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Anodenbatterie- Ersatz mal anders

Anodenbatterie- Ersatz mal anders

(Fotoserie unten)

Heute möchte ich mal eine ungewöhnliche Lösung für die Verwendung uralter Batterieröhren vorstellen, die noch mit Anodenbatterie- Power betrieben werden, genau sowas benötige ich für mein NORA- Batterie- Radio.

In Foren findet man als Anodenbatterie- Ersatz verschiedene Schaltungslösungen: Sperrwandler und Schaltnetzteile.

Beide haben einen Nachteil: Sie arbeiten mit extrem steilflankigen Impulsen hoher Frequenz, die nach Fertigstellung der Transverterschaltung aufwendig (a. R.) gesiebt werden müssen, ansonsten sind starke Störungen durch die Impulse auf AM festzustellen.

Es müßte doch aber mit einem Sinus gehen, Netztrafos arbeiten ja auch so.

Eine Netzspannung ist ja portabel nicht vorhanden,.
Trafos können aber Spannungsverhältnisse und Widerstandsverhältnisse transformieren.
Was also sollte daran hindern, eine Niederspannungswicklung mit einem Sinus zu befeuern, und diesen hochzutransformieren und, wie üblich, gleichzurichten ?

Wo könnte man den hernehmen ?
Natürlich- aus einem Verstärker, und-je nach Leistungsbedarf- könnte dies ein gewöhnlicher NF- Verstärker sein.
NORA hat ja nur eine geringe Leistung, die Endröhre gibt ja ein halbes Watt her, da könnte doch eine 3- 5- Watt- Endstufe die benötigte Power aufbringen.

Eine solche Lösung war vor Jahrzehnten mal Teil eines Projektes für den Betrieb von 12 V- Autoradios an 6 V- Autobordnetzen, habe ich damals verworfen, da hatte ich keinen geeigneten NF- Verstärker zur Verfügung.

Gesagt, getan. In der Ersatzteilkiste für DDR- Farb- TV finden sich da mehrere NF- Verstärker- Baugruppen, z. B. die Baugruppe "NF6", mit dem NF- Endstufen- Schaltkreis A210, der kann max. 5 Watt rauspusten, je nach Betriebsspannung und Impedanz des Lautsprechers.
Solche reinen NF- Verstärker- Baugruppen finden sich in Farb- TV von "Chromat" bis "Colorett"/ "Colortron", teils mit Klangregelung drauf, die man dann natürlich nicht braucht.

Trafos fanden sich auch, alte Netztrafos verschiedener Spannungen.
Ich entschied mich für einen Trafo 6,3 V, 1 A, 32 v, 0,3 A- Wicklungen und Netzwicklung, Kerngröße etwa M 55

Stromquelle ist ein nagelneuer Bleiakku, geschlossen, für Alarmanlagen, 12 V, 10 Ah.

Wenn das funktionieren soll, müßte also eine Niederspannungswicklung eines Trafos in etwa die Impedanz eines Lautis darstellen, sowie einen nicht zu geringen Innenwiderstand, eine sehr dicke Primärwicklung dürfte den NF- Ausgang zu sehr belasten. M. E. ist je deren Innenwiderstand parallel dem Impedanzwiderstand.

Ich gehe davon aus, daß, wenn ich die NF- Spannung, die am Lautsprecher ansteht, am Trafo bekomme, Innenwiderstand und Impedanz als Last der NF einigermaßen hinkommen.
Dann sollte an der ehemaligen Netzwicklung eine hochtransformierte Spannung bereitstehen, die ich gleichrichten und den Röhren zuführen kann.

Rechnerisch: 4 V an 4 Ohm (Effektivspannung) sollten 4 Watt brigen (P = U quadrat durch R).

Für`s erste habe ich eine NF aus einem Funktionsgenerator in die TV- NF- Baugruppe eingespeist. Ub 12 V, Trafo an den Ausgang. Dahinter Einweg- Diode und ein Ladeelko.

