Чем болеет старое радио? Сухие «электролиты» и ESR. Часть 3

Завершаю рассказ о ESR практической частью:

  • дорабатываю блок питания VEF 214;
  • сравниваю точность двух методов определения ESR;
  • показываю, почему блок ДЧМ едва ли будет работать без профилактики.

Прошлые выпуски:

Часть 1 — теория. Что такое ESR, откуда берётся и чем вредит

Часть 2 — измерения. Как ESR проявляет себя на экране осциллографа

Измерения


Напоминаю схему измерений: 

Генератор: меандр 100…200 кГц с размахом 1 В — напряжение Uген. Если вдруг у вашего прибора выходное сопротивление не 50 Ом — измените число в формуле.

Осциллограф настроен так, чтобы в экран умещалось два-три периода сигнала; включён закрытый вход (AC coupling). Для измерений нужно определить высоту «полочек» сигнала Uосц.

Конденсатор включён по схеме ФНЧ — ожидается, что он сгладит все пульсации.

ESR, Ом = (50*Uосц) / (Uген-Uосц)


По расширенной схеме измерительного стенда заметно, что выходное сопротивление генератора Rвых и сопротивление ESR образуют делитель напряжения, к нижнему плечу которого подключён осциллограф. Чем выше ESR, тем выше выходное напряжение делителя.

Практика: блок питания


Перед повальной заменой конденсаторов измерил напряжения на контактах темброблока, когда приёмник включён и когда выключен:

КонтактВЫКЛВКЛ
9 (вход питания)12,1 В10,7 В
10 (индикатор сети)13,7 В12,3 В
Питание проседает при включении приёмника


Пульсирующее напряжение с диодного моста сглаживает конденсатор C2 на 2000 мкФ. К нему же подключены индикатор сети (контакт 10 темброблока) и транзисторный фильтр VT1, VT2. Без нагрузки на конденсаторе видны пульсации с частотой 100 Гц и размахом 68 мВ, а на включённом приёмнике пульсации достигают 242 мВ.


Старый конденсатор: 2000 мкФ, 25 В, ESR 0,11 Ом.
Новый конденсатор: 4700 мкФ, 25 В, ESR не определяется.


Проверка на частоте 200 кГц показала, что у советского «электролита» намного выше «иголки».

Здесь и далее фиолетовый канал — контроль сигнала 200 кГц с генератора.


Высота «полочек» у старого конденсатора 1,6 мВ, у нового — 0,6 мВ; ESR 0,08 Ом и 0,03 Ома соответственно. Разница небольшая, но в борьбе против гудения блока питания и она поможет.


Ёмкость C1 на 100 мкФ 16 В из базы VT2 против обычного, даже не из серии Low ESR, конденсатора на 100 мкФ. Необязательно ставить низкоимпедансные «электролиты», чтобы привести старое радио в порядок — любой исправный конденсатор лучше советской «сушнины».


19,7 мВ против 4,5 мВ, или 1,01 Ома против 0,22 Ома — выбор очевиден. Я поставил 470 мкФ, потому что было место.

С новыми конденсаторами питающие напряжения приподнялись:

КонтактВЫКЛВКЛ
9 (вход питания)13,4 В11,6 В
10 (индикатор сети)14,3 В13,0 В

Раньше часть энергии рассеивалась на ESR, а теперь она используется более полно. Меньше размах пульсаций — выше постоянная составляющая.


Пульсации на главном конденсаторе уменьшились втрое: 28 мВ без нагрузки и 76 мВ на включённом приёмнике.

Дорабатывать ли стабилитроном?

