Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

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Moderator: suntri

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Lutz
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Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

Beitrag von Lutz »

Hallo!

Ich habe ebenfalls das Projekt "Bildröhreneinheit" auf dem Tisch. Fertig ist der Hochspannungsteil mit den XY- und Z-Verstärkern und die BRE-Ansteuerungsplatine. Hier kam als Unijunction-Transistor der 2N2646 (Reichelt elektronik) zum Einsatz. Ein Gehäuse aus Acrylglas und Holzrahmen ist noch in der Planung. Das wird dann optisch eine Kombination aus Philips und Schuco werden.

Bei der Erzeugung der Hochspannung bin ich jedoch vom originalen Schema abgewichen. Ich wollte die Bildröhrenplatine auch eigenständig verwenden können, aber die Ansteuerung der Wandlerendstufe kommt ja aus der Ansteuer-Platine.

Verwendet habe ich zur Hochspannungserzeugung, Heizung der Röhre und der 27 Volt das "Gerüst" der CCFL-Wandler, die man sehr preiswert bekommt (z.B. Conrad, ebay). Allerdings muss man den Wandlertrafo umwickeln. Es werden ja mehrere Spannungen benötigt. Der kleine Ferrit-Wandlertrafo ist zerstörungsfrei zerlegbar, wenn man die Verlackung einige Stunden bzw. Tage in Aceton einweicht. Mit vorsichtigem Klopfen und Hebeln bekommt man die Kernhälften zerstörungsfrei vom Wickelkörper. Dennoch habe ich auch hier einen anderen Weg beschritten und einen noch vorhandenen Schalenkern 18mm aus N400 Ferroxcube Material von Reichelt genommen.

Die Schaltung des Gegentaktwandlers ist recht einfach, aber sehr effizient und mit sinusförmigem Signal auch wenig Stör-aktiv. Die Schaltung wurde schon von OM Burkhard Kainka auf seinen Seiten http://www.b-kainka.de/bastel37.htm veröffentlicht. Die Verwendung seines Schaltbildes hier hat er mir gerne per email genehmigt.
Generator-Kainka.jpg
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Die Transistoren in den Wandlermodulen sind keine Wald- und Wiesentypen, sondern low-saturation (hier 2SD1616A) mit geringer U/ce Restspannung.
Betrieben wird der Wandler, wie der grössere Teil der Schaltung auch, mit 9V.
Die Kollektorwicklungen des Wandlers haben nur je 11 Windungen 0,2mm CuL, die Basiswicklung hat 3 Windungen. Je nach Kernmaterial und dem Parallelkondensator 68nF ergibt sich die Wandlerfrequenz im -zig Kilohertzbereich, also nicht auf TV-Zeilenfrequenz.
Sekundär müssen dann recht genau eine Windung pro Volt aufgebracht werden. Für die Heizwicklung sind es durch die Spannungsverluste in der D1 und dem Vorwiderstand R6 (Bezeichnungen lt. Seite von Olaf Dahncke bei norbert.old.no) zwei Windungen geworden. (D2 ist nur die Notbremse und verhindert, dass die Heizspannung die Schwellspannung der Si-Diode überschreitet.)
Also noch die 40 Windungen für die -30V bzw. 27V , ich habe in Abwandlung des Originales beide Spannungen mit Zenerdioden stabilisiert. Für die Hochspannung sind es daher 200 Windungen und 100 Windungen in Reihe aus 0,1mm CuL. Die Beschleunigungsspannung hat ja wenig Last und liegt bei gut 1470V. Die Röhre kann ja bis 2kV gesamt betrieben werden.
Im Betrieb messe ich zwar statt 200V nur 185V und statt 300V nur 280V, Ablenkung und Fokus lassen sich aber einwandfrei einstellen.
BRE kpl.jpg
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Als Dioden kamen bei mir aus alten Beständen BY103 statt BA158 oder BA159 zur Verwendung. Die machen ihren Job auch bei der Frequenz gut.

