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EDV-Dompteur

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Mittwoch, 25. April 2018, 23:45

Indikatoren - der ultimative Thread!

Weil es so ein Dauerbrenner ist:
Hier nun der ultimative Thread rund um die berühmten "Indikatoren", von denen hier im Forum immer wieder die Rede ist!

Worum geht es?
- Es geht um die Anfertigung eines simplen, aber hochgradig nützlichen Diagnose-Tools, mit dem sich die Funktion der Schaltwandler auf Notebook-Mainboards überprüfen lässt, ohne dazu mit Messspitzen auf dem Mainboard herumstochern zu müssen.

Vorteile:
  1. Keine Kurzschlussgefahr!
  2. Mit hinreichend vielen Indikatoren lassen sich sämtliche Schaltwandler auf einen Schlag überprüfen, statt nur einer zur Zeit.
  3. Selbst superkurzes Anschwingen eines Wandlers im Schadensbereich wird erkannt.
  4. Dadurch schnelles Auffinden der eigentlichen Schadensstelle.

Bislang hatte ich zwei verschiedene Typen schon vorgestellt.
Hier mache ich mir nun die Mühe, mal vier verschiedene Typen mit Namen zu versehen, sie im Detail vorzustellen und ihre jeweils individuellen Vorteile und Nachteile zu erklären.



Gemäß obiger Abbildung hatte ich im Schnellkurs ursprünglich den "Typ 3" vorgestellt.
Wohingegen ich im Thread "Equipment für die Notebook-Reparatur" eine verbesserte Version vorgestellt hatte, vom "Typ 4" gemäß obiger Abbildung.

Die beiden bisher vorgestellten Typen 3 und 4 bestehen rein aus "Elektroschrott", ausgeschlachtet aus alten Notebook-Mainboards.
(Sofern man für Typ 3, gemäß meiner ursprünglichen Empfehlung, eine Spule von 3,3μH verwendet, statt meiner im Schaltbild angegebenen, neuen Empfehlung von 220μH.)

Wenn man dagegen bereit ist, die 220μH Spule zu bestellen (was ich SEHR empfehle!), dann kann man aber auch schlicht die Typen 1 und 2 bauen. Diese sind deutlich einfacher anzufertigen, aber man muss halt mit der Lieferzeit leben, statt einfach adhoc die Schrottkiste zu plündern, um eine olle 3,3 Mikrohenry Schaltwandlerspule auszuschlachten.

Die oben abgebildeten vier Typen habe ich im Schaltbild anhand des zu ihrer Anfertigung nötigen Aufwands sortiert und benannt. So kommt es, dass meine beiden bisher im Forum vorgestellten Versionen die Typennummern 3 und 4 erhielten.


Nun zu den einzelnen Varianten:

Typ 1


Das ist, wie man leicht einsieht, die absolut einfachste nur denkbare Variante!
Die empfohlene Größe der Spuleninduktivität beträgt 220μH (Mikrohenry).
Dieser Indikator hat aber zwei Nachteile:
  1. Aufgrund der recht hohen Induktivität der Spule, ist die Leuchtdiode in Sperrichtung einer durchaus gefährlichen Spannungshöhe ausgesetzt und könnte eventuell zerstört werden.
  2. Es wird nur eine "Halbwelle" ausgenutzt.
Punkt zwei ist dann relevant, wenn ein im Leerlauf arbeitender Schaltwandler überprüft werden soll. Also üblicherweise der Wandler für 5V und 3,3V bei ausgeschaltetem Gerät - da werkeln diese Wandler weiterhin (von exotischen Mainboarddesigns mal abgesehen), aber halt nur im Quasi-Leerlauf.
Auf solchen Wandlern im Leerlauf kann selbst ein noch so genial konstruierter Indikator prinzipiell nur eine winzige Energiemenge einfangen; die Leuchtdiode wird ergo nur schwach leuchten. Da fällt es also ins Gewicht, wenn nur eine der beiden Wechselspannungs-Halbwellen genutzt wird, die unsere Indikatorspule erzeugt.

Typ 2


Um die beiden Nachteile des Indikator-Typen 1 auszubügeln, ist die naheliegende Idee, eine weitere LED antiparallel zur ersten zu schalten. So erhalten wir den Typen 2.
Da besteht, trotz identischer Indikatorspule von 220μH, keine Gefahr mehr durch Überspannung in Sperrichtung und es werden beide Wechselspannnungs-Halbwellen genutzt.

Doof ist aber folgender Umstand: Auf den Schaltwandlern im Leerlauf haben wir nun statt einer mild glimmenden LED nun halt zwei mild glimmende LEDs ...
- Das ist nicht wirklich befriedigend!
Viel besser wäre es doch, wenn wenn nur eine LED vorhanden wäre, die wegen Nutzung beider Halbwellen aber mit doppelter Helligkeit leuchten würde!

Und genau das war der Grund, warum ich damals im Schnellkurs den nächsten Typen (Typ 3) vorgestellt hatte:

Typ 3


Die Idee hinter diesem Typen ist die, nur ein einzige LED zu haben, aber dennoch beide Halbwellen auszunutzen, die unsere Indikatorspule liefert.
Gleichzeitig sollte die LED vor Überspannung in Sperrrichtung geschützt werden.

Die naheliegende Idee wäre ja eigentlich, einfach einen Brückengleichrichter hinter die Spule und vor die LED zu schalten.
Doch der Hasenfuß dabei wäre der, dass dabei nun bei jeder Halbwelle zwei Dioden in Reihe zur LED liegen und aufgrund ihrer unvermeidbaren Durchflussspannung sinnlos Energie räubern und somit den Wirkungsgrad herabsetzen, was wiederum zu einer unnötig dunkel leuchtenden LED führen würde.

Die Lösung für dieses Problem liefert elegant die Schaltvariante nach Typ 3, also jenes Modell, das ich ursprünglich im Schnellkurs vorgestellt hatte:
Simples Test-Tool zur Überprüfung von Schaltwandlern




Natürlich "log" ich dort im Text, als ich behauptete, es würde sich dabei um die "ultimativ einfachste Form" eines solchen Indikators handeln!
Schließlich belegt das Schaltbild ganz oben, dass es durchaus noch einfachere Varianten gibt (Typ 1 und 2).
Aber Typ 3 ist eben die einfachste Form einer rundum guten Schaltung, die beide Halbwellen ausnutzt und die LED vor Überspannung schützt!

Für diese Schaltung schlug ich die Verwendung einer aus einem alten Mainboard ausgeschlachteten Spule von 3,3μH vor, in der (womöglich überzogenen) Erwartung, dass die meisten Bastler so ein Ding in ihrer Schrottkiste finden.
Mit einer Spule von so geringer Induktivität funktioniert der Typ 3 aber leider nur auf voll aktiven Schaltwandlern!
Der Indikator eignet sich daher kaum zur Überprüfung der 5V/3,3V-Wandler im Leerlauf!


Der Grund, warum diese Variante nicht unbedingt zur Überprüfung von Wandlern im Leerlauf taugt: Eine Spule mit so geringer Induktivität liefert nur eine grenzwertig niedrige Spannung, die kaum ausreicht, die Flussspannung der Indikator-LED zu überwinden. Jedenfalls auf Schaltwandlern im Leerlauf.

Aus diesem Grund, und unter sturem Beharren darauf, nur aus alten Mainboards ausgeschlachtete Teile zu verwenden, stellte ich später den folgenden Typen vor (Typ 4):

Typ 4


Der Typ 4 basiert auf Typ 3, fügt diesem aber noch einen selbstgewicketen Ringkerntrafo hinzu, der die etwas magere Spannung der eigentlichen Indikatorspule hochtransformiert, wodurch letztendlich die LED heller leuchtet, weil auch die zarten Abkling-Schwingungen ausgenutzt werden, die sonst, auf Schaltwandlern im Leerlauf, nicht die nötige Spannungshöhe erreichen, um die LED zum Aufleuchten zu bringen.




Der klare Nachteil dieses Modells ist natürlich der erhebliche Fertigungsaufwand!
Das Bewickeln eines derart winzigen Ringkerns ist nunmal eine elendige Fummelei. Dafür taugt das Modell (meistens) auch für die Überprüfung von Schaltwandlern im Leerlauf.

Detailiert vorgestellt hatte ich das Dingens hier:
Indikator für arbeitende Schaltwandler (verbesserte Version)






Nach so viel Blahblah - was empfehle ich denn nun?
WENN Ihr damit leben könnt, Teile zu bestellen und Lieferzeit in Kauf zu nehmen, dann empfehle ich den Typen 2, wobei Ihr statt der zweiten LED auch einfach eine normale Diode verwenden könnt, z. B. eine 1N4148.

Jaaaa, dann wird nur eine Halbwelle ausgenutzt, das ist korrekt!
Aber ich habe eine erstklassige und ausgesprochen preiswerte Spule gefunden, die so gute Ergebnisse liefert, dass das im Grunde verschmerzbar ist!