Давно хотел посмотреть, как влияет на блок питания доработка стабилитроном. Я применял её в том числе и для того, чтобы уменьшить фон, который слышно на малой громкости. Для начала снял данные со стандартного блока питания:

Стандартный блок питания
ТочкаВЫКЛВКЛ
9 — темброблок13,8 В12,3 В
10 — темброблок14,3 В13,6 В
База VT214,2 В13,5 В
Эмиттер VT213,9 В13,0 В
Пульсации на C1[рис. 1][рис. 2]

Напряжения совсем не сходятся со схемой — так, на десятом контакте темброблока нет 17 В, а с эмиттера VT1 не уходит 16 В на девятый контакт темброблока. Возможно, эти числа указаны для сетевого напряжения 231 вольт (инструкция по эксплуатации допускает такой максимум). Возможно, это измерения голого блока питания без нагрузки и без фильтра — но зачем? Возможно, это просто ошибка измерений, которую проморгали в 1985 году — тогда тем более странно, что даже в 91-м печатали схемы на другие модели с той же ошибкой. В любом случае, вынужден признать — на светодиод «СЕТЬ» не идёт 17 вольт.

Пульсации частотой 50 или 100 Гц на C1 настолько малы, что осциллограф их не регистрирует. Зато в секундной развёртке (рис.1, рис. 2) видно, что напряжение в целом нестабильно, «гуляет» на 10-15 милливольт.

Транзисторы VT1 и VT2 образуют умножитель ёмкости или активный фильтр; этот узел превращается в стабилизатор напряжения, если в базу VT2 добавить стабилитрон на 10…13 вольт. По-прежнему спасибо Gigavolt с форума «Радиокот» за идею.

Стабилитрон 12 В в базе VT2
ТочкаВЫКЛВКЛ
9 — темброблок12,7 В11,3 В
10 — темброблок14,0 В13,3 В
База VT211,9 В11,9 В
Эмиттер VT212,7 В11,8 В
Пульсации на C1[рис. 3]то же

Поскольку пульсации 100 Гц и так были едва различимы, утверждать, что стабилитрон их убрал ещё сильнее, я не могу. Но медленная развёртка говорит, что питание стало куда более стабильным, и колебания сетевого напряжения на него почти не влияют. Просто сравните картинку «до» (рис. 1) с картинкой «после» (рис. 3).


Питание с транзисторного фильтра приходит на 9-й вывод темброблока, откуда через выключатель уходит на главную плату. Без стабилитрона это напряжение «гуляет», пусть даже и на 10 мВ; копеечная деталь уменьшает колебания до 4-5 мВ, а блок питания становится стабилизированным. До точности L7809 ему ещё далеко, но пара резисторов немного улучшит положение.


VT1 и VT2 образуют составной транзистор, включённый по схеме эмиттерного повторителя. У такого повторителя выходное напряжение снимается с эмиттера, и оно на 0,6 В меньше, чем на базе. У составного транзистора падение напряжения ещё больше — 1,2 В, ведь в нём два перехода «база-эмиттер». Ожидается, что при напряжении 12 В в базе VT2 на эмиттере VT1 окажется 10,8 В. В этом приёмнике я заметил, что даже под нагрузкой напряжение на выходе стабилизатора не опускалось ниже 11,3 В. Стабилитрону не хватало тока, чтобы выйти на рабочий режим. Я уменьшил R1 до 510 Ом, и напряжение питания понизилось: 11,6 В на выключенном приёмнике и 10,8 В на включённом.

Резистор 510 Ом в базе VT2  
ТочкаВЫКЛВКЛ
9 — темброблок11,6 В10,8 В
10 — темброблок13,9 В13,3 В
База VT212,0 В11,9 В
Эмиттер VT211,8 В11,4 В
Пульсации на C1[рис. 4]то же

Разные показания вольтметра на 9-м контакте обусловлены работой стабилизатора без нагрузки, когда кнопка «ВКЛ.» отжата. Если вам это не нравится — припаяйте хотя бы 1 кОм параллельно C50 (выход стабилизатора до кнопки включения). В моём случае у выключенного приёмника напряжение стало 10,9 В.

Понижая питающее напряжение, вы уменьшаете и выходную мощность усилителя, но с ней же и ток покоя с шумами. Считаю, что доработка нужная — большая громкость «ВЭФу» не нужна, да и оставшейся хватит на маленький цех. Пусть будет тише, но качественно.