Als "Testbild" habe ich gleich den Sinus aus der BRE-Ansteuerung verwendet. Hier hatte ich auch noch genügend Kippschalterchen liegen, eine Beschriftung der Schalter muss dann natürlich andersherum erfolgen als bei den original eingesetzten Schiebeschaltern.

Dabei hat es mich gleich auch interessiert, wie gut die Y- und X- Endstufen arbeiten.
Darüber folgen noch ein paar Screenshots mit einem Rechtecksignal 1kHz 2V aus meinem Hameg-Oszilloskop.
C20--X1.jpg
C20--X1.jpg (112.65 KiB) 7496 mal betrachtet
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Eigentlich sieht der Rechteck vom Eingang bis zur Ablenkplatte noch recht gut aus. Ich sollte mal meinen Funktionsgenerator ausgraben und mit verschiedenen Frequenzen testen. Die ansteigende Flanke hat schon merkliche Verluste im Hochspannungsbereich (die Tastköpfe sind aber einwandfrei abgeglichen!), die Kollektorwiderstände mit 220k schaffen es also nicht schnell genug, die Hochspannungskondensatoren wieder umzuladen. Die Hochspannungstransistoren arbeiten jedoch gut und sind noch nicht ausgereizt. Verbesserungen kann man in Grenzen mit kleineren Koppelkondensatoren oder etwas kleineren Kollektorwiderständen erreichen.
Bei den Koppelkondensatoren auf die Ablenkplatten musste ich eh einen Kompromiss eingehen: 16nF habe ich nicht gefunden und vorhanden waren noch 22nF 1600V.

Aber gut, hier Änderungen noch einzubringen wären höchstens Versuche von mir, ich möchte niemanden dazu verleiten die Originalität seiner BRE mit solchen eigentlich unnötigen Experimenten in Frage zu stellen. Das Erhalten des Originalzustandes könnte interessanter sein als marginale Verbesserungen.

Bis dahin... Viele Grüsse
Lutz
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DG7-32
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Re: Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

Beitrag von DG7-32 »

Hallo Lutz!

... sehr schöner Nachbau - alle Achtung!!!

Mit CCFL Wandlern habe ich auch schon herumexperimentiert, letztendlich bin ich aber bei einem Step-Up Konzept mit dem MC34063 gelandet. Dafür wurden in der Versuchsphase einige dieser gut verfügbaren und rel. billigen IC's in den Halbleiterhimmel befördert....

Der Vorteil: Wenn die 12V Versorgungsspannung in den Keller geht, bleibt die Hochspannungserzeugung samt Röhrenheizung konstant, da der Primärstrom des Wandlers bei fallender Eingangsspannung steigt - Das Röhren-Bild bleibt daher bis zu einem gewissen Punkt der Versorgungsspannung unverzerrt, was ja bei Batteriebetrieb als vorteilhaft anzusehen ist. Gewickelt habe ich den Wandlertrafo auf einem EFD20 oder 25er Ferritkern mit Luftspalt(=> wichtig zur Vermeidung der magn. Sättigung bei geringeren Versorgungspannungen …). Die exakten Daten dieser Arbeiten müsste ich aber erst wieder ausfindig machen - habs mir irgendwo mal notiert, nur weiß ich nach meinem letzen Umzug nicht mehr wo .... :mrgreen:
Die weiteren Vorteile sind der hohe Wandlerwirkungsgrad und die integrierte Spannungsstabilisierung des Wandler IC, somit entfällt die sekundärseitige Z-Dioden Stabilisierung welche ja einen Teil der kostbaren Hochspannung in Wärme verwandeln und zugleich den Wandlertrafo bei zu gut gemeinter Stabilisierungsbandbreite zum Schwitzen bringen können. Bei Akku- oder Batteriebetrieb zählt zudem auch jede nicht verbrauchte Ah!
Nachteil: Die Batterien oder Akkus werden mit dem Wandlerkonzept ohne Abschaltautomatik gnadenlos leergenuggelt, das vertragen nicht alle Akkus. Bei Betrieb mit einem Netzteil entfällt natürlich dieser Nachteil.

