Spannungseinbrüche beim HOBO - fehlende Sendeleistung

    Hallo,
    ich habe meinen Hobo zusammengebaut und nach Anleitung abgeglichen. Ich habe aber nur 4,5 Watt Ausgangsleistung.
    Sehr merkwürdig ist ein Spannungseinbruch auf der 13.5V Leitung, wenn ich im TUNE-Modus die Sendeleistung erhöhe. Die Displaybeleuchtung wird dann natürlich auch dunkler. Als Messpunkt bietet sich am HF-Modul der Pin 15.
    Bei mir sinkt die Spannung um ca. 3V. (merkwürdig???)
    Ich würde mich über einen Vergleichswert von euch freuen um mein kleines Problem weiter eingrenzen zu können. (Vielleicht kennt ihr zufällig auch diesen Fehler.)


    Gruß
    Jörn (DK7JB)


    [EDIT] Querverweis: Aus dieser Anfrage hat sich ein größeres Projekt entwickelt: http://www.bartelsos.de/dk7jb.php/experimente-mit-dem-hobo

    Hallo Jörn,


    zunächst ist sicher die Frage der Stromversorgung interessant: Batterie (welche Art) oder Netzteil (mit/ohne Strombegrenzung, Maximalstrom)
    Auch sollte mal der Strom gemessen werden, der bei den 4,5W ins Gerät fließt. Ohne diese Angaben tappt man sehr im Dunkel.
    Und auch mal prüfen, ob die 13,5V nur intern im Gerät absinken oder schon unmittelbar an der Spannungsquelle. Bei rund 10V ist ja dann schon normal, daß deutlich weniger Leistung rauskommt.
    73 Reiner

    Einmal editiert, zuletzt von DL8LRZ ()

    Einen Fehler habe ich finden können: Die eingebaute Schmelzsicherung! Spannungaabfall 2,5 V (wurde ausgetauscht gegen eine neue 2A Sicherung)


    HOBO wird jetzt mit einem Blei-Akku betrieben.
    Beschrieben wird jetzt der Spannungsabfall, wenn ich TUNE einschalte und zwischen minimaler und maximaler Leistung wechsel:


    0,15V Am Blei Akku
    0,3V an der ersten Lötinsel auf der großen Grundplatine
    0,4V am HF-Modul Pin 15.


    Maximale Ausgangsleistung jetzt ca. 5,5W
    Maximaler Gesamtstrom ca. 1,2A


    Hallo Jörn,


    nehmen wir mal 200mA an bei kleiner Leistung und 1,2A bei großer. Dann hat Dein Bleiakku etwa 150mOhm Innenwiderstand, ist er sehr klein, oder etwas älter? Dann ist das normal. Vom Bleiakku zur ersten Lötinsel hast Du auch 150mV Spannungsabfall. D.h. auch diese Strecke hat 150mOhm, das kannst Du durch ein stärkeres oder kürzeres Kabel vermindern. Verbleiben 100mV für die Leiterbahn erste Lötinsel HF-Modul. Die Leiterbahn kann man mit Entlötlitze verstärken und so den Widerstand kleiner machen. Unter Last wird Dein Bleiakku kaum mehr wie 12,0 Volt bringen, mit den Spannungsverlusten sind 5,5Watt dann normal. An 13,8 V können es dann ~ 8 Watt sein. Unter normalen Umständen merkt die Gegenstation den Unterschied nicht.


    73 de uwe df7bl

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.

    Mein "Problem" kann ich noch nicht endgültig erfassen. Ich bitte euch um ein oder zwei Tage zeit, damit ich neue Messungen mit Angabe der Messumgebung wiederholen kann.


    -Ich habe zuerst mit langen und dünnen Messkabeln/Klemmen gearbeitet, die schon einen deutlich messbaren Spannungsabfall erzeigt haben. Dieser Fehler wurde behoben.
    -Der Blei-Akku wurde vollgeladen ;)
    -Wenn ich mein Netzteil verwende, werde ich direkt an der Klemme den Spannungsabfall überprüfen (auch Störungen)
    -Ein Fehler im Ausgangsfilter wird noch gesucht


    Mein anfängliche Spannungsabfall von 3V an der Sicherung wurde heute (zu Recht) angezweifelt. In einer Pause habe ich heute auf meiner Arbeitsstelle Sicherungen belastet und ausgemessen (außerhalb des HOBOs :) ). Die Sicherungen sind hierbei sehr heiß geworden. Hier die Ergebnisse: (zwischendurch abkühlen lassen)
    Strom gegenüber dem Spannungsabfall über der Sicherung


