Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Labornetzteil - aus 2 Spannungen 4 machen


von Josef K. (da_jupp)


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Hallo zusammen,

seit mehreren Jahren nun lese ich schon regelmäßig hier im Forum mit und 
fand schon viele nützliche Tipps und Anregungen. Vor Kurzem habe ich 
mich nun auch angemeldet, da mir ein vermutlich defektes Schaltnetzteil 
ziemliche Sorgen bereitet.

Ich möchte einen alten digitalen Videorecorder (Sony DHR-1000VC) 
reaktivieren um alte Videos zu digitalisieren. Leider machte dieser 
keinen Mucks mehr. Meine Vermutung: defektes Netzteil

Nach etwas Suche fand ich auch einen brauchbaren Schaltplan:
http://www.uploadarchief.net/files/download/sony_dhr-1000_voeding.pdf
Ist zwar vom US-Modell, aber bis auf einzelne Werte stimmt zumindest 
beim "Power Block" (DC-DC-Konverter) fast alles überein.

Meine Messungen ergaben, dass am Eingang des DC-DC-Konverters die 
gleichgerichtete Spannung noch anliegt, statt der benötigten Spannungen 
+14V, +6V, +4V, -10V am Ausgang aber nur 0V gegen GND anliegen. (+18V 
entfällt beim EU-Modell)

Mit LRC-Meter und Multimeter/Diodentester soweit möglich alles 
durchgetestet. Fazit:
- alle Dioden laut Diodentester OK
- sekundärseitige Elkos erhöhter ESR
- MOSFET (Q101) defekt
- Elko (C102) defekt

Maßnahmen:
- sekundärseitige Elkos getauscht (wieder Low-ESR)
- restliche Elkos (bis auf Ladekondensator nach Gleichrichter) getauscht 
(keine Low-ESR)
- MOSFET und die beiden NPN-Transistoren vor dem Trafo getauscht
- alle Kerkos des DC-DC-Konverters getauscht (falls bei höheren 
Spannungen als bei Messung durch LRC-Meter dann doch fehlerhaft leitend)
- Optokoppler getauscht
- Shunt-Regler getauscht

Ich muss zugeben, nach Tausch der Elkos, sowie des defekten Kondensators 
und MOSFETs habe ich das Netzteil in guter Hoffnung wiedereingebaut und 
angeschlossen. Leider funktionierte es immer noch nicht und evtl. sind 
dabei dann wieder die gleichen Bauteile über den Jordan gegangen. Evtl. 
ist es ja auch der Trafo (wobei dies hier im Forum bei anderen als 
ziemlich unwahrscheinlich erachtet wird) oder irgendein anderes Bauteil.
Ich für meinen Teil habe das Schaltnetzteil soweit aufgegeben, da es 
mich nun einfach schon zu lange ärgert.

Mein neuer Ansatz:
Es ist ein Labornetzteil (2x0-35V-5A, 1x5V-5A) vorhanden 
(http://www.statron.de/details/19)
Daraus möchte ich die +14V, +6V, +4V, -10V generieren und dadurch das 
Schaltnetzteil ersetzen. Kanal 1 mit -10V, Kanal 2 mit +14V und darüber 
dann per DC-DC-Konverter jeweils +6V und +4V.

Die Leistungsaufnahme des Videorekorders wird im Handbuch mit 48W 
angegeben. Die +4V Leitung ist im Schaltplan mit 2A abgesichert. Falls 
im worst case, die gesamte Leistung über eine Spannung abgerufen würde, 
bedeutet das:
+14V/3,5A = 49W (Labornetzteil liefert 5A)
+6V/8A = 48W
+4V/2A = 8W (auf 2A über Sicherung begrenzt)
-10V/4,8A = 48W (Labornetzteil liefert 5A)

Der DC-DC-Konverter wäre also auf 8A auszulegen oder auch nur auf 5A 
unter der Annahme, dass über +6V nur maximal 30W abgerufen werden.

Bin ich hier auf dem richtigen Weg oder habe ich so einiges übersehen?
Einen vermutlich passenden Konverter habe ich schon gefunden:
http://highvoltageshop.com/epages/b73088c0-9f9a-4230-9ffc-4fd5c619abc4.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/b73088c0-9f9a-4230-9ffc-4fd5c619abc4/Products/DC_DC_STEPDOWN_200W

Kann ich 2 Stück davon für mein Vorhaben verwenden? Diese kann ich ja 
später auch bei anderer Gelegenheit wieder benutzen.

