3-Stufen Heizkissensteuerung mit 90 min stop defekt: 2Rs verkohlt und TemperaturSicherung ausgelöst

[eProfi (Gast)]

3-Stufen-Schalter 0 - 1 - 2 - 3
Gravur auf Gehäuse-Rückseite: S9-S1

Platinenbeschriftung:
S8_HP12_v009_PT   2012-3-10 16:38:58   22-01S8SP11-00
HT   2VO   UR 94VO  E243157  1349

Anbei Schaltplan und Bauteilliste.
Prozessor ist ein ATTINY13A TINY13A.

Unklar ist, ob die beiden unbezeichneten Rs (im Plan nenne ich sie R31 
und R32) vorher auch schon 4k6 hatten und warum sie verbrannten. Sie 
sind unmittelbar um eine 108°C-Thermosicherung angebracht und sollen sie 
vermutlich gezielt auslösen können. Ich habe eine Idee, will aber zuerst 
Eure geschätzte Meinung hören. Typenbezeichnung und Hersteller folgen 
noch!

Ebenso unklar ist die Funktion: Ich vermute Wellenpaketsteuerung, aber 
der Thyristor T1 kann ja nur Halbwellen schalten, die andere Halbwelle 
geht über die beiden anders herum gepolten Dioden D4 und D5.

Das Kissen ist 2 Jahre alt (Garantie gerade abgelaufen) und hat nur 46 
Ohm, das könnte zu wenig sein, da 230V / 46 Ohm = 5A.
Aber selbst bei 250 oder 500 Ohm dürften die R31 und R32 ziemlich 
schwitzen.

[Klaus R. (klara)]

eProfi schrieb:
> Das Kissen ist 2 Jahre alt (Garantie gerade abgelaufen)

Dann hat der Timer des TINY13A ja perfekt funktioniert.

[eProfi (Gast)]

Es handelt sich nicht um ein Medisana, sondern um ein Sanitas SHK30 
baugleich mit Beurer SHK30:
http://www.sanitas-online.de/web/de/produkte/waerme/heizkissen/SHK30.php
Bild:
http://www.sanitas-online.de/web/_bilder/Produktbilder/3_Waerme/SHK30.jpg

Zitat: "Mit elektronischer Temperaturregelung"
Ob da wirklich geregelt wird?

DLs 12 99

[Abdul K. (ehydra)]

Sieht so aus wie das Kissen das ich habe - aber ohne Timer. Wenn du 
Werte brauchst...

[oszi40 (Gast)]

Experimente mit Heizkissen würde ich aus versichungstechnischen Gründen 
vermeiden. Foto eines handelsüblichen Autoheizkissens anbei.

[Gerd (Gast)]

Hallo und guten Tag,

gestern hat meine Heizdecke - genau der beschriebene Typ - den Geist 
aufgegeben (Thermosicherung ausgelöst). Überbrücke ich diese zur Probe, 
kochen die beiden parallel geschalteten Widerstände hoch und beginnen 
sich auszulöten.

So recht schlau werde ich aus der Schaltung nicht. Der Widerstand der 
Heizdecke ist 110 Ohm. Lasse ich den Thyristor mal außen vor, bleiben 
die beiden Dioden sowie die beiden vorgeschalteten parallelen 
Widerstände und die Heizdecke an ca. 110 Veff..... also runde 5 Watt an 
den Widerständen. Die müssen sich ja Auslöten! Da hilft auch der 
Thyristor nicht, denn diesebAWKr bedient ja die andere Halbwelle.

Frage: hast du das Rätsel lösen können?
Grüße
Gerd

[eProfi (Gast)]

> Autor:  Abdul K. (ehydra)
Werte sind immer gefragt ;-)

Eine Nachfrage beim Besitzer ergab, dass das Kissen öfters nass wurde.
Habe es dann am Regeltrafo ohne die Elektronik geprüft: ein Bewegen des 
Kissens rief sehr unterschiedliche Ströme hervor. Plötzlich stieg der 
Strom bei 100V auf über 5A, das war das Ende vom Lied.