    Sicherung: 800mA (mit Sandfüllung)
    120mA 0,09V
    720mA 0,77V
    1200mA 3,36V
    1580mA 6,03V !!! (jeweils wenige Sekunden gemessen)
    durchgebrannt


    Sicherung: 630mA Träge (ohne Sandfüllung)
    330mA 0,22V
    1000mA 0,6V
    durchgebrannt


    Sicherung: 2,5A Mittel (mit Sandfüllung)
    2,6A 0,6V
    4,0A 0,75V
    5,06A 0,8V-1V (Die Sicherung hat diesen Strom genau 3 Minuten ausgehalten- durchgebrannt)



    Weitere (hoffentlich) gefundenen Fehler werde ich noch beschreiben.


    Ich bedanke mich für eure Hilfe - auch wenn ich nicht richtig auf eure Nachfragen geantwortet habe, weil ich zwischendurch die Messanordnung schon wieder geändert habe.


    Grüße
    Jörn

    Hallo Jörn,


    auf eines sollte man bei Gleichspannungsmessungen an Sendern achten: Es gibt Vielfachmesser, deren Elektronik schon bei relativ geringen HF-Spannungen "Mondwerte" anzeigen. Also, Werte bei laufenden Sender immer auf Plausibilität überwachen und nicht als "immer exakt" betrachten, gegebenfalls noch mit anderem Instrument kontrollieren, wenn man das Verhalten des eigenen Meßinstrumentes nicht ausreichend genau kennt. Und: Mein BCR macht auch 15W bei 14V / 80m, aber mit Batterie 12V / 17m sind es max. 5W. Wobei hier die Spannungen bei Nennleistung zählen und nicht bei Empfang. Will sagen, die Maximalleistung kommt nicht auf allen Frequenzen und bei allen Betriebsspannungen im Anwendungsbereich gleichermaßen.
    Wichtig ist bei den kleinen Kistchen immer das Verhältnis von Leistungsaufnahme zu Leistungsabgabe. Bei Stromaufnahme von 1,2A bei 12V ergibt das knapp 15W, und wenn dann um 6W rauskommen, ist das durchaus im Normalbereich (Gesamtwirkungsgrad 40%).
    Schmelzsicherungen können übrigens durchaus 3V Spannungsabfall haben, aber die entstehen dann meist an den (nicht ganz blanken oder zu losen) Kontakten, nicht in der Sicherung.


    73 Reiner

    Hallo Reiner
    Der Spannungsabfall von 3 V an einer Sicherung und das relativ lange Aushalten eines "hohen" Stroms war für mich neu. Bei meinen Messungen (mit Gleichspannung) sind die Sicherungen richtig heiß geworden. Sie wurden sozusagen im "Glühmodus" :) betrieben. Kein Wunder, dass ich mit einer 800mA Sicherung im HOBO Probleme hatte. Diese war somit unterdimensioniert. Der beschriebene Versuch mit der 2,5A-Sicherung hat mir gezeigt, das es wohl sinnvoll ist flinke Sicherungen zu nehmen.
    Zusätzlich hatte ich bei meinen bisherigen Versuchen dünne und lange Kabel für die Stromversorgung verwendet.


    Den jetzigen Spannungsabfall werde ich nochmals (unter verbesserten Bedingungen) ausmessen und dann hier berichten. Ich gehe davon aus, dass dieses Problem dank eurer Nachfragen jetzt behoben ist.


    Eine andere Baustelle ist noch die "zu geringe" Ausgangsleistung. Vermutlich liegt das Problem in der Nähe des Ausgangsfilter. Die HF-Spannung ist nach dem Ausgangsfilter deutlich kleiner, als direkt vor dem Filter. Das irritiert mich.
    Vielleicht schaffe ich es heute meine bisherigen Versuche aufzuschreiben. Diesmal werde ich auch hinzufügen wie und womit ich gemessen habe. Messungen im HF-Bereich sind für mich neu, da ich bisher intensiv nur bis 500kHz gebastelt habe. Ebenso sind Impedanz-Anpassungen für mich Neuland.


