Schonung und Ersatz der VY2 ; Netztteilfragen zum DKE38

Veröffentlicht in Volksempfänger

 

1.: Schonung der VY2

Die VY2 zählt heute zu den meist gesuchten Röhren. Da ihr Verschleiß wohl besonders hoch war, wurden schon frühzeitig die Reservebestände aufgebraucht.

Aus dieser Problematik heraus stellt sich die Forderung, die wenigen noch funktionsfähigen VY2 möglichst lange am Leben zu erhalten.

Ein wesentlicher Grund für den hohen Verschleiß der VY2 besteht darin, dass diese fast immer ohne Strombegrenzungswiderstand vor der Anode betrieben wurde, natürlich auch in ihrem häufigsten Anwendungsfall, im DKE.

Beim Aufheizvorgang einer Gleichrichterröhre wird zunächst nur ein Bruchteil der Katodenoberfläche emissionsfähig. Da hierüber der hohe Ladestrom der Kondensatoren fließt, entsteht hier eine sehr hohe Stromdichte, was für die Katode eine Art Folter darstellt und einen hohen Verschleiß verursacht.

Bei Wechselstromgeräten sorgt der Innenwiderstand des Netztransformators dafür, dass dieser Ladestrom auf ein erträgliches Maß begrenzt wird.

Anders ist die Situation bei trafolosen Allstromgeräten, wo die Gleichrichterröhre direkt von der Netzspannung gespeist wird. Den Innenwiderstand des Netzes kann man in Relation zur Röhre als 0 Ohm ansehen.

Daher ist es in diesem Fall üblich, vor die Anode einen Schutzwiderstand zu schalten, der einen übermäßig hohen Strom verhindert. Dessen Wert sollte in einer Proportionalität sowohl zur Katodenoberfläche wie auch zur Größe des Ladekondensators stehen. Bei Röhren mir größerer Heizleistung und somit größerer Katodenoberfläche wird dieser Widerstandswert relativ kleiner, je größer der Kondensator ist, wird dieser Widerstand relativ auch größer.

Bei einer Untersuchung der gängigsten Gleichrichterröhren wurde eine gewisse Willkür in der Wahl dieses Widerstandswertes bemerkt. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Werte für die CY1 ziemlich in der Mitte der Streuung dieser Werte liegt.

Die Heizleistung der CY1 beträgt 4 W, bis zu 32 µF- Kondensatoren beträgt der Schutzwiderstand 125 Ohm, bis 64 µF sind 175 Ohm erforderlich.

Dagegen fallen die für die VY2 gegebenen Werte völlig aus dem Rahmen. Die Heizleistung der VY2 beträgt nur 1,5 W, trotzdem werden bis 4 µF als Schutzwiderstand 0 Ohm und bis 32 µF lediglich 20 Ohm angegeben. Dies ist völlig unlogisch und nicht nachvollziehbar - die physikalischen Gesetze müssten doch proportional für alle Röhren gleich sein ?!?

Da die VY2 für Billiggeräte, besonders für den DKE entwickelt wurde, hatte man dabei versucht, möglichst an Bauteilen zu sparen und daher auf diesen Schutzwiderstand wohl verzichtet. Bei Versuchen wird die VY2 einige 100 Aufheizvorgänge überlebt haben und man wird deren beschleunigten Verschleiß in Kauf genommen haben.

Anders müssten heute Sammler denken, die an einer möglichst hohen Lebensdauer der so knappen VY2 interessiert sein sollten und daher dieser Röhre einen angemessenen Schutzwiderstand gönnen sollten.

Rechnet man den Wert der CY1 auf die Gegebenheiten der VY2 um, so ergibt sich ein Widerstandswert von ca. 333 Ohm, als Normwert gewählt also 330 Ohm.

Dabei sind diese 330 Ohm ein Mindestwert, noch mehr wäre besser. Dadurch wird zwar der Spannungsabfall größer, aber bei unserer heutigen höheren Netzspannung wären 390 oder 470 Ohm immer noch angemessen.