> Der Widerstand der Heizdecke ist 110 Ohm.
Die Funktion ist mir auch noch nicht ganz klar, aber es handelt sich 
eindeutig um eine Sicherung für genau diesen Fall, dass das Kissen 
niederohmig wird. Es ist defekt (unsicher) und soll nicht mehr 
eingeschaltet werden können.

[eProfi (Gast)]

Wieviel Ohm haben die zwei Widerstände (von mir R31 und R32 genannt) bei 
Dir?

Das Kissen hat eine Maximalleistung von 100W (Schnellaufheizung).
Wenn es tatsächlich nur mit einer Halbwelle heizt, müsste der Widerstand 
260 Ohm sein (200W bei Vollwellenansteuerung: R=U^2/P=52900/200=264,5).

Diese 260 Ohm verringern die Leistung der beiden Rs nur minimal.
Handelt es sich um nichtlineare Bauteile?
Ist im Kissen eine weitere Diode, mit der ein "Windungsschluss" 
detektiert wird?

Würde jedoch mit Vollwelle angesteuert (geht wegen D3 nicht), müsste das 
Kissen 529 Ohm haben, das reduziert die R-Leistung schon merklich, da 
sowohl Strom als auch Spannung (U=230*(2300/2829)=187V, 
P=187*187/2300=15,2W) sinken.

DLs 58 208 131

[Gerd (Gast)]

Die in Frage stehenden Widerstände weisen einen Parallelwiderstand von 
2,3 KOhm auf. Dem Farbkode nach (kontrolliert nach Ansprechen der 
Sicherung gemessen und vor der späteren Wiederinbetrienahme zu 
Messzwecken) hätte der Widerstand nur jeweils 4700 Ohm betragen müssen 
(gelb, violett, rot). Jetzt nach der kurzzeitigen Wiederinbetrienahme 
mit angeschlossener Heizdecke stimmt der Farbkode nicht mehr bzw. hat 
sich  in Richtung schwarz verfärbt. Die Widerstandskörper selbst sehen 
noch völlig intakt aus. Achja, die Heizdecke wurde beim Kurzest normal 
warm - so schien das mir zumindest.

Die Reihenschaltung R-heizdecke + 2300 Ohm ergibt eine ungefähre 
Verlustleistung von U^2 / R = 110 V ^2 / 2400 V/A ca. 5 Watt

Klingt nicht dramatisch, ist aber für die beiden Widerstände ganz sicher 
zuviel. Entweder begehe ich einen Denkfehler oder hier stimmt an anderer 
Stelle etwas nicht.

Dann doch doch ein Fehler in der Heizdecke? Wahrscheinlich schon. Der 
Widerstandsdraht mäandert durch die Decke. Hier fällt auf, dass Hin- und 
Rückleitung zusammen in einem Strang/Kabel geführt sind. Liegt hier 
irgendwo ein Schluss vor? Um dies beurteilen zu können, müßte der 
Widerstand einer intakten Decke gemessen werden.

[eProfi (Gast)]

Hallo Gerd,
meine Idee mit der Diode im Kissen:

  A -----------------------------------------------------------
                                                              |
                                                              -
                                                     Diode    V
                                                              -
                                                              |
  B -----------------------------------------------------------

Die Diode ist in seriell zu D3 und antiseriell zu D4 und D5  und 
bewirkt, dass in den beiden Widerständen überhaupt keine Leistung 
erzeugt wird.
Gibt es im Kissen "weiter vorne" einen Schluss (das meinte ich mit 
"Windungsschluss"), der die Heizleistung evtl. nur geringfügig erhöhen 
würde, wird die Diode kurzgeschlossen und die Widerstände lösen die 
Temp-Sicherung aus. So weit ich mich erinnere, ist zwischen dem 
Bedienteil und dem Kissen eine nicht verdrehbare Steckverbindung, das 
würde zu dieser Theorie passen.