Hinweise zur Harvester-Spule



Ich empfehle wärmstens die Spule "SDR0604-221KL" von Bourns, mit 220μH.
Erhältlich bei Pollin:
https://www.pollin.de/p/smd-induktivitae…h-0-35-a-250516

Diese Spule ist angenehm klein, so dass man problemlos mehrere der daraus gefertigten Indikatoren auf eng bestückte Schaltwandlerspulen stellen kann, ohne dass sich die Indikatoren ins Gehege kommen.
Ein weiterer Vorteil dieser Spule ist der, dass sie ziemlich unempfindlich ist, gegenüber seitlichen Magnetfeldern.
Was ist damit gemeint?
- Ich habe mal einen besonders empfindlichen Indikator gebaut, dessen LED bereits dann aufleuchtete, wenn in unmittelbarer Nähe ein anderer Schaltwandler schwang! Das führte dann schon mal zu Fehldiagnosen! Das ist natürlich unerwünscht, darum sollte ein Indikator nicht "weich" und auf große Distanz arbeiten, sondern nur auf kurze Distanz (und möglichst nur nach unten sensitiv) und relativ "hart". Mit "hart" meine ich, dass die LED entweder leuchtet, oder nicht leuchtet. Und wenn sie leuchtet, dann anständig hell.

Als Faustformel kann man sagen, dass ein Indikator immer "weicher" arbeitet, je höher die Induktivität seiner Spule ist. Wobei aber auch die konkrete Bauform noch kräftigen Einfluss hat.
Zu niedrige Induktivitätswerte schwächeln aber auf Schaltwandlern im Leerlauf.
Die von mir gefundene Bourns-Spule mit 220μH stellt den besten Kompromiss dar, der mir je unterkam.

Tatsächlich soll man aber nicht denken, 200μH wäre 200μH! Es gibt beachtliche Unterschiede, trotz identischer Induktivität!
Abgesehen von der konkreten Bauform, die wirklich starken Einfluss hat (z. B. fängt sich ein Ringkern praktisch gar keine Fremdenergie ein und taugt somit nicht als Harvester), hat auch das verwendete Kernmaterial einen großen Einfluss.
Das Kernmaterial ist ja meistens Ferrit. Es gibt aber Ferrite für verschiedene Arbeitsfrequenzen. Doch verschiedene Schaltwandler arbeiten auf verschiedenen Frequenzen, was also tun?
- Das ist der Grund, warum ich damals aus alten Noteooks ausgeschlachtete 3,3μH Spulen empfahl. Denn damit ist die Chance besonders hoch, dass das Kernmaterial zu den Arbeitsfrequenzen der gängigsten Schaltwandler passt.

In zahllosen Experimenten testete ich im Laufe der Jahre alle möglichen Spulen auf ihre möglichst universelle Eignung. Dabei zeigte sich halt, dass manche Indikatoren nur auf manchen Mainboards wirklich gut funktionieren, auf anderen aber schlecht.
Und dass dort dann andere Indikatoren plötzlich bestens arbeiteten, die zuvor anderweitig eher versagten.
Das Kernmateial der Harvesting-Spule muss halt zur Arbeitsfrequenz des Schaltwandlers passen.

Mein derzeitiger, klarer Favorit ist jedenfalls die bei Pollin günstig erhältliche 220μH Spule von Bourns!

Hinweise zu den LEDs


Die konkret verwendete LED hat natürlich einen riesigen Einfluss auf die Leuchtkraft des Indikators!
Generell sollte es eine genügsame LED sein, die schon bei geringem Strom und bei geringer Flussspannung ordentlich viel Licht erzeugt.

Die geringste Flussspannung haben rote LEDs. Sie liegt normalerweise bei 1,7V (obwohl es heutzutage auch Typen mit höherer Flussspannung gibt)
Grüne LEDs benötigen (in der Regel, muss man heutzutage sagen) eine etwas höhere Spannung. Allerdings ist die Sehwahrnehmung der meisten Menschen so gestrickt, dass sie "gleich helles" grünes Licht, gegenüber rotem Licht als auffälliger empfinden - sonderbarerweise, schließlich gilt Rot sonst als Signalfarbe ...
Jedenfalls empfinde auch ich es so, dass Indikatoren mit grüner LED heller wirken (als rote), trotzdem sie aufgrund ihrer höheren Flussspannung eher eine Spur schlechter sein müssten. Zumindest bei Indikatoren mit großen Induktivitätswerten (220μH zähle ich klar dazu) ist es so. Da kompensiert die von dieser Spule erzeugte, recht hohe Spannung locker die unterschiedlichen Flussspannungen der LEDs.

Blaue, oder auch weiße LEDs sind vollkommen ungeeignet für Indikatorspulen mit geringer Induktivität, denn sie haben eine besonders hohe Flussspannung.
Bei Spulen mit hoher Induktivität mag sich das - aufgrund der von denen erzeugten, höheren Spannung - relativieren, aber da kann ich aus dem Stegreif nicht mit großen Erfahrungen aufwarten.

Fazit:
  • Für Spulen mit geringer Induktivität (3,3μH) nehmt rote LEDs.
    - Denn da dürfen wir wirklich kein Milivolt verschenken, das so eine kleine Spule mühsam erntet.
  • Für Spulen mit hoher Induktivität (220μH) nehmt besser grüne LEDs.
    - Denn da kommt es auf die paar Millivolt Spannungsunterschied nicht an und grüne LEDs wirken heller.
Um eine LED vorab auf Tauglichkeit zu testen, geht so vor:
Schaltet die LED mit einem Widerstand von 100k in Reihe und an diesen ein Voltmeter.
Dann schließt ein Labornetzteil an diese Reihenschaltung und regelt die Spannung so hin, dass über dem Widerstand genau 10V anliegen.
Es fließt somit nun ein Strom von 100μA (0,1mA) durch die LED. Davon soll sie etwas mau, aber schon gut sichtbar aufleuchten.
Dann ersetzt den Widerstand durch 1 Megaohm. Nun fließen nur noch 10μA, bzw. 0,01mA. Auch jetzt soll die LED noch wahrnehmbar (wenn auch sehr sehr schwach) glimmen.
Als dritten Test nehmt 10k als Vorwiderstand. Nun fließt also genau 1mA. Davon soll die LED unübersehbar satt aufleuchten.

LEDs die bei diesen drei Tests nicht die beschriebenen Resultate erzielen, taugen nicht, für unsere Indikatoren!
Und wenn Ihr das mal wie beschrieben testet, dann werdet Ihr mir wahrscheinlich zustimmen, dass die grünen LEDs hier besser abschneiden, als die roten. Das liegt an der satt ausreichenden Spannung.
Rote LEDs spielen erst dann ihren Vorteil aus, wenn die angelegte Spannung sehr gering ist (2V oder so).

Hinweise zu den Kondensatoren


Im Schnellkurs schrieb ich ja, dass der Wert nahezu egal ist. Es sollte halt ein Kerko sein, denn keramische Kondensatoren sind flott und sie kommen mit Wechselspannung klar (anders als Elkos).
Konkret ausprobiert habe ich Werte von 0,1μF bis 10μF und sie haben alle funktioniert.
Kleiner als 0,1μF sollten die Werte aber nicht werden, weil dann ihr Blindwiderstand ansteigt und sich negativ bemerkbar macht.
Größer als 10μF sollten sie aber auch nicht werden, denn große Kondensatoren sind träger.
Aktuell habe ich neue, wirklich großartig gelungene Indikatoren gebaut. Dort verwendete ich 0,15μF (150nF) und war restlos zufrieden.

Edit vom 29 April 2020: Inzwischen zeigte sich, dass 10nF (10 Nanofarad, also 0,01 Mikrofarad) in zweifacher Weise Vorteile bringt, gegenüber grüßeren Werten.

Ach ja, die Spannungsfestigkeit des Kondensators sollte nicht unter 50V liegen, insbesondere wenn Ihr die Spule mit der hohen Induktivität nehmt (220μH). Denn die erzeugt eine Spannung, die tatsächlich derart hoch schießen kann!
An der LED bricht die Spannung zwar bis auf die Dioden-Flussspannung zusammen, aber der davor geschaltete Kondensator kriegt durchaus einen hohen Potenzialunterschied ab. Den muss er verkraften!

Hinweise zu den Antiparallel-Dioden


Theoretisch sollen es hinreichend flotte, kapazitätsarme Typen sein.
Für Typ 2 tut die stinknormale 1N4148 (Silizium) einen tadellosen Job, sofern Ihr statt der im Schaltplan eingezeichneten, zweiten LED einfach eine Schutzdiode parallel zur ersten LED schaltet. Ihre Anwesenheit hat keinerlei sichtbaren Einfluss auf die Helligkeit der LED, schützt die LED aber vor unzulässig hoher Spannung in Sperrrichtung.
Die ebenfalls in jeder Bastelkisteauffindbaren 1N400X habe ich zwar nicht getestet, halte diese aber für ganz schlecht geeignet, weil sie träge sind und eine doch recht üppige Sperrschichtkapazität aufweisen.

Für die Typen 3 und 4 sollte besser eine Diode mit niedriger Flussspannung verwendet werden, also Schottky.
Insbesondere dann, wenn eine Spule niedriger Induktivität zum Einsatz kommt.