Vielen Dank im Voraus
da_jupp

von Stefan F. (Gast)


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> Einen vermutlich passenden Konverter habe ich schon gefunden:

Vermutlich nicht. Diese mini kleine Spule kann nie im Leben 200 Watt 
übertragen.

Ob die Ausgangsspannung für den Videorecorder gut genug ist, musst du 
ausprobieren.

Für die negative Spannung brauchst du einen besonderen Schaltregler, es 
sei denn, dass Labornetzteil (Spannungsquelle) hat einen potentialfreien 
Ausgang. Ich schätze aber eher, dass positiver und negativer Ausgang ein 
gemeinsames GND Potential haben. Falls das so ist, dann brauchst du 
einen speziellen Schaltregler für negative Spannungen.

Bevor du den Aufwand startest, solltest du zuerst prüfen, on der 
Videorecorder überhaupt noch funktioniert. Nicht dass du nachher 100 
Euro oder mehr für dieses provisorische Netzteil investierst um dann zu 
merken, dass das Gerät noch woander defekt ist.

Alternative 1:
Viele Foto-Geschäfte bieten diese digitalisierung als Service an - 
möglicherweise zu einem fairen Preis. Das lohnt sich eventuell eher, als 
an dem Videorecorder herum zu fummeln.

Alternative 2:
Vor ca 10 jahren gab es noch zahlreiche Mini-DV Kameras mit USB oder 
Firewire Anschluss. Die bekommst du gebraucht sicher recht preisgünstig. 
Du kannst ja sogar eine defekte nehmen, wo z.B. der Bildsensor defekt 
ist.

Schau mal, ab 30 Euro: 
http://kleinanzeigen.ebay.de/anzeigen/s-multimedia-elektronik/mini-dv-camcorder/k0c161

von Stefan F. (Gast)


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Deine Rechnung zu den Strömen im positiven zweig geht nicht auf. Das 
Labornetzteil soll liefern:

14V 3,5A (direkt)
6V 8A (über Schaltregler)
4V 2A (über Schaltregler)

Es kann maximal 5A liefern, als 14V*5A=70 Watt.

14V*3,5A=49W
6V*8A=48W (+20% Verluste -> 58W)
4V*2A=8W (+20% Verluste -> 10W)

Macht zusammen: 117 Watt. Das Netzteil schafft aber nut 70 Watt.

von Josef K. (da_jupp)


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Hallo Stefanus,

vielen Dank für deine Antwort.

Deine Kritik bzgl. der kleinen Spule leuchtet mir ein. Eben deshalb 
suche ich bei der Auswahl hier im Forum Rat, da gerade auf ebay und Co. 
mit Leistungswerten und Versprechen um sich geworfen wird und mir die 
Erfahrung fehlt, dies einschätzen zu können.

Das bisherige SNT verwendet eine LC-Siebung (22uH, 100uF) der einzelnen 
Ausgangsspannungen nach dem DC-DC-Konverter. Vor dieser würde ich mit 
meinen Ausgangsspannungen wieder auf die SNT-Platine gehen und prüfen, 
wie der Spannungsverlauf aussieht.

Der spezielle Schaltregler wird wohl nicht notwendig sein, da die 
Ausgänge galvanisch getrennt sind:
Wenn ich (+) vom ersten Kanal mit (-) vom zweiten Kanal zu (GND) 
verbinde habe ich -10 und +14V ggü. (GND).

Die Funktionsfähigkeit des Videorecorders ist schwierig zu prüfen ohne 
Netzteil, weshalb ich diesen Weg gerne gehen würde. Die DC-DC-Konverter 
sind ja nach dem Digitalisieren nicht für die Tonne und können ja bei 
Gelegeheit wieder anderweitig eingesetzt werden.

Zur Alternative 1: Probedigitalisierungen bei mehreren solcher Anbieter 
konnten leider preislich, als auch vom Ergebnis nicht so recht 
überzeugen. Das bedeutet natürlich nicht, dass es bei der eigenen Lösung 
besser funktioniert, aber es ist einen Versuch wert.