Da "mein" Kissen ja nach dem Test eine Unterbrechung hat, wollte ich es 
sowieso öffnen, dann sehen wir weiter.
Kannst Du inzwischen messen, ob dein Kissen bewegungsempfindlich ist?

[eProfi (Gast)]

Bingo, ich lag richtig: Darüber läuft auch die Temperaturregelung.
Jetzt wird klar, wofür die (bei mir nicht bestückten) R19 und R20 gut 
sein sollen.
Patent von Beurer von 1998: DE4315488 C2
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung von mit 
Wechselstrom betriebenen Heizgeräten
http://www.google.com/patents/DE4315488C2?cl=de
verweist auf DE2933072A1 (Dreamland Electrical Appliance)
verweist auf DE3706184A1 (Beurer)
Was es nicht alles gibt.

[Gerd (Gast)]

Also da sage ich nur: sauberes Sicherheitskonzept bei gleichzeitig 
geringem Aufwand!

Jetzt hab ich auch das Röhrchen am Ende des Heizdrahtes verstanden :-) 
es beinhaltet die von dir angesprochene Diode.
Wirklich nicht blöd was die hier tun, eine Halbwellenseite für die 
Heizung, die andere Halbwellenseite für das Erkennen eines Nebenschluss. 
Saubere Sache :-)

Also gut, eine neue Decke muss her :-( War nicht alt, selten genutzt, 
aber Garantie natürlich abgelaufen :-(( Die Zuverlässigkeit dieser 
Heizmatten ist ja eher schlecht. Im Auto hatte ich auch schon dreimal 
einen Defekt.

[Abdul K. (ehydra)]

Mich würden mal die Innereien der Heizdecke selbst interessieren. Man 
liegt da ja direkt auf 230V. Durch die dauernden Bewegungen ist die doch 
irgendwann durchgerieben...

Mach die defekte bitte mal auf.

[Amateur (Gast)]

Aus Gründen meiner Gesundheit, der Sicherheit, des Brandschutzes u.v.a., 
würde ich, nicht zuletzt weil eine neue Heizdecke preislich in der 
Kategorie: Kost fast nix, liegt, mir eine Reparatur sparen.

[eProfi (Gast)]

> Mach die defekte bitte mal auf.
Zu Befehl, bin gerade dabei  ;-)

> Durch die dauernden Bewegungen ist die doch irgendwann durchgerieben...
Die Heizschlangen sind gut in Watte gepolstert, das Ding scheint mir 
hochwertig verarbeitet zu sein.

Gleich mehr dazu...

Der eigentliche Sinn einer Heizdecke ist ja nicht, sich daraufzulegen, 
sondern vor dem Schlafengehen damit das Bett anzuwärmen und sie zum 
Schlafengehen aus dem Bett zu nehmen.

[ergänzender (Gast)]

eProfi schrieb:
> Der eigentliche Sinn einer Heizdecke ist ja nicht, sich daraufzulegen,
> sondern vor dem Schlafengehen damit das Bett anzuwärmen und sie zum
> Schlafengehen aus dem Bett zu nehmen.

Das vergessen leider viele, denn da müsste sie ja Heizmatratze heißen.
Und die 20jährigen Heißmatratzen zum drauflegen werden mit zunehmendem 
Alter rarer.  ;-D

[eProfi (Gast)]

So, Obduktion beendet:
Der Lagenaufbau:
1 beiger Flanellbezug mit dunkelgrauer Umrandung
2 watteartiges weißes Vlies
3 temperaturfestes weißes geprägtes Kunststoff-Gewebe
  (sieht aus wie Glasfasermatte), darin sind mit der Nähmaschine
  27 Bahnen eingenäht, in denen mäanderförmig das
4 Heizkabel liegt
5 wie 3
6 wie 2
7 wie 1