Es gibt wundervoll kleine Schottky-Dioden in einem SMD-Gehäuse mit nach außen abstehenden Anschluss-Stummeln. Die Gehäuseform heißt SOT323F, bzw. CS-90. So eine Variante hat fertigungstechnische Vorteile, weil man sie besonders bequem "kopfüber" auf die Beinchen der LED auflegen kann, ohne dass sie sich versehentlich verschieben könnte. sie rastet regelrecht ein!
Konkret und mit großartigem Ergebnis getestet habe ich die PMEG4010EJ von NXP.
Erhältlich bei Farnell, unter der Bestellnummer: 1757778
Nur liefert Farnell leider nicht an Privatkunden ...
Jedenfalls ist diese Diode wirklich prima, weil sie immerhin 1A verkraftet (was eine gute Reserve für kräftig bestromte Schaltwandlerspulen darstellt!), dennoch eine angenehm kleine Sperrschichtkapazität aufweist, und bei geringem Strom (unter 1mA) dank ihrer sagenhaft geringen Flussspannung von nur 0,15V kaum Energie räubert. Letzterer Punkt ist für die Indikatoren vom Typ 3 und 4 von Bedeutung, weil da die Diode nicht nur eine Schutzfunktion für die LED ausübt, sondern als bedeutender Part der dort realisierten Spannungsverdopplerschaltung fungiert.

Was sonst noch zu beachten ist:


Es klingt zwar ulkig, aber die Wechselspannung, die unsere Harvester-Spule erzeugt, hat eine gewisse Polarität!
Baut man den Indikator Typ 2, der außer der Spule nur zwei identische, antiparallel geschaltete LEDs enthält, dann fällt mitunter auf, dass die beiden LEDs unterschiedlich hell leuchten!
Noch ulkiger ist die Tatsache, dass auf manchen Schaltwandlerspulen die eine LED, auf anderen Schaltwandlerspulen aber die andere LED heller leuchtet!
Und vollkommen ulkig wird es, wenn man versucht, dem Grund dafür auf die Schliche zu kommen, denn dann stellt man fest, dass der Effekt auch dann auftritt, wenn identische Schaltwandlerspulen in identischer Orientierung der Bestückung und bei gleichzeitig identischer Stromflussrichtung auftritt!
:078:

- Erwartet nicht, dass ich das erklären kann! Ich habe aber ein Video auf YouTube hochgeladen (siehe weiter unten), in dem u.a. dieser Effekt gezeigt wird.
Jedenfalls ist es nach meiner Erfahrung so, dass man mit den Indikator-Typen 1 und 2 meistens (aber halt nicht immer!) die höhere Helligkeit erzielt, wenn man das "heiße" Ende der Spule mit der Anode der LED verbindet.
Als "heißes" Ende wird bei Spulen mit mehreren Lagen das äußere Ende bezeichnet, also das Ende der Wicklung.
Wenn Ihr das gerade nicht versteht, dann wickelt mal selbst eine Spule. Irgendwo ist der Anfang. Ihr wickelt und wickelt und irgendwo ist das Ende. - Das ist der "heiße" Anschluss.

Wenn Ihr den Indikator nach Typ 3 baut, dann seid Ihr meistens (aber halt nicht immer!) besser beraten, das "heiße" Ende eben NICHT auf die Anode zu schalten, sondern letztendlich (über den Kondensator) auf die Kathode!
- Achtet auf die Polariät in den Schaltbildern!

Bei Typ 4 habe ich die Angabe bezüglich des "heißen" Endes weggelassen, und auch keine Angaben zur Wickelrichtung des Ringkerntrafos gemacht, denn sonst werdet Ihr irre.
Einfach ausprobieren und gegebenenfalls die Harvester-Spule umpolen. - Geht 20 mal schneller, als sich dick 'nen Kopf um die Wickelrichtung und all das zu machen.
Aber ich würde sagen, der Typ 4, mit seinem fummeligen Ringkerntrafo hat ohnehin ausgedient!
Bestellt lieber die 220μH Spule von Pollin, wenn Ihr ein paar richtig gute Indikatoren bauen wollt!

Und wenn Ihr wollt, dann könnt Ihr ja noch die zusätzlichen Bauteile vom Typen 3 hinzufügen, also die Schottky-Diode und den Kondensator. Dann werden beide Halbwellen ausgenutzt. Obwohl ich sagen muss, dass sich das in meinen Experimenten mit der Bourns-Spule (220μH) gar nicht spürbar bemerkbar gemacht hat. Es hatte hingegen großen Einfluss bei der Verwendung einer ausgeschlachteten, rechteckigen 3,3μH Spule.
- Schon verwirrend, oder?
Ja, darum schreibe ich alls das, damit Ihr vorgewarnt seid. Macht aber auch eigene Experimente!

Jeder der oben im Schaltbild gezeigten Indikatoren funktioniert. Jeder hat Vor- und Nachteile.
Auf machen Mainboards und machen Schaltwandlern arbeitet dieser Typ besser, auf anderen Wandlern jener Typ ...
Mal siegt diese Spule, mal jene Spule ...
Mal diese Polarität, mal jene Polarität ...

Manche Indikatoren funktionieren auf manchen Schaltwandlern praktisch gar nicht, oder glimmen nur leicht. Auf anderen Wandlern gehen sie dagegen ab wie Schmidts Katze.

Ich habe ein Video aufgenommen und auf YouTube hochgeladen, das die Unterschiede anschaulich demonstriert:

#003 Indikatoren für die kontaktlose Mainboarddiagnose (Teil 1)

Bei obigem Video handelt es sich, wie der Titel schon aussagt, um Teil 1. In Kürze folgen zwei weitere Teile ...
Macht Technik dir das Leben schwör, ruf' schnell den EDV-Dompteur! ;-)

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Donnerstag, 26. April 2018, 18:13

Akustisches Diagnose-Tool "Tapir"

In dem im Vorposting verlinkten Video erwähne ich es ja bereits:
Ich habe früher auch aktive Indikatoren gebaut, mit Batterie und Verstärker.
Darunter auch solche, mit akustischer statt optischer Meldung. :490:

Solche Geräte erweitern die Diagnosemöglichkeiten ganz erheblich!
- Und das sogar weit über den Einsatz bei der Mainboard-Reparatur hinaus.

Meine liebste Schaltung nannte ich stets scherzhaft "Elektrosmog-Sonde". Denn das Ding macht alles hörbar, was so an elektrischen Wechselfeldern in der Luft herum schwirrt. Sogar über verblüffende Distanzen!

Eine gedimmte Deckenlampe verseucht die ganze Bude mit einem E-Feld, das so eine Sonde in Form eines fiesen Tons hörbar macht.
Schon eine Quarz-Armbanduhr ist auf kurze Distanz damit zu hören!
Und natürlich auch alle anderen Gerätschaften, wie Taschenrechner, Router, Smartphones, Rauchmelder, elektronische Heizkostenverteiler, Infrarot-Fernbedienungen ...
Bei Fernbedienungen klingt jede gedrückte Taste anders, weil unterschiedliche Bitmuster gesendet werden.

Sogar der Datenverkehr auf einer USB-Leitung wird damit hörbar!
- Das überrascht, arbeitet USB doch mit sehr hohen Datenraten, weit oberhalb der ungefähr 16kHz, die ein erwachsener Mensch noch hören kann. Aber irgendwie sind da halt Unregelmäßigkeiten im Datenstrom, die so eine Sonde dann doch hörbar macht.

Man kann damit auch unter Putz verlegte Netzleitungen und Telefonleitungen aufspüren.
Oder man kann Netzteile durch das Gehäuse hindurch auf Funktion testen.
Und natürlich kann man Schaltwandler (und weitere Dinge) auf Mainboards damit überprüfen.

Kurz: Mit so einer "Elektrosmog-Sonde" hat man ein unglaublich vielseitiges und nützliches Diagnosetool, das in tausend Fällen ganz neue Möglichkeiten eröffnet!

Meine erste Sonde dieser Art baute ich im zarten Alter von 16 Jahren (bin übrigens Jahrgang '67).
Da verwendete ich den Tonkopf-Verstärker aus einem ausgeschlachteten Walkman.

Später baute ich solche Schaltungen von Hand, bestehend aus zwei, oder drei Transistoren, betrieben von einer einzelnen 1,5V-Batterie.
Wobei für geringe Ansprüche schon ein Verstärker aus nur einem einzigen Transistor genügt. Kopfhörer dran und gut. Aber Schaltungen aus zwei und drei Transistoren ermöglichen natürlich noch viel höhere Verstärkungen.

Meinen Schaltungen verpasste ich oft noch Potis, zur Arbeitspunkteinstellung. Dabei ergeben sich ganz unerwartete, nützliche Nebeneffekte!
Je nach Einstellung kann es vorkommen, dass man mit so einer Schaltung plötzlich Radio hören kann! Ganz ohne Schwingkreis - schon überraschend!
Das tritt z. B. bei der Suche nach Unterputz-Leitungen auf. An den Stellen, der mit der Sonde abgetasteten Wand, wo man plötzlich einen Radiosender im Kopfhörer bemerkt, liegt die Leitung unter dem Putz.

Eine sehr gute Schaltung dieser Art, mit sehr ähnlichen Eigenschaften wie meine diversen Modelle, hat vor ein paar Jahren der Elektor-Verlag veröffentlicht, unter dem Namen "Tapir".
Ausführlich hier beschrieben:
Der HF-Schnüffler Tapir

Ich demonstriere den praktischen Einsatz in einem meiner YouTube-Videos:
#004 Indikatoren für die kontaktlose Mainboarddiagnose (Teil 2)

Die "Tapir"-Schaltung von Elektor kommt ohne Potis zur Arbeitspunkt-Einstellung aus.
- Das ist einerseits schade, weil es die Möglichkeiten einschränkt. Andererseits ist die Schaltung ein dermaßen guter Kompromiss und so idiotensicher in der Verwendung, dass ich das Ding nur wärmstens empfehlen kann!
Ich habe mal vergeblich versucht, die Tapir-Schaltung per LTSpice noch weiter zu optimieren, doch es misslang. Jede Verbesserung in irgendeiner Beziehung konnte nur durch Nachteile an anderer Stelle erkauft werden, bzw. durch erheblich höheren Bauteilaufwand. Diese minimalistische Schaltung ist also "rund".
Sie macht zwar kleine Zugeständnisse bei der erzielten Verstärkung, dafür stabilisiert sich der Arbeitspunkt von selbst, man muss also nicht dauernd an (ohnehin nicht vorhandenen) Potis nachregeln. Schade nur, dass man mangels Poti den Arbeitpunkt nicht gezielt dejustieren und somit die Verstärkung verzerren kann, denn das erweitert die Möglichkeiten in ungeahnter Weise. Aber eigentlich ist das verschmerzbar.