Und- es funktioniert. An der 6, 3 V- Wicklung die NF rein. Ich entschied mich für 100 Hz.
Es liegen sekundärseitig hinter der Gleichrichtung/ Ladung etwa 160 V Gleichspannung an.
Ist etwas viel, und auch nicht stabil, klar.
Also noch eine 108 V- Stabiröhre Str 108/ 30 (Glimmgleichrichterröhre) hergeholt, Vorwiderstand : 50 V durch 6, 5 mA = 7,6 KOhm, dazu Stabi- Strom, sicherheitshalber erstmal etwas höher, ich nahm einen gerade zur Hand liegenden 8,2 kOhm, 2W.
Und- jetzt habe ich 108 V stabil.

Ran damit ans Radio: super, NORA- Schätzchen jubelt.

Die Sinusspannung ist jetzt einseitig abgekappt.
Es gibt jedoch keine Störungen.

Nächster Schritt: eigentlich könnte man den Verstärkereingang vom Fremdgenerator trennen, vom Verstärkerausgang was abzwacken, und dem Eingang zuführen, das sollte eine Rückkopplung geben, der Verstärker schwingt selbst als Generator.
Geht ! Mit einem 0,47 MüF- Folienkondi schwingt der NF- Verstärker selbst, ich habe immer noch 150 V Rohspannung.
Jetzt allerdings entstehen Impulse, die auf AM hörbar sind, die ich mit einem 0,47 MüF- Kondi parallel zum Ausgang killen muß.

Ich habe die Sache mit anderen Steuerfrequenzen versucht... der Netztrafo funktioniert tatsächlich am besten mit Frequenzen zwischen 50 und 100 Hz. Ja klar, ist ja kein NF- Trafo.

Stromaufnahme: an der 12- Batterie 0,3 bis 0,4 A, der Endstufen- IC wird also mit etwa 4 Watt rangenommen.
Ausgangsseitig werden 6,5 mA gezogen. Die kleinen K- Röhren brauchen wirklich wenig.

Ich habe die Glimmstabiröhre dann weggelassen, geht auch, der 8,2 KOhm ist genau richtig. Allerdings schwankt jetzt die Anodenspannung, klar.

Ich weiß noch nicht, ob ich die Rückkopplung lasse, oder einen eigenen Sinusgenerator für die Ansteuerung des NF- Verstärkers baue.
Erst mal kommt der Aufbau in ein stilechtes Anodenbatterie- Gehäuse, werde ich in den nächsten Wöchen machen.
Die 2 V- Heizspannung der Röhren werde ich auch aus der 12 V- Batterie gewinnen, versuchsweise habe ich einen Vorwiderstand genommen, als nächstes kommt ein Spannungsregler zum Einsatz.

Nachteile der Lösung:
Der NF- Verstärker arbeitet stets mit der eingestellten Power.
Die Schaltung schaltet sich nicht selbsttätig bei Lastwegfall aus, das wäre aber machbar.
Vorteile:
Geht mit jedem NF- Verstärker, alte Gegentakt- Trafo- Endstufe, Schaltkreis... sonstwas.
Durch Sinus- Betrieb keine Impulsstörungen auf AM- Bereichen, sehr sauber- genau, was ich wollte.

Nachdenk: Gut als Trafo könnten evtl. Lautsprecher- Ausgangstrafos sein, deren Sekundärwicklung hat ja eine Impedanz, die einer NF- Endstufe gut bekommen müßte.

Nachdenk: Es ist möglich, die ganze Sache auch eisenlos aufzubauen, in diesem Falle müßte dem NF- Ausgang ein Spannungsvervielfacher folgen.
Das geht, habe ich so gebaut.
Das Problem ist die Impedanz, immerhin will die NF- Endstufe "ihren" Abschlußwiderstand "sehen", und den möglichst konstant, die wechselnde Impedanz am NF- Ausgang bei Lastwechsel hinter der Spannungsvervielfachung ist extrem schwer zu berechnen.
Möglich wäre ein fester Abschlußwiderstand parallel zum Ausgang, der schluckt aber wieder Power weg.
Wegen der Anzahl zuzsätzlicher Bauteile und dem benötigten Platz bringt es sowieso keinen Vorteil, immerhin liegt bei 6 Ohm Abschluß die Ausganngsspannung bei nur etwa 4 V, die müßte verfünfundzwanzigfacht werden.