Hier muss wieder jeder für sich entscheiden, einen solchen 330...470 Ohm- (ca. 2W)- Widerstand einzubauen, womit das Gerät nicht mehr ganz original ist, dafür die VY2 aber länger lebt, oder aber die Originalität bevorzugen und den früheren Tod der VY2 hinzunehmen.

 

Bild 1 zeigt, wie dieser Schutzwiderstand (R3) im Netzteil des DKE eingesetzt wird.

Durch das völlige Fehlen eines strombegrenzenden Widerstandes besteht für die VY2 eine weitere tödliche Gefahr, wenn der nachfolgende Elko C2 durchschlägt. Dann ist auch die 0,5 A- Netzsicherung viel zu stark und das dünne Metallbändchen, welches in der Röhre die Verbindung der Katode zum Quetschfuß herstellt, schmilzt durch. Leider ist dieses für Reparaturen unzugänglich und die Röhre wird dadurch unbrauchbar, selbst wenn sie noch 100 % Emission hätte !

Um die Zerstörung der Röhre auf diese Art zu verhindern, sollte außer dem Einbau des 330 Ohm- Schutzwiderstandes auch die 0,5A- Netzsicherung stark reduziert werden. Da selbst bei kalten Heizfäden der Strom unter 100 mA bleibt, müssten 0,1 A mittelträg bis träg als Wert ausreichen.

 

2.: Ersatz der VY2 

Direkte Ersatztypen gibt es nicht, daher findet man verschiedene Behelfsmethoden.

2.1.: Verwendung eines Stecksockel - Halbleiterersatzes :

Im Sockel einer ehemaligen VY2 (oder AB2, CB2, etc.) wird nach Bild 2 die Strecke A-K durch eine Halbleitererdiode 1N4007 ersetzt. Ein Widerstand 680 Ohm / 2W simuliert den Heizfaden. Rein rechnerisch wären es 600 Ohm, wegen der heute höheren Netzspannung 230 V ist der Normwert 680 Ohm jedoch willkommen. Der Widerstand soll die Diode nicht unnötig aufheizen.

Der 330 Ohm- Schutzwiderstand R3 für die Anode gehört nicht in diesen Sockel, sondern in die Chassis- Schaltung, wie oben beschrieben, denn dieser soll ja erhalten bleiben, falls später doch wieder eine original- VY2 zum Einsatz kommt.

2.2.: Verwendung einer emissionslosen VY2, jedoch Heizung OK, zur Wahrung der Optik :

Hier wird nach Bild 3 die Strecke A-K der VY2 durch eine 1N4007 in der Chassis- Schaltung ersetzt. Hat die VY2 Elektrodenschluss, z. B. A-K oder K-f oder es besteht der Verdacht hierzu, ist zumindest die betroffene Elektrode von der Schaltung abzutrennen, nur der Heizfaden bleibt im Stromkreis erhalten.

2.2.: Verwendung einer VY2 mit defekter Heizung oder Verwendung von AB2 / CB2 als Atrappe :

Der Anodenkreis ist zu schalten wie in Bild 3 beschrieben. Zudem ist in den Heizkreis ein Heizfaden- Ersatzwiderstand R6 von 680 Ohm / 2W nach Bild 4 zu schalten.

Zur Sicherheit vor Elektrodenschluss (K-f) sind die Heizfadenanschlüsse an der VY2- Fassung zu entfernen. Dies gilt auch, falls eine taube AB2 oder CB2 als VY2 - "Dummie" verwendet wird, da diese eine nur geringe Faden-Katoden-Isolation haben und deren viel zu geringer Fadenwiderstand nicht in den Heizkreis einbezogen werden kann.

Die optische Erscheinung von AB2 oder CB2 kann man noch mehr an die der VY2 annähern, indem man deren Metallisierung abkratzt.

VEL11

Alle hier gemachten Angaben gelten uneingeschränkt in Geräten, in welchen statt der VCL11 die VEL11 verwendet wird, da beide die gleiche Heizwerte 90 V / 0,05 A haben.