Den Tapir kann man für ungefähr 15,- EUR als Bausatz kaufen.
Leider leider leider ist der mechanische Aufbau eine Zumutung! Nach dem Zusammenbau kann man daran nie wieder etwas ändern, oder modifizieren, jedenfalls nicht mit vertretbarem Aufwand. Und im zerlegten Zustand kann man das Ding nicht testen ...

Aber auf der oben verlinkten Seite von Burkhard Kainka ist ja auch der Schaltplan angegeben.
Tipp: Man kann für den ersten (etwas speziellen) Transistor auch einfach einen BC547B verwenden. So kann man drei identische Standard-Transistoren einsetzten.
Und statt der wiederum etwas speziellen Schutzdiode am Eingang, tun es auch zwei antiparallele 1N4148.

Der Tapir ist durch die beiden speziellen Bauteile auf HF-Tauglichkeit gebürstet, aber nach meiner Erfahrung verschlechtert sich die Schaltung nicht wirklich, wenn man alles aus Standard-Bauteilen aufbaut.

Schirmung und Masse sind so ein Thema ...
Da müsste ich jetzt drei Seiten lang was zu schreiben. Baut das Ding lieber mal nach und experimentiert selbst!
Ihr werdet dann schon selbst herausfinden, was für einen Unterschied es macht, ob man Masse berührt, oder nicht und so weiter.


Noch ein Tipp, falls Ihr vergleichbare Schaltungen selbst baut:
Baut vorne tatsächlich so eine Chinch-Buchse an, wie beim Tapir vorgesehen.
Das ermöglicht den einfachen Austausch der Spitze und den leichten Anschluss spezieller Tastköpfe.
Und in jedem Fall lötet noch eine Leitung, mit einer Krokoklemme am Ende, an Masse der Chinchbuchse an, damit Ihr per Krokoklemme die Masse der Sonde mit der Masse des zu überprüfenden Mainboards verbinden könnt. Das reduziert die in meinem Video hörbaren, nervigen Störgeräusche ganz erheblich!

Für die Überprüfung von Schaltwandlern eignet sich schon eine Stecknadel als Tastkopf. Vorzugsweise mit dem Metallkkopf am äußeren Ende, denn das erhöht dort die Fläche, die sich elektrische Felder einfangen kann.
Es ist nicht nötig, mit dem Tastkopf irgendwie eine elektrische Verbindung zum Mainboard herzustellen, auf dem Ihr etwas überprüfen wollt.


Zur Überprüfung von Schaltwandlern empfiehlt es sich, mit einer (feuchten) Hand satt eine dicke Massefläche auf dem Mainboard zu berühren (Kühlkörper) und mit der anderen Hand das Gehäuse des Tapirs fest zu umklammern. Das reduziert Störgeräusche!


Meine optischen Indikatoren schwächeln ja etwas, wenn ein Schaltwandler im totalen Leerlauf werkelt; also z. B. nachdem eventuell vorhandene Lötbrücken am Ausgang aufgetrennt wurden. Denn dann ist kaum Energie im Magnetfeld vorhanden, die sich räubern ließe.
Mit einer Schaltung wie dem Tapir hingegen, kann man es deutlich hören, ob der Schaltwandler arbeitet! Immerhin ist das Ding ein Batterie-betriebener Verstärker, der folglich schon mit winzigsten Signalpegeln auskommt. Zudem reagiert der Tapir auf das elektrische, statt aufs magnetische Feld.

Manchmal kann auch ein ganz kurioser Effekt auftreten:
Normalerweise hat man immer irgendwelche brummenden, zischenden, klopfenden Geräusche im Kopfhörer, weil unsere gesamte Umgebung von elektrischen Wechselfeldern schlicht verseucht ist.
Setzt man nun das Ende der Tastkopfspitze auf den Ferritkörper einer aktiven Schaltwandlerspule, dann kann es passieren, dass plötzlich totale Stille im Kopfhörer ist!
Anscheinend übersteuert das empfangene Signal den Verstärker dermaßen, dass plötzlich Ruhe ist!
Da ist also überraschenderweise nun die (sonst nie gegebene) totale Stille das todsichere Zeichen dafür, dass der Wandler aktiv arbeitet!

Ob dieser Effekt auftritt, oder nicht, ist von allerlei Faktoren abhängig. Man muss da schon etwas Erfahrungen sammeln. Aber so oder so, wird man immer irgendwelche Änderungen im Tonspektrum wahrnehmen, je nachdem wo man mit dem Tastkopf gerade herumfuchtelt.
Und es ist erstaunlich, welche Schlussfolgerungen daraus oft möglich werden.

Und erneut sei betont, dass es hier um kontaktlose Diagnose geht!
Es ist ist nötig, irgendeinen elektrischen Kontakt zur zu überprüfenden Schaltung herzustellen!
- Das hat schon was von "Wünschelruten-Gehen". Wie man nun versteht, ist meine scherzhafte Bezeichnung "Elektrosmog-Sonde" also gar nicht mal so daneben.

Statt einer Nadel am Ende, als "Antenne" für elektrische Felder, kann man natürlich auch andere Dinge anschließen, z. B. eine Spule, um elektromagnetische Wechselfelder einzufangen.
Schließt man hingegen einen Piezo-Summer an, so erhält man ein superempfindliches Mikrofon, das sich bestens dazu eignet, Körperschall aufzuspüren, also winzigste Vibrationen.
So lassen sich die Laufgeräusche von Festplatten super deutlich hörbar machen, wie mit einem Stethoskop.

Wie gesagt: Der Einbau einer Chinch-Buchse, vorne am Singaleingang, ermöglicht den schnellen Wechel der Tastköpfe.
Ihr werdet staunen, wie vielseitig so eine simple Verstärkerschaltung ist und was für großartige, neue Diagnosemöglichkeiten sie eröffnet!
Eine blinkende LED hört man damit deutlich "ticken". Logischerweise auch unsichtbar strahlende Infrarot-LEDs, oder UV-LEDs.
Ob ein Chip vollkommen tot ist, oder ob er noch werkelt, wird oft hörbar, indem man die Nadel oben aufs Resin-Gehäuse aufsetzt.

Meine heißeste Empfehlung und sicher einer der besten Tipps, den ich hier je gab!
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Sonntag, 6. Mai 2018, 05:22

Das zweite Video zum Thema ist da!

Die im Vorposting wortreich lobgepriesene, akustische Sonde hat natürlich ein Video verdient!
Hier ist es:

#004 Indikatoren für die kontaktlose Mainboarddiagnose (Teil 2)

- Macht der Embedded Controller eigentlich Anstalten, irgend etwas zu tun?
- Liest er das BIOS-EEPROM aus?
- Reagiert er überhaupt auf den Einschalttaster?
Hören wir ihm doch einfach mal ganz genau zu!

Man muss dazu keine Messspitzen ansetzen!
Man muss dazu keine Pinbelegung in Erfahrung bringen.
Man muss dazu nicht Elektrotechnik studiert haben.

Mit einer kapazitiven Sonde, die kontaktlos das elektrische Feld einfängt und dieses zarte Signal - kräftig verstärkt - an einen Kopfhörer weiter reicht, wird so mancher komplex anmutender Funktionstest zum Kinderspiel! Eine Aktion von wenigen Sekunden, ohne sich mit komplizierten Details herumschlagen zu müssen.
Und das mit einer so simplen Schaltung, aus nur drei Transistoren, plus ein paar Widerständen und Kondensatoren!


Im Video demonstriere ich es leider nicht, daher sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass man Masse des Mainboards mit der Masse des Tapirs verbinden sollte! Das reduziert die im Video deutlich hörbaren Störgeräusche erheblich!
Es bietet sich an, eine Leitung mit einer Krokoklemme außen an die Chinchbuchse das Tapirs zu löten, um die Klemme dann mit Mainboard-Masse zu verbinden.


Und an die Besucher, die per YouTube den Weg hierher gefunden haben:
Da Ihr Euch ja offenkundig für die Fehlersuche auf Notebook-Mainboards interessiert, schaut Euch unbedingt diesen Thread an:
Schnellkurs Notebook-Reparatur - Stromversorgungsprobleme
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Mittwoch, 29. April 2020, 11:16

Verbesserung des Indikators vom Typ 3

Im Laufe der Jahre habe ich schon dutzende Indikatoren gebaut, in unterschiedlicher Bestückung und Schaltungstechnik.
Was ich stets unbefriedigend fand - womit ich persönlich zugleich aber leben konnte - war die Tatsache, dass in manchen Praxisfällen mal der eine, mal der andere Indikator besser, bzw. überhaupt erst tauglich war.