Практика: портим конденсатор

Перед тем, как устанавливать ёмкость 4700 мкФ на место C2, я добавил к ней резистор и измерил ESR двумя способами. Что точнее: транзистор-тестер или трио «генератор, осциллограф, математика»? 


ESR самого конденсатора: 0,02 Ома по мнению транзистор-тестера и 0,03 Ома по мнению математики — осциллограф показал «полочки» 0,6 мВ.


Резистор на 5,1 Ома имитирует последствия тяжёлой жизни конденсатора. Транзистор-тестер измерил 3,9 Ома, а из меандра 90 мВ получается 4,94 Ома.


Сопротивление 10 Ом поставило транзистор-тестер в тупик; осциллограф видит сигнал размахом 163 мВ, откуда имеем ESR 9,73 Ома. «Трио» побеждает.

Связка «генератор-осциллограф-математика» точнее транзистор-тестера, но не настолько быстро даёт результат. С нею можно увидеть даже очень высокое ESR, которое не определяет транзистор-тестер, но всё равно такой конденсатор полетит в мусор. Преимущество метода всё же в наглядности — реакция конденсатора на тестовый сигнал вся перед глазами.

Бонус: конденсаторы из ДЧМ и с главной платы


C37, фильтр по выходу пятивольтового стабилизатора, и кандидат на его место. 152 мкФ и 0,67 Ома против 104 мкФ и 0,25 Ома. Старый конденсатор на границе нормы, да только зачем оставлять его на плате, если есть получше?


Конденсаторы из блока ДЧМ — из них только один условно исправен. С таким «багажом» никакого УКВ не будет.

Из наблюдений — советские «электролиты» до 100 мкФ обычно попадаются напрочь сухими. Все замеченные на плате К50-6К50-16 или К50-35 ёмкостью 1…20 мкФ наверняка уже не конденсаторы — меняйте их без сожаления. Конденсаторы от 500 мкФ сохраняются лучше, но их ESR и утечки, как правило, намного больше, чем у свежих магазинных.  

Со старой техникой только так: сначала заменить «электролиты», потом искать другие поломки. Не исключено, что их не будет


Подписаться

Оставьте свою почту, чтобы раньше «Гугла» узнавать о новых записях. Когда не пишу о приёмниках VEF — пишу о другой электронике, делюсь разработками, рекомендую книги, сбрасываю музыку под настроение.


Помочь проекту

4731 1856 0173 1794

Карта VISA принимает любую валюту

Брелок для ключей в виде радиоприёмника VEF — 50 гривен, отправка только по Украине. Сам рисовал и заказывал на производстве, поэтому на «Алиэкспрессе» таких не найти.

Запись опубликована в рубрике Радиоприемники, Электроника с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

14 отзывов на “Чем болеет старое радио? Сухие «электролиты» и ESR. Часть 3

  1. Александр:

    Вопрос насчёт мелких электролитов блока ДЧМ:
    номиналЫ этих кондёров (1, 2, 10 мкФ) при замене оставляете прежние, в соответствии со схемой… или таки несколько увеличиваете?

    • Оставляю как есть.

      Про К174ХА6 можете почитать в МРБ 1125, страницы 34-36. Это справочник Горошкова по элементам радиоэлектронных устройств, там типовая схема включения и чуть другие номиналы.

      • Александр:

        Я этих схем включения ХА6 насмотрелся, поэтому давно номиналы и электролитов и блокировочных кондёров завышаю…;Ориентируюсь на такие часто встречающиеся;
        (обращать внимание на номиналы С на 4, 6, 3 ножках м\схемы, особенно на висящем на 6-ой ножке)-

      • Судя по структурной схеме, вывод 3 завязан на АПЧ, 4 и 6 — на какой-то триггер. Не пробовал увеличивать, если будет вдохновение — проверю уже после перестройки на FM.

        Насчёт блокировочных конденсаторов: по питанию дважды пожалели «электролит», на 12-й ноге микросхемы висит только керамика 10 нФ: ДЧМ «214-го», ДЧМ «216-го».

