Sinuswandler für Röhrenschaltungen        

von Lutz Gemerski, DL4OBG                        
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Ich habe im vergangenen Jahr diese Schaltungen aus der Bastelecke (www.b-kainka.de/bastel37.htm, www.b-kainka.de/bastel65.htm)
erneut in Angriff genommen und damit experimentiert und gebaut. Da ich nicht ständig diese kleinen fertigen Wandlerschaltungen umwickeln wollte, sann ich auf Neukonstruktion. Bei Conrad gibt es z.B. feine Trafobausätze EF25.1 und EF25.2 sowie die kleineren EF20.1 und EF20.2 Mit ihrem Kernmaterial sind sie gut im -zig kHz-Bereich einsetzbar, aber ich dachte auch gleich an etwas stärkere Transistoren, da so ein grösserer Kern ja auch mehr Energie umsetzen kann. Die in den kleinen Wandlermodulen verwendeten Typen sind nicht so leicht aufzutreiben und beim Messen ging mir schon mal der eine oder andere kaputt, wenn ich mit der Tastspitze etwas ausgerutscht bin. Aber aus "alten" Modellbauzeiten war mir noch ein Fahrregler für ein Rennboot in Erinnerung und schnell gefunden, der in der Endstufe mehrere ausgemessene BD436 parallel verwandte. Diese haben bei guter Ansteuerung den grossen Vorteil, dass die CE-Saturationsspannung (U/CE Rest) sehr klein sein kann und das ist interessant für Anwendungen, die einen guten Wirkungsgrad haben sollen. ("Damals" war die Schaltung sogar besser, als wenn man nur ein kräftiges Relais verwand hätte, was den jeweiligen Spannungsabfall betrifft.)



Dass die Transistoren vom Typ PNP sind, sollte einen nicht stören. Diese haben auch ihre Berechtigung und in vielen Fällen ihre Vorzüge, die oft nicht so bekannt sind :o) Die Stromdrossel (=Arbeitswiderstand) sollte ca. 1 Ampère mindestens vertragen, je nach Anwendungszweck.Probehalber habe ich eine alte Röhre an die Heizwicklung angeschlossen und sie glüht traulich vor sich hin. Mit 6 Windungen sekundär liegt man richtig, 7 Windungen sind schon etwas viel. Mit der Röhrenheizung allein ist der Wirkungsgrad auch recht gut. Da die beiden E-Kerne keinen Luftspalt haben, kann man bei hoher Auslastung des Wandlers auf eine Seite der Kontaktstellen Tesa-Band kleben, so erhält man auch einen Luftspalt und der Anlauf der Schaltung geht besser vonstatten. Daran leidet der Wirkungsgrad kaum, jedoch ist dann logischerweise die Störstrahlung etwas höher. Die Wirkungsweise des Gegentaktwandlers ist mir auf jeden Fall deutlich sympathischer als Sperrwandler. Aber das ist eine Geschmackssache.

Auf jeden Fall ist dieses Konzept sehr universell einsetzbar, sie soll in dieser Konfiguration einmal eines der Kernstücke einer Bildröhreneinheit werden, wie man sie aus alten Zeiten von Philips oder Schuco her kannte. Sicher ist es auch gut einsetzbar für kleine Röhrenbasteleien mit Batterieröhren oder "normalen" E-Röhren, die zum guten Funktionieren nicht gar so hohe Spannungen benötigen. (Wenn es ein Lang- oder Mittelwellenempfänger sein soll, empfiehlt es sich aber, die Schaltung besser zu drosseln und in ein Blechgehäuse einzudosen!) Ein kräftiges Steckernetzteil sollte zum Betrieb reichen und die nötigen Spannungen sind nicht schwer erreichbar. Hier hat der Kern EF25.1 (1 Kammer) oder EF25.2 (2 Kammern) den unbestreitbaren Vorteil, dass er mehr Pins aufweist. Und wenn die nicht reichen, kann man noch welche danebensetzen. Mit einer Lochrasterplatine hat man eine schöne Bohrschablone und in 0,8mm-Löcher lassen sich dann noch Pins von Steckleisten eindrücken. Gewickelt habe ich Hochspannungswicklungen mit dem Korpus auf eine 8x8mm Kieferleiste gesteckt, die zentrisch eine abgekniffene M3-Schraube aufweist. Mit einer Akku-Bohrmaschine und halbwegs sorgfältigem Zählen sind selbst 250V/ss bald gemacht. Fotos aus meinem Bastelkeller hab ich noch nicht gemacht, kann ich aber gerne nachliefern!