Klar, wir haben es in der Praxis auf den Mainboards mit unterschiedlich stromstarken Schaltwandlern zu tun; die mit unterschiedlicher Frequenz arbeiten; die mit unterschiedlicher Bestückung daher kommen und wo die Stromrichtung durch die Schaltwandlerspule nicht festgelegt ist.
Und natürlich ist es ein Unterschied, ob ein Schaltwandler ordnungsgemäß läuft, oder ob der IC (wenn ein Schaden vorliegt) die Spule nur einmalig pulst.

Die Suche nach dem perfekten "dieser-geht-immer-Indikator" war daher nie gänzlich abgeschlossen.
Für mich persönlich war das stets relativ wurscht, denn ich hatte ja von jeder Sorte genug in der Schublade liegen. Aber wenn Ihr Euch selbst welche bauen wollt, dann sollte es schon ein möglichst universell einsetzbarer Typ werden.

Darum habe ich kürzlich mal wieder getüftelt und ergänzend auch ein Simulationsprogramm bemüht.
Das Resultat: Momentaner Testsieger ist der Indikator vom Typ 3, mit einer Kapazität von nunmehr nur noch 10nF in Reihe zu der Antiparallelschaltung aus LED und Schottky-Diode.

Die Verringerung der Kapazität bewirkt zwei gute Dinge:
  1. Auf den stromstarken Wandlern für CPU und GPU leuchtet die LED nicht mehr so überhell, dass man regelrecht befürchten muss, sie würde durchbrennen.
  2. Noch wichtiger: Im Schadensfall, wenn der Schaltwandler-IC die Spule nur einmal kurz pulst, wird der kurze Lichtblitz der LED deutlicher wahrnehmbar.

Gerade der zweite Punkt ist natürlich hochgradig willkommen!
Insgesamt gleicht sich die Helligkeit in allen Betriebsfällen etwas an. Statt wie früher überhell leuchtender LED auf den Spulen für CPU/GPU, und fast nicht wahrnehmbar aufblitzender LED auf den nur einmalig gepulsten Spulen, hat man mit der neuen Variante nun beides ein Stück weit verbessert und angeglichen.

Wie kommt die verbesserte Sichbarkeit bei einmalig gepulsten Spulen zustande?
- Das hat den Grund, dass der verkleinerte Kondensator schon mit einem einzigen Puls voller wird. Und nur wenn das gegeben ist, funktioniert die gewünschte Spannungsverdopplung, die der Kondensator ja bewirken soll, im Augenblick der Umpolung der Stromrichtung in unserer Indikatorspule.

Es gibt noch Potential für weitere Untersuchungen, die vielleicht noch weitere Verbesserungen ermöglichen, aber diese Erkenntnis wollte ich schon mal mit Euch teilen.
Macht Technik dir das Leben schwör, ruf' schnell den EDV-Dompteur! ;-)

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Mittwoch, 10. März 2021, 23:21

Aktuelle LED-Empfehlung

Also ich habe im Laufe der Zeit ja schon etliche LEDs getestet, mit sehr unterschiedlichen Resultaten.
Mein aktueller Favorit:
3034G3CCSEB

Schon bei 10uA leuchtet sie verblüffend satt hell, wobei die Flussspannung dann 2,2V beträgt. Keine Notwendigkeit, das Umgebungslicht abzudunkeln.
Und selbst bei halbiertem Strom und noch geringeren Strömen leuchtet sie noch immer gut wahrnehmbar hell.

Man kann sich die Indikatoren echt versauen, indem man eine untaugliche LED verbaut. Mit dieser hier wird man froh.
Die Flussspannung ist zwar höher, als bei einer roten LED, aber die von mir empfohlene 220uH Spule "SDR0604-221KL" von Bourns liefert eh ausreichend Spannung; bei der ist es also wichtiger, dass die LED mit geringem Strom auskommt.


Wahrscheinlich stelle ich in einigen Tagen endlich den Indikator vom Typ 5 vor. Die Tests sind momentan noch nicht abgeschlossen, aber bezüglich der LED habe ich mich bereits auf die genannte festgelegt.

Noch einmal zur Klärung:
Jeder der bisherigen Indikatoren taugt für ordnungsgemäß laufende Schaltwandler.
Interessant wird es im Fehlerfall, z. B. wenn ein Schaltwandler nur tickt. Da treten dann Unterschiede zutage.
Abhängig von der Ursaches des Tickens (unterer MOSFET niederohmig / hochohmig / Kurzschluss hinter der Schaltwandlerspule) und ebenso abhängig von der Stromrichtung, mit der die Schaltwandlerspule durchflossen wird, eignet nicht nicht jeder Indikator.
Und mancher Indikator, der für den einen Fall gut taugt, versagt bei anderer Fehlerart.
Darum habe ich seit einiger Zeit einen neuen Typen 5 in der Mache, der wirklich in jedem Fall immer taugen soll.
Gleichzeitig will ich besser als bisher verhindern, dass er auf das seitlich eingestreute Magnetfeld benachbarter Spulen anspricht.
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Samstag, 20. März 2021, 01:37

Hallo und guten Morgen! Ich habe gerade den Post zum Thema "Diagnose-Tool für Schaltwandler" gelesen und würde gerne mit so einem Teil arbeiten. Leider hab' ich weder die nötigen Teile noch das Knowhow, dieses Werkzeug herzustellen. Stefan empfiehlt am Ende des Beitrags ja den Typ 2 des Instrumentes. Wer kann mir sowas basteln und schicken? Eine angemessene Bezahlung und meine ewige Dankbarkeit sind dir sicher :-) !

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Samstag, 20. März 2021, 16:08

Stefan empfiehlt am Ende des Beitrags ja den Typ 2
Nein, ich empfehle den Typen 3.
Und es dauert wohl nicht mehr lange, dann komme ich Euch mit meinem nagelneuen Typen 5, der dann das Nonplusultra sein wird. Bis dahin ist Typ 3 das Mittel der Wahl.

Bei Typ 2 kann es vorkommen (genau wie bei Typ 1), dass der Indikator auf einem intakten Wandler nicht leuchtet, wenn der Strom zufällig in flascher Richtung durch die Wandlerspule fließt.
Polt man in so einem Fall dann die LED um, dann leuchtet sie. Der Effekt dieser Polaritätsabhängigkeit tritt bei stromschwachen Wandlern in Erscheinung (oder kann dort in Erscheinung treten).

Der Typ 3 umgeht dieses Problem ziemlich gut, durch Ausnutzung auch der anderen Halbwelle. Der ist also für beide Stromrichtungen tauglich.
Er hat durch seinen unsymmetrischen Aufbau aber trotzdem noch immer eine gewisse Vorzugsrichtung, was sich genau dann störend bemerkbar macht, wenn der Schaltwandler in solcher Art defekt ist, dass die Wandlerspule nur "tickt", also immer nur einmalig kurz bestromt wird und dabei außerdem auch kein hoher Strom fließt. Bei einem hochohmig defekten Low-Side-MOSFET wären diese Bedingungen gegeben.

Um auch dieses Problem endlich in den Griff zu kriegen, tüftele ich seit einiger Zeit an einem neuen Typen 5 und glaube da eine gute Lösung gefunden zu haben, die wirklich alle Fälle abdeckt; es ist mir aber noch zu früh, diese Schaltung schon zu veröffentlichen. Bis dahin empfehle ich weiterhin den Typen 3.


Wer kann mir sowas basteln und schicken? Eine angemessene Bezahlung und meine ewige Dankbarkeit sind dir sicher :-) !
Ich würde es ja sooo gerne tun.
Wirklich liebend gerne würde ich die Dinger in Serie fertigen und verkaufen.
Aber weil die Menschen in diesem Land immer und immer und immer wieder die falschest mögliche Partei wählen, geht das nicht.
Wer elektronische Baugruppen verkauft, oder sonstwie in Umlauf bringt, der muss sich bei der Stiftung EAR registrieren (Stichwort: "WEEE"), was ein kleines Vermögen kostet.
Und niemals wäre es möglich, mit diesen lütten Indikatoren so viel Einnahme zu erzielen, dass sich das lohnen würde.
Daran sind in diesem Land schon vor längerer Zeit die ganzen kleinen Elektronik-Frickelbuden kaputt gegangen.
Elekronik-Gedöns kriegt man daher heutzutage praktisch nur noch aus China. Und die hauen ihren Krempel in sochen Massen raus, dass es sich für den Importeur offenbar lohnt, an diese ********* Stiftung EAR ein paar Tausis abzudrücken.

Und ich weiß eigentlich gar nicht, wie ich es vermeiden könnte, in diesem Zusammenhang von "staatlich gedeckter Schutzgelderpressung" zu reden (ein Schelm übrigens, wer in diesem Zusammenhang gewisse Parallelen zu GEZ und GEMA etc. etc. zu sehen glaubt!). Aber da man sicherlich Ärger bekommt, wenn man es so nennt, wie es sich mir persönlich darstellt, darum nenne ich es nicht so. Sondern darum schlucke ich es herunter, wie ich es sehe und erwähne einfach, wo das Problem liegt: Registrierung bei der Stiftung EAR = unangemessen teuer = lohnt nicht.
- Jedenfalls nicht für so ein Produkt, das am Ende ja kaum mehr als 5,- EUR kosten dürfte (sonst kauft es kein Mensch) und an dem man lange frickeln muss, so dass man finanziell eh schon kaum zurecht käme, auch ohne dieser ********** Stiftung.