    Grüße
    Jörn

    Zitat

    Original von JörnB
    Hallo Reiner
    Der Spannungsabfall von 3 V an einer Sicherung und das relativ lange Aushalten eines "hohen" Stroms war für mich neu. Bei meinen Messungen (mit Gleichspannung) sind die Sicherungen richtig heiß geworden. Sie wurden sozusagen im "Glühmodus" :) betrieben. Kein Wunder, dass ich mit einer 800mA Sicherung im HOBO Probleme hatte. Diese war somit unterdimensioniert. Der beschriebene Versuch mit der 2,5A-Sicherung hat mir gezeigt, das es wohl sinnvoll ist flinke Sicherungen zu nehmen.


    Hallo Jörn,


    Metalle sind Kaltleiter schon bei geringer Erwärmung steigt der Widerstand, der Spannungsabfall steigt, die Leistungsaufnahme auch das führt zu weiterer Erwärmung...


    Du hast das in Deinen Versuchen sehr gut belegt. Ebenso geht daraus hervor dass eine Sicherung für Elektronik nur bedingt als Sicherung funktioniert. Halbleiter sind meistens schneller. Auch in der Bauphase eines Gerätes eine besonders kleine Sicherung zu nehmen, dahinter dann das 20 A Stationsnetzteil... keine richtig gute Idee.
    Solange ein Gerät im Bau/in der Erprobung ist ist ein Labornetzteil mit Strombegrenzung eine sehr sehr sinnvolle Sache.


    73 de uwe df7bl

    Uwe df7bl


    Wenn Du meinst etwas geht nicht, dann störe nicht die, die es gerade machen.

    Hallo Jörn,
    ich habe im Berufsleben sicher schon 100e von defekten Feinsicherungen ersetzt, mir aber noch nie die Mühe gemacht, eine derartige Versuchsreihe aufzustellen.


    Danke für die Infos, habe es mit Interesse gelesen.


    Diese Sicherungen sind i.d.R. nicht dazu da, auf relativ langsame Stromerhöhungen zu reagieren. Eher auf abrupte Sprünge. Die Reaktionseigenschaften sind ja durch die Buchstaben angegeben.


    Dass dort allerdings im krassen Kurzschlussfall in den Sicherungen hohe Energie freigesetzt werden kann, wird der eine oder andere schon mal erlebt haben. Vom leichten, unbemerkten 'Pling' über Innenleben mit Innenverspiegelung (verdampfen des Metalles) bis hin zum lautstarken Zerbersten mit Verteilung der Bestandteile im Gerät ist alles drin.


    Und lässt bei erfahrenen Serviceleuten schon mal eine grobe Fehleranalyse zu.

    73 Michael, DF2OK.

    ~ AFU seit 1975 ~ DARC ~ G-QRP-Club ~ DL-QRP-AG ~ AGCW ~ FISTS ~ QRPARCI ~ SKCC ~

    "Der Gesunde weiß nicht, wie reich er ist."

    Einmal editiert, zuletzt von DF2OK ()

    Mein "Problem" ist hoffentlich jetzt gelöst:


    Ich habe die Kabel gegen dickere ausgetauscht und eine 2A (mittelträge) Sicherung eingesetzt.
    Hiermit war das Problem des Spannungsabfalls gelöst. :-))


    Die Sendeleistung war mir aber noch zu wenig. Nachdem ich alle Lötstellen nachgelötet hatte und die Spulen im Sendeverstärker neu gewickelt hatte, war die Sendeleistung immer noch zu niedrig. (keine Änderung)
    Bei einer Versorgungsspannung von 13V hatte ich nach dem letzten Trafo eine HF-Spannung von 72Vss (vermutlich ein sehr guter Wert). Nach dem Ausgangsfilter aber nur noch 48Vss. (mit einem 20MHz Oszi gemessen)
    Eine Überprüfung der Bauteile ergab aber keinen Unterschied gegenüber der Baumappe :-((


    Also habe ich den Filter mit einer selbstgeätzten doppellagigen Platine nachgebaut und mit SMD-Kondensatoren bestück (gleiche Werte - Spannungsfestigkeit wahrscheinlich problematisch). Mit dem selbstgebauten Filter hatte ich eine verbesserte Ausgangsleistung um mehr als 1W (lt. HOBO-Display). Anschließend habe ich erste Versuch mit dem minVNA unternommen und dann 2 mal 220pF parallel geschaltet. Die Ausgangsleistung stieg bei 15V Spannung von 8,3W auf 9,6W. (siehe Anhang)
    Lt. miniVNA liegt die Phase dann günstiger. Hier verlässt mich aber mein Wissen. Welche Rolle diese Größe spielt ist mir noch unklar.