Das knapp 3 mm dicke und ca. 6 m lange Heizkabel mit der Beschriftung "4 
514.524  1.7/31.4  0613"  ist wie ein Koaxialkabel aufgebaut, nur dass 
statt der Abschirmung der 0,1 mm dicke dünne Heizdraht aufgewickelt ist 
(ca. 300 Windungen pro m).
Der Innenleiter ist eine Wendel um extrem dünne Längsfasern.
Das "Dielektrikum" besteht aus niedrigschmelzendem Kunststoff, so dass 
bei einer Überhitzung die beiden Leiter elektrische Verbindung bekommen, 
was zum Auslösen der Temperatursicherung  führt, weil die Diode am Ende 
überbrückt wird, die im Normalbetrieb den Stromfluss durch die beiden 
Auslösewiderstände (um F1 herum) unterbricht.
An dem einen Ende ist besagter (nicht verdrehbarer) Stecker angespritzt 
(mit einer annähbaren Lasche zur Befestigung), am anderen Ende ist die 
Diode in einem mit Schmelzkleber innenbeschichtetem Schrumpfschlauch.
Sehr durchdachte Konstruktion und saubere Verarbeitung, lobenswert!
Die kritische Stelle bei mir liegt nur 15 cm vom Stecker entfernt, ich 
vermute als Ursache eine lokale Überhitzung (Betrieb im eingewickelten 
Zustand?). Inwieweit die Feuchtigkeit eine Rolle gespielt haben kann??
Das Kissen gilt ja als waschbar.
Beschriftung der eingenähten Kurzanleitung:
SANITAS SHK 30  CE  PCTAB02  Textiles Vertrauen Geprüft auf Schadstoffe 
nach Oeko-Tex(R)Standard 100  06.0.43510  Hohenstein
(D) Nicht nass benutzen - Niche bei Hilflosen, Kleinkindern oder 
hitzeunempfindlichen Personen verwenden -- Allzu lange Anwendung kann zu 
Hautverbrennungen führen -- Nur in Verbindung mit Schaltertype S9-S1 
betreiben
(GB)(F)(E)(I)(NL)(P)(TR)(GR)(DK)(FIN)(N)(S)(RUS)(PL)(CZ)(SK)(SLO)(H)(RO) 
(??)  Übersetzungen in 20 Sprachen    Z04
Hans Dinslage GmbH   Riedlinger Str. 28   88524 Uttenweiler, Germany
 -- durchgestrichene Abfalltonne (nicht mit dem Hausmüll entsorgen)
 -- 30°C Waschschüssel  (bei 30°C waschbar)
 -- durchgestrichenes Dreieck (nicht bleichen)
 -- durchgestrichener Kreis im Quadrat (nicht in den Wäschetrockner)
 -- durchgestrichenes Bügeleisen (nicht bügeln)
 -- durchgestrichener Kreis (nicht chemisch reinigen)
672.542-0112

http://www.sanitas-online.de/web/de/unternehmen/unternehmen.php
(Hans Dinslage ist der Großhändler / Vertreiber der Marke Sanitas)

Beschriftung der Platine von Gerd:
198-05013-00  S8 HP11 V1_4   2007.02.13   HW-8 94VO  0822
Die Platine ist älter als meine, hat andere Bauteilbezeichnungen und 
Werte,
z.B. Temp-Sicherung 250V 2A 102°C 083

Gerd, hast Du ein ebenso gutes Foto von der Rückseite?
Sind bei Dir die Widerstände für die Temperaturregelung (bei mir R19 und 
R20) bestückt?
Welcher Prozessor wurde verwendet?

Downloads: 68 320 280 117

[Abdul K. (ehydra)]

Interessanter Einblick und vielen Dank! Da kann ich ja beruhigt 
weiterschlafen.

[Christian (Gast)]

Guten Abend in die Runde,

hab ich das richtig verstanden: Im Kissen selbst ist eine 
Schutzschaltung. Sobald diese ausgelöst hat, geht die Steuerung nicht 
mehr (LED aus, keine Heizleistung) - und das scheint der häufigste Grund 
eines Defektes dieser Heizdecke zu sein?