Fazit:
Bestelle die genannten Teile und baue Dir die Dinger selbst.
Dass Du das Material und das Knowhow nicht hast, kann man nicht gelten lassen.
Teile kann man bestellen und diese Indikatoren sind nur für Elektroniker von Nutzen.
Als Elektroniker muss man solche Indikatoren selbst bauen können. Das Knowhow über die Schaltungstechnik wird hier ja vermittelt, der Rest ist einfach nur fummelige Frickelei, also genau das, was man als Elektronikersowieso ständig tut.
Wenn Du das nicht kannst, dann kannst Du auch keine Mainboards reparieren. Und dann nützen Dir die Indikatoren ohnehin nichts.
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8

Sonntag, 21. März 2021, 18:45

Hört sich ja so an, als dürften wir uns mit Typ 5 auf die finale Indikator-Version freuen. Bin schon ganz gespannt, wie das Gerät zusammengesetzt sein wird. Natürlich hätte ich auch sehr gerne einen Satz dieser Teile und hoffe, dass deren Produktion die Fähigkeiten eines ambitionierten Laien nicht überfordert. Wird dieses Gerät denn schwieriger herzustellen sein als die Typen 1 bis 4?

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9

Montag, 22. März 2021, 16:55

Hört sich ja so an, als dürften wir uns mit Typ 5 auf die finale Indikator-Version freuen.
Typ 3 verdient fast die Note Eins; es spricht nichts dagegen, diesen Typen anzufertigen.
Bei Typ 5 geht es fast nur noch darum, bei einer bestimmten Fehlerart zwischen "ganz tot" und "fast tot" zu unterscheiden.
Da man bei Fehlern eh andere Messinstrumente bemühen muss, ist der Informationsgewinn reletiv dünn.
Ich strebe halt Vollendung an, das ist alles.


Wird dieses Gerät denn schwieriger herzustellen sein als die Typen 1 bis 4?
Er beinhaltet zwei Bauteile mehr.
Ulkigerweise wird er trotzdem kaum schwieriger anzufertigen sein, als Typ 3, was seinen Grund in der günstigeren Anordnung der Bauteile hat, so dass der Aufbau etwas weniger fummelig ist.

Aber lasse Dich einfach überraschen; ich will lieber nicht so viel über ungelegte Eier reden, es hat ja seine Gründe, dass ich ihn noch nicht veröffentlicht habe. Momentan warte ich noch auf neue Bauteile, denn ich will für diesen Typen noch andere Spulen ausprobieren.

Generell geht es bei den Indikatoren eben nicht nur darum, dass sie auf intaktem Schaltwandler gut erkennbar leuchten, sondern es geht auch um bestimmte Nebensaspekte. Z. B. dass sich so ein Indikator auf totem Schaltwandler nicht das Magnetfeld benachbarter, laufender Wandler einfängt und dann davon aufleuchtet, obwohl er eigentlich dunkel bleiben sollte, weil er ja auf einer inaktiven Wandlerspule steht.
Um solche Sachen gründlich zu testen, muss man ihn auf einer Vielzahl unterschiedlicher Mainboards, mit unterschiedlichen Fehlerarten, ausprobieren. Das braucht seine Zeit, da habe ich noch nicht alle Variationen durch.
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Der Beitrag »Ästhetischer Frevel, aber funktionstüchtig: Mein erster selbst gelöteter Indikator« von »Thales« (Freitag, 26. März 2021, 21:48) wurde vom Autor selbst gelöscht (Freitag, 26. März 2021, 21:55).

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Freitag, 26. März 2021, 21:59

Tataaa! Hier ist er nun, mein allererster Lötversuch in Sachen Indikatoren.
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Wie man sieht, hab' ich keinerlei Wert auf ästhetische Formvollendung gelegt; es ging mir erst einmal nur darum, einen funktionierenden Indikator zu bauen. Es sollte der empfohlene Typ 3 werden - aber leider hab' ich noch nicht alle Teile hier, und so musste es eine Schmalspur-Version werden. Die Schottky-Diode hab' ich in Ermangelung derselben ganz weggelassen. Wenn ich das richtig verstanden habe, dient diese Diode dazu, das vorzeitige Ableben der Leuchtdiode zu verhindern. Ich hab' bei meinen Messexperimenten Glück gehabt und die Leuchtdiode ist heil geblieben. Eine rechteckige Spule hatte ich nicht, die von mir als Ersatz benutzte Rundspule (225 mH) scheint aber den beabsichtigten Zweck genauso zu erfüllen - bis auf die Tatsache, dass sich der Indikator durch die Rundung der Spule nicht hinstellen lässt, sondern in der Hand gehalten werden muss. Als Leuchtdiode musste ein Niedrigstromexemplar mit 1,65V/2mA herhalten.
Das Teil funktioniert tadellos, wobei die Leuchtdiode auf der einen Spule heller, auf der anderen Spule weniger hell leuchtet. Das war aber ja auch so beschrieben. Aus purer Neugierde hab' ich danach einfach mal den Kondensator (0,1uF) wieder ausgelötet. Erstaunlicherweise funktionierte der Indikator trotzdem, die Leuchtdiode war sogar noch deutlich heller und damit besser erkennbar.

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Aus diesen ganzen Ersterfahrungen haben sich einige Fragen ergeben:
1) Warum leuchtet die Diode ohne Kondensator besser als mit? Der Kondensator hat ja 100%ig seine Daseinsberechtigung, weil der EDV-Dompteur ihn sonst nicht verbaut hätte.
2) Was ist der Nachteil, wenn man den Kondensator einfach weglässt?
3) Welche Funktion hat das/der? Kelko, den ich leider ebenfalls nicht hatte und daher wegließ?
Welcher Bauteileanbieter hat a) die beste Auswahl und ist b) am günstigsten? Ich hab' mir den Katalog von Reichelt angesehen und empfand das Angebot als ziemlich umfangreich. Dann sah ich mir noch den Pollin-Katalog an. Die Auswahl ist deutlich geringer, die Preise sind besser, das Angebot beinhaltet jede Menge Spielkram und Sachen ohne Bezug zu Elektronik. Gibt's da vielleicht einen mir noch nicht bekannten Anbieter 3, der wie die Eier legende Wollmilch-Sau alle Vorteile vereinigt?

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Freitag, 26. März 2021, 23:57

Die Schottky-Diode hab' ich in Ermangelung derselben ganz weggelassen. Wenn ich das richtig verstanden habe, dient diese Diode dazu, das vorzeitige Ableben der Leuchtdiode zu verhindern.
Das ist beim Typen 2 ihre einzige Funktion.
Du hast aber den Typen 3 gebaut, bzw. bauen wollen. Da erfüllt die Diode, zusammen mit dem Kerko, noch die Funktion einer Spannungsverdupplung, durch geschickte Ausnutzung beider Halbwellen, statt nur einer.


Aus purer Neugierde hab' ich danach einfach mal den Kondensator (0,1uF)
0,01uF wäre der richtige Wert gewesen, siehe mein späterer Text in diesem Thread, wo ich auf die einzelnen Bauteile eingehe.

Ich muss wohl mal das Bild im Startposting austauschen; es verwirrt offenbar, dass da noch die veralteten Werte aus meinen frühen Experimenten drin stehen.
Ich werde die Postings mal bearbeiten, wenn ich Zeit habe, die enthalten noch zu viele Altlasten und die jeweils neueren Texte werden nicht aufmerksam genug gelesen, wie mir scheint.


1) Warum leuchtet die Diode ohne Kondensator besser als mit? Der Kondensator hat ja 100%ig seine Daseinsberechtigung, weil der EDV-Dompteur ihn sonst nicht verbaut hätte.
2) Was ist der Nachteil, wenn man den Kondensator einfach weglässt?
3) Welche Funktion hat das/der? Kelko, den ich leider ebenfalls nicht hatte und daher wegließ?
1) Es ist ein Wunder, dass die LED überhaupt leuchtet, wenn Du beim Typen 3 die Schottky-Diode weg lässt!
2) Ohne den Kerko hast Du nur den Typen 2. Dort wird nur eine von beiden Halbwellen ausgenutzt und es findet auch keine Spannungsverdopplung statt. Die Helligkeit des Indikators würde dann sehr sehr von der Stromrichtung durch die Schaltwandlerspule abhängen.

Das ist ja genau der Grund für den Typen 3 gewesen, dass ich diese ausgeprägte Stromrichtungsabhängigkeit weg haben wollte.
Das hätte ich mit einem vor die LED geschalteten Brückengleichrichter perfekt lösen können, nur wären dann bei jeder Halbwelle stets zwei Diodenflussspannungen im Spiel, die sinnlos Energie räubern, zweitens gäbe es halt die (durchaus erwünschte) Spannungsverdopplung nicht.
- Wobei die Spannungsverdopplung in den meisten Fällen eh nicht benötigt wird, die kommt nur bei sehr sehr schwach bestromten Schaltwandlerspulen zum Tragen.

Auf ordnungsgemäß laufenden Schaltwandlern funktionieren alle Indikatortypen.
Die Unterschiede kommen erst dann zum Tragen, wenn ein Wandler mal nicht perfekt läuft, z. B. nur jede Sekunde einmal kurz und schwach getaktet wird, etc. etc., etc.
- In solchen Fällen können (abhängig von der Stromrichtung) die Typen 1 und 2 permanent dunkel bleiben, obwohl sich ja zumindest etwas tut, der Schaltwandler also nicht völlig tot ist.
Um es zu erreichen, dass der Indikator auch in solchen Fällen die bemühten, schwachen Lebenssignale noch registriert, erschuf ich den Typen 3. Der tut schon einen ganz ordentlichen Job, trotzdem bin ich noch nicht in sämtlichen Fehlerfällen zu 100% zufrieden, weswegen ich seit einiger Zeit an einem neuen Typen 5 tüftele.