  2. valentin:

    а другие модификации дчм можно заменять?

    • Не понял вопроса.

      • Александр:

        Предположу, что valentin хотел уточнить, можно ли втыкать ДЧМ-Б вместо ДЧМ-2-6. ВЫ лично сами не в теории, а на практике пытались их менять ?

      • Да, с этого и начались поиски пропавших в ДЧМе вольтов, когда я подбросил «214-му» блок от «216-го». Они pin-to-pin совместимые, разница только в УПЧ — микросхема у «214-го» и два транзистора у «216-го». Немного помешать может внешняя обвязка у «214-го» — та часть, которая отвечает за порог БШН. В блоке «216-го» уже есть регулятор, и когда они встанут в параллель, то порог срабатывания будет неизвестно каким. Но больше проблем по замене ДЧМ я не вижу.

        К «ВЭФу» должны подойти ДЧМы и от «Риги-111», и от «Ореанды-203». На фотографиях разобранных магнитол видны такие же блоки, как в приёмнике. Схемы тоже не отличаются от ДЧМ-II-Б.

        Курьёз: pin-to-pin совместим блок ДЧМ-1-6 от тюнера «Радиотехника Т-101», но его не вставить в «ВЭФ» без участия проводков — разъём стоит по центру платы, и она просто не сядет на ответную часть.

      • Александр:

        Между блоками ДЧМ-Б и стандартным ДЧМ-2-6 из 214-того (без учёта самых ранних блоков с VT2 и R13) есть и ещё одно небольшое отличие-
        при втыкании ДЧМ-Б в ВЭФ-214 опция «ОТКЛЮЧЕНИЕ АПЧ» работать не должна, т. к. к-кт 9 ДЧМ-2-6 незадействован извне и в самом блоке нет дорожки от него -к к.2 К174ХА6
        ( в ДЧМ-Б на него подаётся минус с переключателя БШН-АПЧ).
        НЕ утверждаю, что это шибко важно, блоки не менял местами..

      • Ну вот, вы в этом разобрались даже лучше меня. До сих пор не могу понять, как сделано включение и отключение АПЧ на поздних «214» и «221/222».

      • Александр:

        Схема вкл/ откл. АПЧ в «214» и «221/222» по моему некомпетентному разумению работает так:
        (жирным выделил контакты ТЕМБРОБЛОКА, надписи этих контактов в схеме лучше не читать)—————————————————
        на к. 7- приходит U опорное , сформированное делителем R21\ R25
         на к. 5 — подаётся U АПЧ с выхода ДЧМ
         С к. 6  — U опорное или U АПЧ  подается на блок УКВ.
        ——————————————
        Вывод: блоки УКВ (и платки Темброблоков) «214» и «221/222» можно менять туда-сюда аж бегом.

      • Компетентность — это умение разобраться и объяснить. У вас получилось.

        Про взаимозаменяемость узлов 214 и 221 говорит и то, что у них отдельные кнопки АПЧ и БШН, а УКВ включается с барабана.

      • Александр:

        Да, и в этом отличие (кроме включения УКВ-диапазона нажатием П-2к в 216-ом)..
        Для тех, у кого приём уверенный и кому опция АПЧ неважна, это несмертельно…
        Заодно делюсь (бес)полезным опытом замены конденсаторов в ДЧМ по схеме (выше):
        в ДЧМ-Б заменил все блокировочные на 0,022 мкФ (все NP0),
        воткнул электролиты: С8- 5 мкФ, С10- 50мкФ, С3 оставил 10 мкФ и т. д….
        Типа результат:
        звучание «сгладилось»-резкость, мелкие Ссы-Ццы-кания ушли, что всегда происходит при замене красных столбиков (советской керамики К10-7В) на те же NP0..
        На 14-ой ножке К174ХА6 напруга НЕ изменилась даже на сотые вольта (проверял и до и после).

      • Посмотрел на схемы «214-х». Нигде не задействован контакт 9 блока ДЧМ — дорожка от микросхемы идёт, а на главной плате девятый контакт пустой.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s