UY2

Für die seltenere UY2 in anderen Geräten gelten sinngemäß die gleichen Betrachtungen wie für die VY2. Da die Heizleistung der UY2 2,6 W beträgt, ist ein Anoden- Strombegrenzungswiderstand R3 von 220 Ohm angemessen.

 

 Ersatz des Heizkreis-Vorwiderstandes im DKE

Dieser besteht aus einem 600 Ohm- und einem 1600 Ohm- Teil, zusammen also 2200 Ohm. Er könnte also durch einen modernen 2,2 kOhm / 7W- Widerstand ersetzt werden.

Da dieser meistens eine andere Bauform hat, aber wegen der Wärmeentwicklung oberhalb des Chassis montiert werden muss und somit die Optik stört, kann der Wunsch nach einer anderen Lösung bestehen. Diese Lösung könnten Heizkreis- Vorschaltkondensatoren sein. Diese haben keinen Energieverbrauch, da sie nur ständig umgeladen werden. Die 5,5 W, die statt des Widerstandes einspart werden, sind zwar nicht viel, da aber keine Erwärmung entsteht, können diese wenig sichtbar unterhalb des Chassis eingebaut werden. (Bild 5)

 

Am 230 V / 50 Hz- Netz ist ein Kondensator mit dem Wert 0,811 µF erforderlich, um die Röhren VY2 + VCL11 (oder VEL11) zu heizen. Dieser Wert muss genau stimmen, denn dadurch wird der Heizstrom bestimmt, der nicht um +/- 3% abweichen sollte. Sowohl über- wie auch Unterheizung verkürzen deutlich die Lebensdauer der Röhren.

Natürlich sind hier nur wechselstromgeeignete Kondensatoren verwendbar, sie müssen für mindestens 220V / 50Hz ausgelegt sein. Folienkondensatoren ohne Wechselspannungsangabe sollten mindestens 630V-DC- Typen sein, die Praxis zeigt jedoch, dass 400V-DC- Typen klaglos ihren Dienst tun (ohne Gewähr). Parallel zu diesem Kondensator muss ein ca. 5 MOhm Widerstand geschaltet werden, damit der Kondensator beim Abschalten nach einigen Sekunden entladen wird.

Da der Wert 0,811 µF kaum am Stück erhältlich ist, muss er durch Paralellschaltung mehrerer kleinerer Werte erreicht werden, z. B. 0,47 + 0,22 + 0,12 µF, wie im Bild gezeigt. Dabei kann man nicht nach Kondensator-Werten gehen, denn die sind mit 10% Toleranz viel zu ungenau. Stattdessen muss auf den exakten Heizstrom 0,05 A abgeglichen werden. Man schaltet zu den 0,47µF kleinere Werte hinzu, bis der Strom möglichst genau stimmt. In diesem Fall kann man auch das Glück haben, einen 0,82 µF- Kondensator mit Minus- Toleranz zu finden, der zufällig am Stück genau passt. Weniger erfahrene Personen sollten für diese Übung zunächst nur taube Röhren oder einen 2400 Ohm- 7W- Ersatzwiderstand verwenden. Die Netzspannung soll dabei dem "ortsüblichen" Normalwert entsprechen, da es oft um 227V statt nominell 230V sind.

Falls die VY2 aus einem der zuvor beschriebenen Gründe nicht mitgeheizt wird, so braucht man hier keinen 680- Ersatzwiderstand. Stattdessen wird der Vorschaltkondensator auf 0,752 µF verringert, Vorgehensweise wie zuvor.

 

Weitere Kondensator- Werte für andere Röhrenbestückungen:

im "Kleinsuper" mit VCH11 + VEL11 + VY2 ---> C = 0,952 µF

dto. ohne VY2 : C = 0,833 µF

im "Kleinsuper" mit U- Röhren, Heizstrom = 0,1 A :

UCH11 + UEL11 + UY2 ---> C = 1,52 µF

dto. ohne UY2 ---> C = 1,45 µF