Aber sage mal, geht das alles nicht aus meinen früheren Postings deutlich genug hervor?
Ja, ich weiß, Du bist Anfänger, aber was nützt es, wenn ich in anderen Worten noch einmal wiederkäue, was in meinen früheren Postings eh schon lang und breit erklärt ist?
Ich habe gerade deutlich den Eindruck, dass meine langen Ergüsse gar nicht gelesen, sondern nur überflogen wurden.


Welcher Bauteileanbieter hat a) die beste Auswahl und ist b) am günstigsten? Ich hab' mir den Katalog von Reichelt angesehen und empfand das Angebot als ziemlich umfangreich. Dann sah ich mir noch den Pollin-Katalog an.
Pollin ist in erster Linie nur ein Restpostenverwerter für Schnäppchenjäger.
Reichelt wiederum, ist eher in Richtung Hobbyelektronik unterwegs. Das Angebot dort ist - entgegen Deines Eindrucks - ziemlich dünn, so im Vergleich zu den Big Playern unter den Distributoren.

Wenn man Industrieteile sucht und eine riesige Auswahl haben möchte, dann schaut man bei Farnell, oder Digi-Key, oder Mouser.
Das sind richtig ausgewachsene Distributoren! Die sind allerdings alle nicht unbedingt billig. Zumindest dann nicht, wenn man bloß geringste Stückzahlen kauft.
Zumindest Farnell liefert auch nur an Gewerbetreibende, also nicht an Privatpersonen. Wie es bei den anderen Distributoren ist, weiß ich gerade nicht.

Ach ja, und dann gibt es noch das hinlänglich bekannte, große "C" - die in Elektronikerkreisen gerne so genannte "Bastlerapotheke".
Nun ja, also Conrad schwächelt bei Industrieteilen zwar nicht so sehr, wie Reichelt, ist aber doch bedrohlich deutlich in Richtung Hobbykram unterwegs (und nicht billig). Naja, und Elektro-Installationskram haben die auch, aber das interessiert uns hier ja nicht.
Conrad kann sich bei Industrie-Bauteilen für die Elektronik nicht mit den drei genannten Distributoren messen. Trotzdem wird man die für die Indikatoren benötigten Bauteile wohl auch beim großen "C" bekommen.
Für mein Empfinden hat Conrad den ultimativ schlechtesten Webshop, weswegen ich dort nicht mehr kaufe; ich habe es einfach aufgegeben. OK, manchmal besuche ich eine ihrer Fillialen, aber der häufigste Satz, den ich dort zu hören bekomme lautet: "Das sind Industrieteile, die müssen wir erst aus Hirschau bestellen".
Tja und selbst aus Hirschau ist das Sortiment an Industrieteilen dann doch eher mager und deckt fast nur Standard-Sachen ab.

Ein Kunde von mir hat neulich alle nötigen Bauteile für den Typen 3 bei Mouser bestellt (und inzwischen erhalten).
Man findet die Sachen aber auch schlicht und einfach bei eBay.


Deine Frage, wer der günstigste Lieferant ist, ist hier völlig unbedeutend, wenn Du Dir eh ur Deine 10 Indikatoren basteln willst. Da fällt ja das Porto fast höher aus, als die Bauteilkosten, sofern Du nicht alles von einem einzigen Anbieter bekommen kannst.

Wenn ich ein Gerät für die Massenproduktion entwickle (was lange nicht mehr vor kam), dann war ich stets stundenlang, gar tagelang, nur damit beschäftigt, nach Distributoren zu schauen und ihre Preise und Lieferkonditionen zu vergleichen.
Manche sind auch bei Kleinmengen billig, haben aber längst nicht alles da und erheben entweder horrende Portopauschalen, oder sie haben einen Mindesbestellwert von 50,- EUR und solche Späße.
Andere sind sind bei den Bauteilen teurer, haben aber bequem alles da, was man braucht und nerven einen nicht mit einem umständlichen, zeitraubenden Webshop, (wie Conrad), sondern dort flutscht alles wie geschmiert, was irre viel Zeit spart - und Zeit ist Geld!

Für Dich ist das alles aber total irrelevant.
Beziehe Deine paar 08/15 Bauteile bei eBay und spare Dir jeden Stress.
Wenn Du mal richtig tief einsteigst und nach super speziellen Bauteilen recherchierst, oder wenn Du tausende brauchst, dann würde ich Farnell empfehlen. Wenn man den dortigen Webshop einmal begriffen hat, dann ist er mit seinen Filter- und Sortierfunktionen ein mächtiges Tool für die Recherche.


P.S.:
Die mehr als drei MB waren Deine Bilder aber nicht wert.
Bitte skaliere Bilder künftig auf maximal 400kB (oder weniger) herunter. andernfalls platzt mein Server bald wieder aus allen Nähten und die Backups dauern ewig.
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Sonntag, 28. März 2021, 22:18

Indikatoren, Bezugsquellen für Bauteile und komprimierte Fotos

Lieber EDV-Dompteur, vielen Dank für deine sehr ausführlichen Antworten! So durfte ich mir wieder eine ganze Ladung komprimierten Wissens aneignen, das in dieser Form aufbereitet, in keinem Lehrbuch zu finden ist.
Du schreibst: "Es ist ein Wunder, dass die LED überhaupt leuchtet, wenn Du die Schottky-Diode beim Typ 3 weglässt."
Ja, Wunder gibt es immer wieder! Ich wollte eigentlich den Begriff des "***********" bemühen, hab' mir das aber verkniffen, weil ich nicht gegen den Forengrundsatz der Religionsfreiheit verstoßen wollte. Da ich aber auch religionsfrei bin (bin schon vor Jahren aus dem zweifelhaften Klub ausgetreten), werde ich, sobald die Teile da sind, eine "richtige" Version des Typen 3 zusammenlöten.
"Ich habe gerade deutlich den Eindruck, dass meine langen Ergüsse gar nicht gelesen, sondern nur überflogen wurden."
Dein Eindruck ist naheliegend, trügt aber. Ich habe alle Texte gründlich gelesen. Dass nicht alles hängen blieb, liegt einzig und allein an meiner zurzeit noch minderbemittelten Auffassungsgabe bezüglich Elektronik-Texten. Ich bitte daher um Nachsicht, das wird mit jedem Mal besser.
Danke auch für deine Tipps in Sachen Bezugsquellen. Auch da hast Du sicher Recht: In Anbetracht der Minimal-Mengen, die ich brauche, und der Tatsache folgend, dass es sich zurzeit noch ausschließlich um 08/15-Bauteile handelt, die ich benötige, ist die Bestellung bei Ebay für mich sicherlich der stressfreieste Weg. Ich hab' jetzt aber schon die Quellen im Hinterkopf, falls ich tatsächlich irgendwann mal größere Mengen Nicht-08/15-Teile benötigen sollte.
Sorry wegen der aufgeblasenen Fotos meines laienhaft zusammengelöteten Indikators. War keine Absicht. Für mich ist durch das Löten ein Knoten geplatzt; für alle anderen Leser dürfte der Anblick des unästhetischen Anfängerversuches eher erheiternd oder abschreckend gewesen sein. Unabhängig davon werde ich ab jetzt selbstverständlich die Fotos 'runterrechnen, damit kein Platz auf deinem Server verschwendet wird. Hat vielleicht jemand einen Tipp dazu? Ich hab' ein iPhone 6, und man kann die Dateigröße der Fotos leider vorher nicht einstellen. Ich hab nach einer entsprechenden Gratis-App gesucht, aber leider nichts Passendes gefunden.

Edit von EDV-Dompteur: Textstelle zensiert.
NULL Religion heißt NULL Religion! Und auch kein "ich wollte eigentlich ... habe dann aber ..."

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Montag, 29. März 2021, 16:43

Grmbl, was das "ich wollte eigentlich ..." betrifft:
Jaaaaa, natürlich, "ich wollte eigentlich ja zum Bombenanschlag aufs Parlament aufrufen, tat es aber nicht, weil das ja verboten ist ..."
- Schon klar!

"Ich wollte Euch mit meinem Geschreibsel ja eigentlich an ein rosanes Nielpferd denken lassen, tat es aber nicht, weil ..."
- Lasse solche rhetorischen Spielereien bitte!
Es ist übrigens unnötig, darauf jetzt zu antworten.


Unabhängig davon werde ich ab jetzt selbstverständlich die Fotos 'runterrechnen, damit kein Platz auf deinem Server verschwendet wird. Hat vielleicht jemand einen Tipp dazu? Ich hab' ein iPhone 6, und man kann die Dateigröße der Fotos leider vorher nicht einstellen.
Keine Ahnung.
Ich gehe sowieso davon aus, dass sich das Forum nicht vollständig per Smartphone bedienen lässt. Und von Apple habe ich generell keine Ahnung.
Ich würde die Fotos auf den PC übertragen und es dort machen.
Unter Windows bietet sich das kostenlose Tool "IrfanView" an.