Das Ganze jubelt jetzt seit 3- 4 Stunden, die Batterie powert unverdrossen, das Radio leiert einen gaaaanz schlappen Sender auf der Mittelwelle ab, hier oben ist ja nix mit AM.
Der Kühlkörper des NF- Endstufen- Schaltkreises ist minimal, gerade noch fühlbar, warm

Fazit:
Ich denke, das ist eine brauchbare Transverter- Lösung, die man einer NF- Baugruppe aus einem aten TV oder Radio, sowie einem Trafo aus der Bastelkiste, realisieren kann.


Edi

Bild
Links oben das Radio, daneben ein steinzeitliches Ditalvoltmeter,
mit Klappzahlen (wie auf Flughafen- Anzeige- Displays)

das die Röhrenheizspannung anzeigt, dann Röhrenvoltmeter
für die Anodenspannung und Kontrolle der Sekundärwechselspannung
mit dem Oszillographen.

Bild
Links der Bleiakku, Mitte die NF- Platine,
rechts Trafo mit Gleichrichterdiode und Glimmstabi- Röhre.

Bild
Die TV- NF- Platine, Schaltkreis A210 K (DDR), K -> eigener Kühlkörper.

Bild
Die erste Schaltung. Die NF für die Ansteuerung kommt von einem
NF- Meßgenerator, 100 Hz, etwa 0,1 V an den NF- Eingang.

Bild
Rückkopplung, der NF- Verstärker ist jetzt gleichzeitig Generator,
wird also zum selbsterregten Generator.

Bild
Möglich: Spannungsvervielfachung der Ausgangsspannung, nur skizziert. 

Fertiggestellte Version

Bild
So, hier das Komplett- Schaltbild.

Der Spannungsregler ist ein Negativ- Regler. Ein Positiv- Regler würde es genauso tun, da Heizungs- und Anodenspannung sowieso galvanisch getrennt sind.
Ich weiß, daß die Standard- Applikationsschaltung des B 3xxx mehr Teile beinhaltet.
Da hier eine reine Gleichspannung geregelt ist, und ein Lastabwurf nicht die Regel ist, kommt die Beschaltung allein mit einem Spannungsteiler aus.

Bemerkung: Das Kühlblech des Spannungsreglers wird warm. Nicht viel, aber es wird schon was umgesetzt (10 V mal etwa 200 mA, also etwa 2 Watt).
EIn reiner Widerstand müßte dieselbe Leistung umsetzen.
Ohne Leistung in Wärme umzusetzen, müßte ein Schaltregler her, den ich wegen störender Impulse nicht will.

Das Radio spielt jetzt schon etwa 7 Stunden am Stück, ich denke, die Erwärmung kann man hinnehmen.
 
Bild
Provisorisch, lose im Holzkasten:
Auf dem Akku liegt die Spannungsregelplatine für 2,0 V, mit einem Negativ- Spannungsregler B 3370 (DDR), der war gerade vorhanden, das ist wegen der galvanischen Trennung egal.

Die Baugruppe sieht nach Bastler aus- das geht besser.

Der Spannungsregler benötigt eine Kühlfläche. Die kann ja die Teile tragen.
Gesucht- gefunden- es finden sich Schlachtnetzteile mit einem Alu- Kühlkörper, auf den passen NF- Verstärker und Trafo perfekt rauf.

OK, der Kühlkörper ist ein bißchen groß... aber da ein Anodenbatterien- Kasten für 2 Batterien, Heiz- und Anodenbatterie, wie er in den 30ern manchmal Verwendung fand, ja auch groß ist.... isses Banane. Ist dann eben nur 1 Akku drin, und diese Baugruppe.