Zu Alternative 2: So einen defekten Camcorder haben wir sogar auch noch 
zu Hause, jedoch ist der Videorecorder von der Aufnahmequalität einfach 
den Handgeräten überlegen. Zur Aufnahme von analogen Videos muss ohnehin 
zuvor auf eine digitale Kasette aufgenommen werden und erst diese kann 
per Firewire an den PC übertragen werden.

Deine Leistungsrechnung leuchtet mir ein. Jedoch war meine Rechnung 
anders gemeint, als es vielleicht rübergekommen ist. Nicht über jede 
Ausgangsspannung werden die 48W (max. Leistungsaufnahme des 
Videorecorders) abgerufen. Das war nur eine worst case Abschätzung für 
den Fall, dass z.B. je nach Betriebszustand die ganze Leistung über den 
6V-Ausgang geht oder zu einem anderen Zeitpunkt über den 14V-Ausgang.
Ich weiß halt nicht, wie viel jeder Spannungsausgang maximal an Leistung 
ziehen kann, aber ich weiß dass es bis auf kurze Spitzen nicht mehr als 
48W insgesamt sein können.

Gruß
da_jupp

von Stefan F. (Gast)


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> Wenn ich (+) vom ersten Kanal mit (-) vom zweiten Kanal zu (GND)
>  verbinde habe ich -10 und +14V ggü. (GND).

Du musst es so vershcalten, wenn du einen gwöhnlichen Schaltregler 
verwendest:
1
     + o---------------------------------o +14V
2
14V
3
     - o--------------------+------------o GND
4
                ____        |
5
               |    |       |
6
     + o-------|____|-------+
7
14V              |
8
     - o---------+-----------------------o -10V

> jedoch ist der Videorecorder von der Aufnahmequalität
> einfach den Handgeräten überlegen

Camcorder haben sher unterschiedliche Aufnahmequalität, wegen der Optik, 
dem Bildsensor und der Kompression. Aber, deine "gute" Aufnahme ist auf 
Band digital gespeichert. Beim Abspielen findet die Übertragung zum PC 
über Firewire (oder USB?) im Rohformat digital statt, also völlig ohne 
Qualitätsverlust. Da liefert dir jeder noch so billige Camcorder 
optimale Qualität, es sei denn, er hat Probleme, das Band zu lesen.

> Zur Aufnahme von analogen Videos muss ohnehin
> zuvor auf eine digitale Kasette aufgenommen werden

Ach so, ich dachte es ging un Mini DV Kassetten.

Und du hast tatsächlich noch analoge Bänder die in brauchbarer Qualität 
abspielbar sind? Hut ab!

> Das war nur eine worst case Abschätzung

Mag sein, aber dein Labornetzteil leistet gerade mal halb soviel und 
zwar nicht im worst Case sondern maximal. Wenn du mir sagst, dass du im 
Worst Case 117 Watt brauchst, dann kann ich Dir beim besten Willen kein 
Netzteil empfehlen, dass im Best Case nur 70 Watt abgibt.

Eher rechnet man anders herum. Wenn dein Gerät im Worst Case 117 Watt 
benötigt, nimmt man ein 200 Watt Netzteil.

Wobei mir gerade PC Netzteile einfallen. Die sind doch billig. Wenn du 
da
die Spannunsregelung um Faktor 1,18 erhöhst, erhälst du 3,9V und 4,9V 
und 14,2V.

von Josef K. (da_jupp)


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In Hi8 sind noch zum Teil brauchbare Aufnahmen vorhanden, die als alte 
Kindervideos den meisten individuellen Wert darstellen. Der Rest ist auf 
Mini-DV oder den großen DV. Bis auf Mini-DV ist die Lösung mit Camcorder 
somit schwierig.

Bezüglich der Leistungsberechnung reden wir glaube ich immer noch 
aneinander vorbei ;-)
Worst Case sind und bleiben 48W Gesamtleistungsaufnahme, da bin ich voll 
bei dir und die liefert das Netzteil auch problemlos. Ich möchte nun 
aber die maximale Stromaufnahme für jede Spannung berechnen, damit ich 
prüfen kann, ob das Labornetzteil ausreicht und wie die Konverter 
dimensioniert werden müssen. Da ich nicht weiß, wie es im Videorekorder 
nach dem SNT aussieht, sieht mein "worst case"-Szenario wie folgt aus:
1) 14V/3,5A; 6V/0A; 4V/0A; -10V/0A --> 49W
2) 14V/0A; 6V/8A; 4V/0A; -10V/0A --> 48W
3) 14V/0A; 6V/0A; 4V/2A; -10V/0A --> 8W (4V sind bekanntlich auf 2A 
abgesichert)
4) 14V/0A; 6V/0A; 4V/0A; -10V/4,8A --> 48W