Übrigens werde ich diesen Thread mal entrümpeln, wenn ich Zeit habe. Hier hat sich inzwischen zu viel Ballast angesammelt.
Also nicht wundern, wenn Postings plötzlich scheinbar weg sind, ich habe sie dann nur in einen separaten Diskussionsthread verschoben.
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15

Sonntag, 4. April 2021, 07:11

Schlechte indikatoren gebaut

Hallo
ich wollte nur kurz mein natürlich nicht funktionierenden Indikatoren so zur Belustigung reinstellen,da gingen die von Thales wenigstens.
Hab aber eigenlich die Teile von vorne aus der Beschreibung genommen, nur über die Led weis ich nix mehr war so ne china bestellung.

16

Montag, 5. April 2021, 22:25

"Schlechte" Indikatoren

Schade, dass deine Indikatoren nicht funktionieren. Vor allem, da Du (bis auf die Leuchtdiode) die bewährten, vom EDV-Dompteur zusammengestellten Bauteile benutzt hast. Würde mich an deiner Stelle wurmen und zu einer Fehleranalyse führen. Vielleicht sind ja nur die Leuchtdioden ungeeignet!

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Dienstag, 6. April 2021, 00:06

ich wollte nur kurz mein natürlich nicht funktionierenden Indikatoren so zur Belustigung reinstellen,da gingen die von Thales wenigstens.
Hab aber eigenlich die Teile von vorne aus der Beschreibung genommen, nur über die Led weis ich nix mehr war so ne china bestellung.
Beim rechten Indikator hast du eine blaue LED genommen.
Die ist - gerade in Verbindung mit einer 3,3uH Spule - ungeeignet! Das schrieb ich aber bereits im Startposting, im Abschnitt "Hinweise zu den LEDs".
Eigenzitat aus meinem Startposting:

Zitat

Blaue, oder auch weiße LEDs sind vollkommen ungeeignet für
Indikatorspulen mit geringer Induktivität, denn sie haben eine besonders
hohe Flussspannung.
Du hast ja eine Spule geringer Induktivität genommen, vermutlich eine mit 3,3uH. Für eine so niedrige Induktivität empfehle ich explizit rote LEDs.
Bei höherer Induktivität sind grüne LEDs besser.

Aber diese aus Mainboards ausgeschlachteten 3,3uH spulen empfehle ich ja eh schon lange nicht mehr, nachdem ich schon vor längerer Zeit die 220uH Spule aufgestöbert hatte.
Diese Spule bringt um Längen bessere Resultate.

(Und btw.: Inzwischen experimentiere ich sogar mit 330uH, aber das ist noch nicht ganz spruchreif.)

OK, Du hast also rechts schon mal eine definitiv untaugliche LED für die von Dir verwendete Spule verbaut.
Beim linken Indikator ist die LED immerhin rot, kommt also mit geringer Spannung aus. Aber es ist außerdem sehr sehr sehr sehr sehr wichtig, dass es auch ein genügsamer, stromsparender Typ ist!
Stinknormale LEDs altertümlicher Bauart brauchen einen viel zu hohen Strom, um sichtbar aufzuleuchten.
Mit der falschen LED kannst Du Dir den ansonsten besten Indikator unbrauchbar machen.

Nimm doch wirklich die aktuell von mir empfohlenen Bauteile, dann klappt das auch!
Die von mir aktuell empfohlene grüne LED (siehe Posting Nr. 5), in Verbindung mit der 220uH Spule.

Und noch was: Beim linken Indikator glaube ich zu erkennen, dass Du die Schottky und die LED parallel, statt antiparallel geschaltet hast.
Überprüfe das bitte.
Halte mal das Multimeter im Modus "Diodentest" an die LED. In einer der beiden möglichen Polaritäten soll die LED dezent aufleuchten. In der anderen Polarität sollte das Messeisen einen Wert von ungefähr 0,2V Flussspannung anzeigen.

Und was die Lötkünste betrifft, steht wohl noch etwas Übung an ...
Ein winziger Klecks Flux würde diese ganze Lot-Schlacke in glänzend blankes, perfekt verlaufendes Flüssiugmetall verwandeln, beim Löten.
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18

Dienstag, 6. April 2021, 05:33

Danke für den Tip :562:
hatte das mit der roten LED noch im Kopf aus deinem vorherigen posts aber nachdem die kein mucks von sich gab hab ich ne Blaue genommen.
Hab mal den Tester dran gehalten und die Rote leuchtet tatsächlich bis unterhalb der Schottky-Diode dann hab ich wohl die falsche spule.
Und ja alles aus alten Boards die ich so noch im Keller hatte.
Wollte nicht bei TME wo wir früher ein Konto hatten Extra diese Spulen bestellen das sind die Versandkosten ja höher als die Spulen kosten.
Weil die auch deine angegebenen grünen LED unter dieser Nummer nicht hatten.
Mach noch mal ein Foto von den Spulen sind aber wohl falsch .
Hat mich schon gefreut als die Rote LED aufleuchtete das mal ein Test funktioniert ,hab in letzter Zeit soviel rumgebastelt an Boards und soviel verkohlt ROTFL
Zum Löten sag ich lieber nix . :068:

19

Montag, 31. Mai 2021, 09:32

Indikatoren vs. Oszillograph

Hallo zusammen! Ich bräuchte bitte mal ein wenig Input zum Thema Indikatoren und Oszillographen. Die Indikatoren habe ich mittlerweile in verschiedenen Varianten gebaut und erste Erfahrungen gesammelt. Dabei tat sich mir folgende Frage auf: Ein Oszillograph zeigt doch letztlich das selbe an wie ein Indikator. Nur, dass beim Oszillographen bei Wechselstrom die komplette Sinuskurve dargestellt und die Indikatoren zeigen lediglich "Spannung" oder "Nichtspannung" an. Dann müsste der Oszillograph doch in jedem Fall überlegen sein, weil er auch den Grad der Spannung anzeigt und somit mehr Informationen liefert. Was bedeuten würde, die Indikatoren könnte man einmotten, wenn man einen guten Oszillographen hätte? Ist aber nur 'ne Vermutung von mir und es kann sein, dass ich total daneben liege - klärt mich doch bitte mal auf - danke!

EDV-Dompteur

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Montag, 31. Mai 2021, 11:09

Die Indikatoren habe ich entwickelt, weil mir das Gefummel mit dem Oszi in der Praxis zu nervig war.

Ein Oszi kann nur einen Schaltwandler zur Zeit überprüfen. OK, mit einem Zweikanal-Oszi natürlich zwei Wandler zur Zeit, aber da man die Prüfspitzen praktisch nicht festklemmen kann, braucht man dann zwei Hände und die Abrutschgefahr ist hoch.

Ziemlich oft laufen nur manche Wandler kurz an und dann schaltet sich alles ab. Da ist es dann von Interesse, welcher der aktiven Wandler in der Reihenfolge zuletzt kommt. Denn manchmal liegt genau dort der Fehler vor (oder in dem Wandler, der als nächstes an die Reihe kommen würde, jedoch nicht aktiv wird).

Wenn man z. B. 10 Wandler hat und auf jede zugehörige Spule einen Indikator stellt, dann sieht man ruckzuck und ohne mit Prüfspitzen in der Schaltung herumstochern zu müssen, wie der Stand der Dinge ist.
Um zu sehen, welcher Wandler in der Reihenfolge zuletzt aktiv wird, kann man eine Kamera bemühen, die heutzutage eh jeder besitzt.
Mit dem Oszi hingegen, müsste man nacheinander alle Spulen bestochern und weiß dann noch immer nicht die Reihenfolge, bzw. welcher Wandler zuletzt aktiv wird. Man verliert auch rasch den Überblick, wo man schon gemessen hat und wo nicht.

Wenn man das Oszi dumm eingestellt hat, dann passiert es auch leicht, dass ein einzelner Nadelimpuls gar nicht bemerkt wird.
Beim Kompakt-Oszi DSO203 dauert es durchaus zwei Minuten, bis man sich durch die umständlichen Menüs hindurch gehangelt hat, bis Zeitbasis, Triggermodus, Triggerschwelle, Trigerflanke, Spannungshöhe korrekt eingestellt sind, so dass Nadelimpulse wirklich erfasst werden.
Beim Indikator hingegen, ist es idiotensicher unübersehbar, wenn er kurz aufblitzt. Man kann da gar nichts falsch machen.

Ich besitze zwar Oszis, arbeite aber meistens mit den Indikatoren. Sie sind einfach praktischer.
Das Oszi kommt erst dann zum Einsatz, nachdem die Fehloerstelle durch die Indikatoren bereits eingekreist wurde. Häufig brauche ich da überhaupt kein Oszi mehr, sondern komme ab da schon mit dem Multimeter/Durchgangsprüfer klar.

Viele meine Forenuser besitzen kein Oszi und für eine einmalige Reparatur lohnt sich die Anschaffung auch nicht.
Denen rate ich dann, sich aus eventuell vorhandenem Schrott schnell einen zu basteln.
Tja, und weil man aus Schrott nur eingeschränkt taugliche Typen bauen kann, habe ich die Dinger halt weiter optimiert, was dann aber gekaufte Bauteile voraussetzt.

Ein Hubschrauber ist einem Auto, oder Fahrrad, selbstverständlich überlegen.
Trotzdem ist es im Alltag wesentlich praktischer, mit dem Fahrrad zum Kiosk zu fahren, selbst wenn man einen Hubschrauber besitzt.
Macht Technik dir das Leben schwör, ruf' schnell den EDV-Dompteur! ;-)

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