Akkubohrmaschine, Löcher in Kühlkörper, Distanzrollen mit Innengewinde M3 und Schrauben dazu montiert, NF- Karte rauf, Trafo einseitig unter den Platinenrand geschoben, paßt perfekt. Andere Seite mit seinen Winkeln an die Rippen geschraubt.
Andere Seite Distanzrollen, und eine Pertinax- Lötösenplatte rauf.

Bestückt, verdrahtet. Stabi- Röhre ran.
Diesmal übrigens Gleichrichtung mit Graetz- Brücke.

Fremdgenerator ran, Meßstrippen ran- Wow- funktioniert.

Diesmal ist der Sinus sauber, jedenfalls ausreichend für diesen Zweck.
Ursache: Das Trafoblechpaket ist jetzt mit Masse verbunden, ohne die Verbindung gibt es Schwingungen und Verzerrungen.

100 V war die vom Hersteller vorgesehene Anodenbatterie- Spannung.
IDiesmal habe ich 2 Stabiröhren zur Wahl.: 108 V und 90 V. Die 90 V- Stabi leuchtet. Die 108er auch, aber das ist im Inneren der geschlossenen Blechanode nicht zu sehen.

Heute habe ich keine Zeit mehr- als nächstes wird ein herkömmlicher RC- Phasenschiebergenerator dazugebaut. Auf der Lötösenplatte ist noch die Hälfte frei.

Ich überlege noch, ob ich den Akkukasten mit Meßwerken für Spannungsanzeige ausstatte.
Aber wenn... dann müßten das welche in historisch passender Form sein.
Gab es sowas eigentlich ?
 
Blockaufbau der Baugruppe

Bild
Die Teile

Bild
Trafo und NF- Verstärker- Leiterplatte montiert

Bild
Andere Seite Lötleiste montiert.

Bild
Meßaufbau. 12,0- 13,4 V vom Netzteil.
100 Hz- Frequenz, 0,1 V, wird vom Funktionsgenerator fremdeingespeist.

Bild
(Fast) Sauberer Sinus am Trafo (an Primär 6,3 V- Wicklung), 90 V am Stabi.

Bild
Die Stabiröhre macht optisch was her.
 
 So, jetzt wird's ernst.

Die Schaltung muß Probe laufen -bei traumhaftem Pfingstwetter.
Und- NORA tut's.
Der Freischwinger im B18 ist top- laut NORA ein "Leichtspulen- Lautsprecher", und das scheint er zu sein, das Ding klingt richtig gut !
Der Spannungsversorgungs- Versuchsaufbau liegt noch lose im Gehäuse einer alten Lautsprecherbox.
 
Bild
Der erste Einsatz mit MP3- Player am TA- Anschluß

Bild
Der Diskjockey, mein Sohn Eric, hat seinen Laptop als NF- Quelle
angeschleppt,das Radio mit Freischwinger- Lautsprecher fungiert
alsVerstärker.
Auch das funktioniert top, der uralte Freischwinger klingt tatsächlich
immer noch Welten besser, als die winzigen, quäkenden
Laptop- "Lautsprecher" !



Nachtrag


Die Baugruppe funktionierte lange Zeit top.
Eines Tages bekam ich eine "Aktiv- Antenne" (Stummelantenne mit eingebautem Breitband- Verstärker) von einem Funkamateur, 12V- gespeist.
Ich schloß diese an die gleiche Speisebatterie an, die den Transverter versorgt.
Leider gab es dabei eine Querkopplung über den Heizkreis- welche mir 2 Heizfäden zerschoß. Ärgerlich !
Der Transverter funktioniert noch, jedoch ist das Radio seitdem nicht mehr in Betrieb, ich habe noch keine KL2 auftreiben können.
 
Es ist m. E. eher ratsam, den Heizkreis tatssächlich mit einem eigenen Akku zu versorgen, so wie man das früher machte, da gab es ja meist einen "Heizakku".
2 V- Akkus bekommt man heute tatsächlich noch zu kaufen.
 
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