsregelung

Hat hier jemand eine Idee, was da nicht funktioniert oder welcher Regler hier besser eingesetzt werden sollte?
Gruss
H.-Peter

[Beitrag von teacfreak am 28. Mrz 2021, 11:52 bearbeitet]

EW_76
Stammgast

#2 erstellt: 28. Mrz 2021, 01:31

Es handelt sich um eine Röhren-Endstufe mit 4x PL519 und in der Vorstufe 2x PL84

Das ist mir neu. Die PL84 ist ne Pentode, also keine Vorstufen Röhre.

Gruß Elmar

teacfreak
Stammgast

#3 erstellt: 28. Mrz 2021, 08:47

Hallo,
Die PL84 steuert zusammen mit der ECC83 und PCC85 die Endröhren an und befindet sich in der Vorstufen-Schaltung.
Gruss
H.p.

DB
Inventar

#4 erstellt: 28. Mrz 2021, 09:31

P-Röhren sind für 0,3A Serienheizung konzipiert. Das Maß der Dinge ist hier also der Heizstrom.
Lediglich die genannte ECC83 bildet hier eine Ausnahme, die ist sowohl für Serien-als auch Parallelheizung geeignet.

Demzufolge ist der Regler-IC als Konstantstromquelle zu beschalten.
Merkwürdige Prasselgeräusche können verschiedene Ursachen haben, ich würde auch nachschauen, ob Ufk im Bereich des Erlaubten liegt.

teacfreak
Stammgast

#5 erstellt: 28. Mrz 2021, 10:20

Hallo,
Das kann doch aber nicht der Grund sein, warum der Regler L7815 verkehrt herum eingebaut wurde.
Oder?

Gruss
H,p.

DB
Inventar

#6 erstellt: 28. Mrz 2021, 10:22

Dazu müßte man die Gesamtschaltung sehen. Möglicherweise ist auch der Bestückdruck falsch.

teacfreak
Stammgast

#7 erstellt: 28. Mrz 2021, 11:59

Ich habe gerade nochmal den Heiz- Strom an der ECC83S gemessen.
Die Heizung der ECC83S zieht 340mA.
Ebenso haben die anderen Röhren dieser Schaltung einen Heiz-Strom von ca.330-340mA.
Die Schaltung der Heizungs-Regelung habe ich als Bild von oben und unten in den Betrag eingefügt.
Es ist ein doppel-Layer und der Bestückungsdruck ist nur teilweise vorhanden.
Verfolgt man aber die Leiterbahnen, kommt man zu der Schaltung die ich aufgezeichnet habe.
Die Ufk habe ich gerade gemessen.
Ufk ECC83S / ca. 64V (maximal zulässig 180V)
Ufk PCC85 / ca. 14V (maximal zulässig 90V)

[Beitrag von teacfreak am 28. Mrz 2021, 14:30 bearbeitet]

Full-HD-Freak
Schaut ab und zu mal vorbei

#8 erstellt: 19. Apr 2021, 17:35

Der Transistor braucht an der Basis-Emitter-Strecke etwa 0,7 V zum Durchsteuern. Die fehlen schon mal für den LM7815.
Abhilfe könnte ein Low-Drop Regler schaffen, z.B. ein LM2940CT15 - der braucht nur typisch 0,5 V (max. 1 V) bei 1 A für sich.
Den Sieb-Elko an 18 V würde ich auch mal checken, ggf. vergrößern.

[Beitrag von Full-HD-Freak am 19. Apr 2021, 17:52 bearbeitet]

RoA
Inventar

#9 erstellt: 20. Apr 2021, 04:45

Ich denke auch, das Zauberwort heißt Konstantstromquelle, z.B. mit dem LM317. Oder einen DC-DC-Wandler (Stepdown-Wandler), wobei 3V Diff. bei manchen Typen noch zu wenig sind. Aber das kann man ja vorab klären.

Full-HD-Freak
Schaut ab und zu mal vorbei

#10 erstellt: 20. Apr 2021, 16:30

Den angeführten L78175CV konnte ich nicht finden, sicherlich Schreibfehler?
Ein L7815C oder CV ist nicht wirklich ein Low Drop Regler, er wird im Datenblatt mit 2 V angegeben.

In dieser Schaltung arbeitet er bei etwa 20 mA, braucht also etwa 1,5 V.

Der LM2940CT15 zwei Posts oben braucht nur unter 0,1 V!

[Beitrag von Full-HD-Freak am 20. Apr 2021, 16:32 bearbeitet]

teacfreak
Stammgast

#11 erstellt: 21. Apr 2021, 21:00

Hallo,
das Problem mit der Spannungsregelung habe ich mit dem Einbau eines 15V Schaltnetzteils umgangen.
Diese Netzteile sind mittlerweile sehr kompakt und passen sehr gut an die Stelle des alten Regelbausteins.

Vielen Dank für die Hilfe und Hinweise.🍺🍺
Gruss
H.-Peter