Na, dann wünsche ich noch viel Freude mit dieser schönen selfmade BRE, und lass uns noch lange an diesem Projekt teilhaben!

Gruß,
Markus
Lutz
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Re: Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

Beitrag von Lutz »

Hallo Markus und danke für deine "warmen Worte"!

Naja, da kann man trefflich drüber philosophieren, ob man den Batteriezustand an einem sich verändernden Bild erkennt oder das "Blackout" plötzlich und recht ultimativ kommt. Klar, moderne Regeltechnik macht das schon möglich, so ein Spannungskomplott hochzuhalten bis es nicht mehr geht, ist ja auch interessant! Bei den CCFL-Wandlern hat mich deren Einfachheit, Funktionalität und "Kleinizität" gereizt. Die Kernhälften weisen keinen Luftspalt auf, sind in dem Punkt aber dennoch gut brauchbar. Auch das Wickeln ist nicht so sehr aufwendig, bei ca 1 Wdg/Volt ist das sehr übersichtlich! Gut dass ich da einen kleinen Vorrat habe für kleine Röhrenprojekte abseits des Baukastenforums ;o)

Den Wirkungsgrad habe ich jetzt bei dem CCFL-Wandler nicht gemessen, aber gefühlsmässig ist auch der recht gut. Nichts am Wandlermodul wird warm, beide Platinen mit Wandler für die Röhre entziehen dem Netzteil ca. 260 mA, meine ich.

Als nächstes ist geplant, auch Videosignale darstellbar zu machen. Dafür muss ich jedoch erstmal eine Bestellung für Bauteile (auch für die Vorratsschübe mal wieder...) aufgeben. Dauert also noch, bis es wieder was Neues in Form von Bild und Text gibt.

So nebenher entsteht schon ein Acrylglasgehäuse für die BRE... Wird also eine Mischform von Schuco-Inhalt und Optik der Philips-BRE.

Viele Grüsse
Lutz
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DG7-32
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Re: Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

Beitrag von DG7-32 »

Hallo Lutz!

... dann lass dich mal nicht stressen - gut Ding braucht Weile!

Im Grunde hast du völlig recht, je einfacher desto besser! Die käuflichen CCFL Wandler sind zudem billig und haben sich in der Praxis x-fach bewährt.
Ich hab mich damals eben in diese Thematik der Wandlertechnik vergraben, weil ich zeitgleich an Ersatz-Anodebatterien für Röhrenkofferradios getüftelt habe. Zudem hatte das Konzept eines batteriebetriebenen Kleinoszilloskopes einen besonderen Reiz.
Aber gut, mein eigenes BRE-Projekt verstaubt seit Jahren im Regal und wird vermutlich noch lange dort unvollendet liegen bleiben...

Gruß,
Markus
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limsum

Re: Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

Beitrag von limsum »

Hallo,

ich hatte sehr viel Glück. Jetzt bin ich auch stolzer Besitzer eines Schuco Elektronik Oszilloskop und man höre und staune eines Schuco TV Lab.

Ich kann es kaum fassen und das für super kleines Geld.



Ich wünsche schöne Ostertage.



Limsum
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limsum

Re: Noch ein Neuaufbau der Schuco-Bildröhreneinheit

Beitrag von limsum »

Hallo,

ich habe heute damit begonnen die Bildröhreneinheit wieder in Stand zu setzen. Auf der Steuerplatine waren einige Transistoren und Kondensatoren defekt.
Da dies Standard Transistoren und Kondensatoren sind, konnten diese leicht ausgetauscht werden.

Dann war noch der TBA920 defekt, auch diesen konnte ich leicht austauschen.

Nun ist wieder alles so wie es sein soll, alles funktioniert wieder super.


Anbei einige Bilder von heute.


Gruß

Lieben Dank noch an Suntri für den Tipp, wie man die Bildröhreneinheit geöffnet bekommt ohne großen Schaden zu verursachen.


Limsum
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