Also gesamte Leistung jeweils nur über eine Augangsspannung.
1)2)3) Labornetzteil 14V/max 5A, Konverter auf 6V/8A und Konverter auf 
4V/2A
4) Labornetzteil -10V/max 5A

Also benötige ich 1xKonverter 14V->6V/8A und 1xKonverter 14V->4V/2A
Hierzu benötige ich entsprechende Konverter(Tiefsetzsteller) am besten 
als Bausatz mit passender Platine. Bei den hohen Schaltfrequenzen 
brauche ich mit meinem Breadboard ja gar nicht erst anfangen. Die Güte 
der 14V Eingangsspannung sollte es mit den üblichen gleichgerichteten 
Zwischenspannungen locker aufnehmen können (siehe 
http://www.statron.de/datenblaetter/D6-1.pdf)

Könnt ihr mir passende Konverter empfehlen, am besten mit variabler 
Ausgangsspannung?

Gruß
da_jupp

PS: Pc-Netzteil ist interessant:
3,3V * 1,2 = 3,96V
5V * 1,2 = 6V
das würde passen

von easylife (Gast)


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verstehe ich nicht. DHR-1000VC ist ein digitaler recorder, den kannst du 
problemlos durch eine billig-cam ersetzen (für minidv->pc). fuer 
analoges video gibts fuer wenig geld digitizer sticks mit fbas oder 
s-video eingang...

von Josef K. (da_jupp)


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@easylife:
es sind unter anderem auch normale DV-Kasetten (ohne Mini) vorhanden, 
die kann ich mit einem Camcorder nicht abspielen bzw. an einen PC 
übertragen.
Die Billigstecker etc. haben meist dubiose harwareseitige 
Signalbearbeitung, welches das Endergebnis nur verschlimmbessert. Hier 
etwas passendes zu finden, wird sicher viel trial and error erfordern.
Beim vorhandenen DV-Videorekorder weiß ich was ich habe und bin mit der 
Qualität der Aufnahme zufrieden. Lediglich zum Laufen muss ich ihn 
wieder bekommen.

Einen passenden Konverter für die 6V-Ausgangsspannung habe ich 
vermutlich gefunden:
http://www.mouser.de/ProductDetail/GE-Critical-Power/NSR010A0X4Z/?qs=sGAEpiMZZMt6Q9lZSPl3Rfy0vJBOBJmsldawkdCkjd0%3d

Und dessen kleiner Bruder für die 4V-Ausgangsspannung:
http://www.mouser.de/ProductDetail/GE-Critical-Power/NSR003A0X4Z/?qs=sGAEpiMZZMt6Q9lZSPl3Rfy0vJBOBJmszVAisGeYjCg%3d

Sollte soweit ja funktionieren?

Gruß
da_jupp

von Stefan F. (Gast)


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Ich bezweifle sehr, dass diese super mini kleinen Teile für lämgere Zeit 
die versprochene Leistung haben.

Bedenke, dass die Verlustleistung bei Schaltreglern typischerweise 
15-20% ist. Wie soll diese Wärme bei der kleinen Oberfläche abgeleitet 
werden?

von Josef K. (da_jupp)


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Da muss ich dir natürlich zustimmen, ich wage dennoch mal einen Versuch. 
Man lernt ja meist nur aus den selbstgemachten Fehlern ;-)

Zudem gehe ich davon aus, dass die Maximalleistung nur selten benötigt 
wird, z. B. beim schnellen Rückspulen oder Wechseln der Kasette. Falls 
ich den Rekorder wieder zum Laufen bekomme, aber ein Dauerbetrieb so 
nicht möglich ist, dann habe ich zumindest die Gewissheit, dass sich ein 
größerer Aufwand dann auch lohnt.

Gruß
da_jupp

von asdfasd (Gast)


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Wenn es doch nur darum geht, festzustellen, ob der Rest des 
Videorecorders noch funktioniert, nimm für zwei der Spannungen doch 
einfach ein paar Batterien.  Das sollte zum Testen und Messen reichen 
...

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