Ich habe heute mal eine kleine Fotostrecke gemacht und einen zweiten Wandlertrafo gewickelt. Immer hatte ich vor, mal eine meiner Akkubohrmaschinen für solche Wickeleien umzurüsten, damit ich einen Windungszähler anschliessen kann. Das war eigentlich schnell gemacht mit einem kleinen Mikroschalter (mit Hebel) am Einstellring fürs Drehmoment und einem "Knubbel" in Form eines kleinen kurzen Metallstifts im Futterring aus Kunststoff. Hab ich jetzt aber nicht fotografiert. Der Wickelkörper steckt satt auf einem quadratischen 8mm Kiefernstab, der hat eine kleine eingesetzte 3mm-Schraube und die lässt sich sehr gut ins Futter spannen. "Zählen" tut mein Icom IC706, der hat ja eine Buchse hinten im Mike für erweiterte Up-Down-Anschlüsse mit einer 3,5mm Klinke. Wie das zusammengeht, ist simpel. Frequenz auf 1000 kHz gestellt, Raster 1 kHz und laufen lassen. Man muss nur "1000" vom Ergebnis abziehen, da das Gerät ja leider nicht bei "0" anfängt. Aber einfache Zählermodule gibts ja auch.So kann ich aber beim Wickeln nicht, wie sonst gern beim Basteln, Mittelwelle hören. Irgendwas ist ja immer...

So...der Wandler. Die Schaltung hab ich noch geringfügig abgeändert (Kondensator von 47nF auf 68nF erhöht), so ist der "Anlauf" bei hoher Last besser. Mit 47nF kam es hier und da vor, dass die Frequenz zu hoch blieb, der Strom recht hoch war und die Effizienz zu wünschen übrig liess. Er "schnappte" dann nicht richtig ein. Die Wandlerfrequenz ist dadurch auch etwas niedriger, aber das ist ja nicht so wichtig.

Ich wurde mutig und probierte statt der grad greifbaren EF184 mit 300mA-Heizung eine noch gute EZ80 aus, die ja immerhin 600mA Heizstrom braucht. Kein Problem! Stromaufnahme des Wandlers bei 9 Volt ist 480mA gesamt. Das ist bei unbelastetem Wandlerstrom von ca. 50 mA gar nicht schlecht! Und wo die EZ80 schon in der Fassungs steckt, kann sie ja auch gleich gleichrichten. Aus 250 Windungen macht sie im Einwegbetrieb immerhin 275 Volt am Elko mit Entladewiderstand von 1MOhm.



Man sieht die Kathode glühen. Der Trafo hat noch sekundär nur die 6-7 Windungen für die Heizung mit 0,4 Kupferlackdraht.Die Kernhälften sind mit je einem schmalen Tesa-Streifen zusammengeklebt.



Hier glüht die EZ80 und schafft 274 Volt. Alle Wicklungen sind gegeneinander mit Teflonband aus der Klempnerei isoliert.



Der Wandler noch mal etwas größer dargestellt. Die Basiswiderstände sind rechts neben den Transistoren versteckt.



Und noch einmal die EZ80 in ganzer, glühender Pracht!



Stromaufnahme an 9 Volt 480mA




Auch etwas größere Anforderungen schafft der Wandler, wie man sprichwörtlich sieht! einmal -400V, einmal +250V, dazu noch eine Villard-Kaskade für die Nachbeschleunigung mit knapp 2kV, die X- und Y- Endstufen. Stromaufnahme bei 9Volt sind ca. 500mA. Man kann also so einiges damit machen! Die Glühlampe über dem Wandlerbaustein ist eine kleine 6V/50mA Type als Betriebsanzeige. Auf dem Wandlertrafo ist dazu noch eine weitere Wicklung, um -9V aus einem Spannungsregler zu erzeugen. Da keine Pins mehr frei sind, ist die isolierte Litze mit etwas CuL zusammengebunden und oben herausgeführt. Man hat ja schliesslich auch ab und zu mal eine symmetrische Spannungsversorgung zu erzeugen! Das Bildrohr ist eine D10-191GM von Jan Wüsten. Alte Röhren kommen wieder zu Ehren!


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