    Vermutlich spielt die Leistungssteigerung durch die veränderten Kondensatoren in der Realität keine Rolle. Ursprünglich war für mich die verminderte Sendeleistung ein Zeichen für einen unbekannten Fehler der gefunden werden muss.
    Ich bitte um eine Rückmeldung, ob ich die Suche nach "versteckter" Leistung beenden sollte.



    Hier meine Werte zum Spannungsabfall:
    1.Lötinsel:..............................12,2V....13,6V.....14,9V (ca. 1,4A))
    HF-Modul:..............................12,0V....13,37V....14,72V


    Spannungsabfall Sicherung.......0,1V..... 0,15V......0,11V (je nach Erwärmung)


    Ausgangsleistung lt. HOBO Display
    orig. Filter.............................. 6,3W..................8,3W
    verändereter Filter..................7,6W...................9,6W


    Ich bitte euch um eine kurze Einschätzung und eine Überprüfung des Messaufbaus mit dem miniVNA (s. Anhang)


    Grüße Jörn

    Hallo Jörn,


    ich habe zwar keinen Hobo und kenne auch den MiniVNA nicht (Ich habe den NWT), aber ich sehe das so anhand der Kurven: Dein Originalfilter liegt etwas hoch in der Frequenz, der Nachbau trifft sie besser. Das könnte die Leistungsunterschiede erklären. Das Problem dürfte in den Ringkernen (vielleicht auch allgemeinen Bauelementetoleranzen) liegen - Ringkerne können in Abhängigkeit von der Verteilung der Bewicklung deutliche Induktivitätsunterschiede haben. Soweit ich mich erinnere, wird die mittlere Induktivität des Filters meist als "kritischste" für die Durchlaßcharakteristik betrachtet. Insgesamt würde ich sagen, daß bei bausatzgerechten Aufbau die Differenzen in dem von Dir zwischen beiden Filtern betrachteten Bereich bleiben und nur für Perfektionisten wesentlich sind.
    Zur gemessenen Spannung: Man muß auch sehen, ob die 72Vss annähernd ein Sinus sind oder mehr impulsartig (welche effektive Leistung, hoher Oberwellenanteil?), das Filter macht daraus ja einen Sinus. Und da kann die Spitzenspannung schon mal deutlich kleiner sein, weil ja die Leistung auf der Durchlaßfrequenz nur ankommt. Die absolute Höhe der Ausgangsleistung kann ich nicht einschätzen, da ich keinen Hobo betreibe.


    73 Reiner


    edit: wenn ich mir die blaue Kurve betrachte, haben eigentlich beide Varianten faktisch keine Durchgangdämpfung, die Unterschiede sind mehr in der Phase sichtbar (!?). Ich könnte also auch etwas schief liegen mit meiner Ansicht. Ich beziehe mich immer auf die 40m-Variante.


    Wichtigkeit der Phase, wenn die Dämpfung stimmt? Mein laienhafter Verstand sagt, vielleicht ein Indikator, aber wahrscheinlich nichts grundlegendes für die Praxis. Bin da auch schon mehr im Bereich glauben wie wissen.

    2 Mal editiert, zuletzt von DL8LRZ ()

    Mit den Ergebnissen bin ich noch nicht zufrieden.
    Beide Ausgangsfilter (Nachbau und Original) haben im betreffenden Frequenzbereich fast keine Durchlassdämpfung. Wenn die Spitzenspannung nach dem Filter deutlich kleiner ist, deute ich es so, dass der Oberwellenanteil recht hoch ist. (Ist eine solche Deutung sinnvoll)


    Kann es sein, dass irgendein Bauteil halb defekt ist und der Verstärker deswegen teilweise schwingt und so zu viele Oberwellen entstehen? Wenn ich mir die Signale mit einem 20MHz-Oszi betrachte, sieht der Verlauf einem Sinus sehr ähnlich. (Ich habe leider keinen Zugriff auf ein Gerät mit einer größeren Bandbreite)


    Ich bitte euch um eine Einschätzung, da ich als Neuling Schwierigkeiten habe die Messwerte zu deuten.


    Gruß
    Jörn DK7JB


    [EDIT] Querverweis: Aus dieser Anfrage hat sich ein größeres Projekt entwickelt: http://www.bartelsos.de/dk7jb.php/experimente-mit-dem-hobo