siemens: Gleichstrom Netzeinspeisung

ich habe kürzlich einen reparaturbedürftigen Siemens G31aG erstanden. Leider habe ich keine Erfahrung mit gleichstromgespeisten Geräten, daher meine vielleicht etwas dilettantische Frage: Ist da bei der Netzeinspeisung nicht die Polarität wichtig? Ich habe weder im Schaltbild noch beim Netzstecker eine Polaritätsangabe gefunden. Weiters: Ist für die "Gleichspannungserzeugung" vom AC-Netz ein Brückengleichrichter möglich bzw. ausreichend?

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Eines vorweg: Beachten Sie unbedingt die einschlägigen Sicherheitsvorschriften, sonst besteht ggf. Lebensgefahr! Und lesen Sie bitte die folgenden Hinweise genau, sonst sind ggf. die Röhren gefährdet!

Bei Gleichstrom-geeigneten Geräten kommt es immer auch auf die Schaltung an. In Ihrem Fall muss das Gerät mit reiner Gleichspannung betrieben werden. Bei falscher Polung besteht keine Gefahr: Zwar heizen die Röhren, aber der Apparat spielt einfach nicht.

Ein Gleichrichter erzeugt pulsierende Gleichspannung. Diese wird im Gerät zwar durch den 6µF-Kondensator (ist kein Elko!) halbwegs geglättet, aber die verbleibende Brummspannung dürfte noch viel zu hoch sein, vor allem, weil der Heizkreis dazu parallel liegt und relativ viel Strom zieht. Das kann man durch Parallelschalten eines "dicken" Elkos deutlich verbessern, aber dann muss man auf die Polarität achten. Ein Brückengleichrichter hat gegenüber einem Einweggleichrichter den Vorteil, dass die Brummfrequenz 100Hz statt 50Hz beträgt, und somit geringere Glättungskapazitäten nötig sind. Allerdings liegt dann am Gerät immer eine Halbwellen-Spannung gegen Erde, unabhängig von der Netzstecker-Polung. 

Und ganz wichtig: Hinter dem Gleichrichter baut sich (zumindest in den Spitzen) eine Gleichspannung von √2 * Netzspannung (heute 230V) auf, also etwa 325V! Das ist viel zuviel, besonders für die Heizfäden! Also muss man die Wechselspannung vor dem Brückengleichrichter auf Netzspannung : √2, also etwa 155V, reduzieren. Da das niederohmig passieren muss, verwendet man dafür entweder einen Stelltrafo, der aber bitte so zu polen ist, dass die Spannungsreduzierung nicht im Nullleiter passiert, sondern in der Phase. Noch besser wäre auch im Sinne des Berührunsgschutzes ein Stell-Trenntrafo. Und wer es perfekt machen will, der kommt um ein Gleichspannungsnetzgerät entsprechender Leistung nicht herum.

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Hallo Herr Maderbacher,

Brückengleichrichter und Elko mit 50 - 100uF sind gut, aber zum Betrieb bitte nur so mit 150 -160 Volt Wechselspannung aus z.B, einem Regeltrenntrafo versorgen. Wenn man die 230 Volt aus dem Netz nimmt, hat man ca. 310 Volt am Elko. Das wäre zuviel.

Für meinen Saba 420 habe ich einen Trafo mit Primär 220 V und sekundär 270 V umgedreht, indem ich die Sekundärwicklung als primär benutze und die eigentliche Primärwicklung als Sekundärwicklung verwende und damit den Gleichrichter speise. Durch Reihenschaltung der Heizwicklungen kann man die Spannung anpassen, je nach Wickelsinn wird es mehr oder weniger. Nebenbei habe ich damit auch eine Netztrennung realisiert. Das ganze ist in einem Plastikgehäuse mit 2 Bananenbuchsen als Ausgang,um im Gerät keinen Eingriff vornehmen zu müssen. 

Zur Anschlußpolarität sieht man im Schaltbild, daß die Seite zur Sicherung der Pluspol ist.

Viel Erfolg beim restaurieren!

Gerald Lippert

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danke für die Hinweise. Noch eine Frage: Die Röhren (RE034..) haben den Zusatz "s", sind also für Serienheizung selektiert. Hins. der technischen Daten habe ich allerdings keine Unterschiede zwischen  "s" und nicht "s" bemerkt. Wo liegen also die Unterschiede? Gibt es Nachteile, wenn man Röhren ohne "s" einsetzt?

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Wie Sie schon schreiben: Die Röhren mit s sind selektiert auf möglichst genaue Einhaltung des Heizstroms, damit sie sich gut für die Reihenschaltung eignen. Die Heizfadenspannung spielt dabei, anders als bei Parallelschaltung, eine untergeordnete Rolle. Umso kritischer ist der Heizstrom, denn aufgrund des Kaltleiterverhaltens des Heizfadens wird der Röhre mit dem niedrigeren Heizstrom der fließende Heizstrom quasi aufgezwängt, wodurch an ihr eine höhere Spannung abfällt, sie folglich heller glüht, noch hochohmiger wird und damit nochmals heller glüht usw. Die Reihenschaltung von Heizfäden neigt also zu Instabilitäten, denen man noch am ehesten beikommt, wenn man Röhren mit abgestimmtem Heizstrom verwendet *). Die grundlegende Röhrenkonstruktion und damit die Nenndaten sind in beiden Fällen identisch, aber die beiden Sortierungen unterscheiden sich nach Art und Lage der Toleranzen.

Schaltet man Röhren ohne s in Reihe, dann sollte man die abfallenden Heizspannungen überprüfen. Den Röhren, bei denen die Heizspannung (viel) zu hoch liegt, kann man je einen Widerstand parallel schalten, so dass die Heizspannungen wieder im Rahmen liegen. Schlussendlich nicht vergessen, dann noch einmal alle anderen Röhren zu überprüfen! Ganz genau ist das Verfahren dennoch nicht, denn im Einschaltmoment fällt am geshunteten Heizfaden trotzdem eine größere Spannung ab, weil der Parallelwiderstand im Gegensatz zum Heizfaden kein Kaltleiter ist. Die daraus resultierende Überheizung im Einschaltmoment ist meiner Einschatzung nach aber gut vertretbar.

*) Besonders kritisch ist das bei langen Heizketten, wie sie beim Fernseher vorkommen. Dort verwendet man Anlass-Heißleiter und hat später sogar die P-Röhren mit normierter Anheizzeit entwickelt. Das haben wir schon früher besprochen, aber ich finde im Moment die Stelle nicht mehr wieder.

Edit:
Korrekturen und Ergänzugen.

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Nach mühevollen Versuchen RE034 ohne "s" mit Parallelwiderständen im Heizkreis einzusetzen muss ich feststellen: eher abzuraten. Da sämtliche Spannungen aus einem komplexen Widerstandsnetzwerk resultieren verschieben sich bei Änderung eines Widerstands die Arbeitspunkte aller Röhren. Leider werden "s"-Röhren derzeit kaum angeboten, und wenn, dann ziemlich teuer. Ein Kompromiss wäre der Einsatz von abgestimmten RE034-Pärchen. Abgesehen davon möchte ich anmerken, dass die Angabe "ohne Rückkopplung" nicht stimmen kann, weil die erste RE034 in Audion-Schaltung arbeitet, ein Rückkopplungs-Drehko wird mit der "Abstimmscheibe" mittransportiert (Scheint im Schaltbild nicht auf...)

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Danke für den richtigen Hinweis auf vorhandene Rückkopplung beim Siemens 31aG, das wird auf der Modellseite korrigiert.

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