Bei mir sind die beiden großen Widerstände auch schwarz. Das deutet, 
wenn ich die bisherigen Ausführungen hier richtig verstehe, darauf hin, 
dass diese heiß geworden sind (und somit den Überhitzungsschutz 
abgeschaltet haben). Höchstwahrscheinlich durch einen Defekt der 
Heizdecke bzw auslösen der Schutzschaltung im Kissen.

Hab ich das richtig verstanden?

Danke.

Gruß
Christian

[eProfi (Gast)]

Ja. Das Steuergerät könnte man nach einem Tausch der Temperatursicherung 
weiterverwenden. Das Kissen selbst ist defekt, da der niedrigschmelzende 
Kunststoff einen Schluss verursacht (Sicherheitsabschaltung nach 
(lokaler) Überhitzung). Kissen einzeln wird man nicht bekommen. Also 
komplett neu kaufen.

[Beurerchen (Gast)]

So sehr ich die Begeisterung über das Nachvollziehen der patentwürdige 
Bastel-Spararbeit auch verstehe, so sehr ärgert es mich, dass so was in 
ein 50-EUR-Gerät eingebaut wird.

Wenn im Patent schon von Sensor-Draht gesprochen wird, wäre ein echter 
Sensordraht, der auch Problemsituationen ohne Selbstzerstörung abfängt 
bzw abregelt, nett gewesen. zB kam mein Beurer-Heizkissen gefaltet in 
einem Karton und faltete sich von selbst wieder zusammen, wenn es nicht 
belastet wurde, was dann vermutlich zur Überhitzung führte. Auch wenn 
ich das nicht mitbekommen habe.

Das HK110, dass ich gerade wieder mal ausgepackt hatte, und von dem ich 
dachte, das es funktioniert, verbuche ich daher unter extrem schlechten 
Design (für den Kunden), trotz der an sich guten Verarbeitung der 
Materialien und der sicheren Technik und werde Beurer erstmal meiden.

Die Frage wäre, was es an alternativen Schutztechniken für dieses 
Problem gibt. (Die Begeisterung über diese hier kann ich jedenfalls nur 
im Rahmen einer Ingenieurs-Puzzle-Aufgabe nachvollziehen.)

Ansonsten: Laut Anleitung kann man das defekte Kissen einschicken. Von 
daher könnte es im ein oder anderen Fall doch Ersatz geben, der ggf 
günstiger ist, als ein neues Kissen. Müsste man mal anfragen. Wobei ich 
bei dem Design nicht ganz nachvollziehen kann, was, außer zurecht 
empörten Kunden, der Grund sein sollte, da ja beide Komponenten defekt 
sind. Man spart also bestenfalls Bezug und Verpackung.

[Volker A. (pfriemler)]

Mir schipperte vor Tagen ein quasi jungfräulich aussehendes Heizkissen 
HK P10 in die Werkstatt. Bin aus der Schaltung und den Messwerten 
ebensowenig schlau geworden und beim Googeln stracks hier gelandet.

Meine Platine ist eine "S8_HP12_v009" von 2018 und hat ein abweichendes 
Layout, die beiden Widerstände, die die Thermosicherung heizen, haben 
nur noch braune einfach Lackschicht und sind definitiv 4k7.
Fehlerbild exakt das gleiche: Heizkissen leitet in beide Richtungen. Das 
Ende des Heizdrahtes landet bei mir wieder im Anschluss-Gnubbel.

Ich habe den Schaltplan für mich angepasst: Heizkissenwiderstand nach 
links verschoben und den Aufbau des Kissens müde angedeutet mit der 
Diode. Außerdem ist D7 falschrum gewest.

[Helmut H. (65sc02)]

eProfi schrieb:
> Darüber läuft auch die Temperaturregelung.
> Jetzt wird klar, wofür die (bei mir nicht bestückten) R19 und R20 gut
> sein sollen.

Kannst Du das bitte etwas detaillierter ausführen? Wie genau geht die 
Temperaturmessung?

hh