Lüftersteuerung MHS-5225P

Reinhard Weiß - Bauprojekte

DDS Signal Generator MHS-5225P - Lüftersteuerung 08/2016

Im Bericht habe ich einige Erfahrungen mit dem MHS-5225P-Funktionsgenerator geschildert. Dabei ist mir aufgefallen, dass der Lüfter zwar eingeschaltet wird, wenn der Leistungsverstärker über das Menü aktiviert wurde, im Normalbetrieb bleibt er aber aus, obwohl der Kühlkörper da schon nach wenigen Minuten über 50 °C warm wird. Während das Standardgerät mit 5 V gespeist wird, erfolgt in der P-Version des Geräts die Stromversorgung über ein 12 V-Netzteil. Die 5 V-Betriebsspannung wird erst im Leistungsteil mit einem lineareren Regler (L7805) erzeugt, und ein DC-DC-Wandler stellt die +-19 V für die beiden Audio-Verstärker TDA2030 zur Verfügung (selbst dann, wenn der Verstärker ausgeschaltet bleibt).

Im Bild links habe ich einen Belegungsplan der beiden Platinen im Gerät aufgenommen (vergrößern mit Klick). Es ist mir unverständlich, dass das Gerät keine intelligente Lüftersteuerung hat, damit die vergeudete Energie wenigstens nicht im Gerät bleibt. Der Lüfter wird über einen MOS-Transistor (SSM60T03GH, unten) eingeschaltet, der von dem rechts daneben platzierten LM358 getrieben wird. Da wäre es nicht so schwierig, eine passende Sensorschaltung zu integrieren.

Daher habe ich mir eine sehr einfache Nachrüstung überlegt, die eine temperaturgesteuerte Einschaltung des Lüfters ermöglicht. Das nebenstehende Bild zeigt die Schaltung (08/2016). Zwischen dem Lüfter-Stecker auf der Platine (FAN) und dem Lüfter wird eine kleine Zusatzschaltung gesteckt. Eine Änderung an der Platine oder ein Anlöten ist nicht erforderlich. Der Temperaturschalter S1 legt lediglich den geschalteten Pol des Steckers bei Überschreiten seiner Schalttemperatur (45 oder 50 °C) an Masse. Daneben bleibt die originale Steuerung bestehen, d.h. bei Einschaltung des Leistungsteils wird der Lüfter permanent eingeschaltet. Die Diode hat nur die Aufgabe, irgendwelche Einflüsse auf die bestehende Schaltung (blau gezeichnet) zu verhindern, wenn der Temperaturschalter einschaltet (ich habe nicht geprüft, ob das erforderlich ist). Wer die Dauerschaltung nicht benötigt, also immer mit der automatischen Steuerung arbeiten will, lässt die Diode weg (Leitung offen). Mit Diode hat man aber noch etwas Sicherheit, falls der Thermoschalter defekt sein sollte, dass dann zumindest noch die Original-Funktion gewährleistet ist.

Der hier benutzte Thermoschalter ist ein gekapselter Bimetall-Schalter vom Typ KSD-01F im TO220-Gehäuse (eBay), Option "H" = NO (normally open). Er kann sehr leicht auf das freie Loch im Kühlkörper neben dem Linearregler (L7805) geschraubt werden und hat dadurch guten Wärmekontakt.
Wie ein Einbau aussehen kann, ist im nächsten Bild zu sehen (vergrößern mit Klick).

Die Schaltung ist auf einer Streifenleiter-Lochraster-Platine aufgebaut. Der Thermofühler ist auf der Unterseite ("kopfüber") montiert. Die im Bild sichtbare Schraube (M3x12) kontaktiert über das Gewinde den Kühlkörper (Masse) und verschraubt daran die Platine mit Thermoschalter. Eine passende metallische Hülse (5-6 mm lang) sorgt für den Abstand zwischen Platine und Thermoschalter und stellt über die Schraube den Massekontakt zwischen Schaltung und Kühlkörper her (dazu müssen sich Abstandsröllchen und Schraube berühren; alternativ müsste man den Lack unter dem Thermoschalter etwas abkratzen, damit die Gehäuse-Fahne und damit das Abstandsröllchen guten Massekontakt bekommt). Die Fahne des Thermoschalters ist nicht mit seinen Anschlüssen verbunden.

Wem die Kontaktierung auf dem lackierten Kühlkörper bzw. dem Gewindeloch zu unsicher ist (ohne herumzukratzen), könnte die Anordnung auch auf den Regler L7805 rechts daneben montieren, dessen Kühlfahne ebenfalls an Masse liegt. Achtung: die TO-Gehäuse der TDA2030 links sind isoliert befestigt, sie liegen auf -19 V!

Man sollte nach dem Einbau die Massekontaktierung kontrollieren. Einerseits muss die Schraube (am Kopf) über den Kühlkörper mit Masse (etwa am L7805) verbunden sein, andererseits muss die Schraube auch Kontakt mit der Schaltung haben, d.h. mit der im Bild rechten Brücke über der Diode. Letzteres ist etwas heikel, ggf. muss man das Abstandsröllchen etwas zusammendrücken, damit es an der Schraube klemmt und Kontakt bekommt. Wenn das nicht klappt, legt man unter den Schraubenkopf eine Lötöse und verlötet die mit der darunter liegenden Kupferbahn (Masse) auf der Unterseite.
Eine kleine Bauanleitung ist im nachfolgenden Bild zu sehen (vergrößern mit Klick).

Die Platine ist so dargestellt, dass die Streifen-Leiterbahnen "durchscheinen", die auf der Rückseite (Unterseite) verlaufen, damit man den JST XH-Stecker verlöten kann. Wenn man für diesen Stecker eine liegende Ausführung verwendet (und weiter nach oben schiebt), könnte man die Streifen auch in der gezeigten Lage oben verlaufen lassen und dort die Bauteile verlöten. Dies hätte den Vorteil, dass die Massekontaktierung zwischen Schraube und Leiterbahn unproblematisch ist (das Abstandsröllchen ist daran nicht mehr beteiligt).

Oberhalb der Diode sind 2 Brücken einzulegen. Die neben dem Stecker gezeichnete Leiterbahn-Unterbrechung ist zu beachten, damit das Abstandsröllchen keinen Kurzschluss zwischen Masse und -Pol des Steckers macht. Die Anschlüsse des Thermoschalter werden entsprechend der Skizze abgebogen und wie dargestellt von hinten in die Platine gelötet.

Das Kabel der Schaltung wird mit seinem XH-Buchsengehäuse in den Original-Stecker auf der Leistungsplatine gesteckt (FAN), und der Lüfter selber in den Stecker auf der Zusatzplatine. Weil das Trennen der XH-Steckerverbindungen extrem schwergängig ist (die Teile verrasten), empfiehlt es sich, am Buchsengehäuse bzw. Stecker mit einem scharfen Messer die Rastungen ganz oder teilweise abzuschneiden.
Ich verwende den Thermoschalter in einer 50 °C-Version. Dabei schaltet er bei (an der Schraube) gemessenen 51 °C ein, und schaltet bei Abkühlung bei 40 °C wieder ab. In wie weit der Bimetallschalter auf Dauer zuverlässig ist, weiß ich noch nicht. Im Zweifelsfall ist er aber leicht austauschbar und die Funktion des Gerätes ist bei einem Defekt nicht beeinträchtigt, weil ohne den Schalter die Original-Funktion erhalten bleibt.

(Entwicklungsstand: 2/2016)

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