Akkupack mit neuem Innenleben

Auf dem Labortisch hat sich ein totes Akkupack eingefunden:

Akkupack

Auch ohne weitere Untersuchung konnte ich vor einer Weile schon feststellen, daß das aus 12 Stück AA NiMh Akkuzellen mit erstaunlich geringer Nennkapazität vorn nur 1200mAh besteht. Die hatte ich nachbestellt und nun ist die Zeit gekommen, die einzubauen.

Die neuen Zellen haben mit angeblichen 2600mAh mehr als die doppelte Kapazität, angesichts des geringen Preises kann es aber auch gut sein daß das nur Marketing ist. Aber egal – NiMh Zellen mit angeschweißten Laschen sind nicht mehr so einfach zu bekommen – da muß man halt auch auf zweifelhafte Quellen zurückgreifen.

Nun machen wir das Pack mal nackig:

Akkupack

Erwartungsgemäß ist außer den Zellen und einem Temperatursensor – mit dem das auf rustikale Art und Weise das Ladeende ermittelt wird – nichts drin.

Also das ganze mit neuen Zellen zusammengebaut – immer auf die richtige Polung achten – dafür sind die roten Markierungen. Eigentlich wird sowas mit Metallaschen punktgeschweißt – aber dafür habe ich keine Ausrüstung. Also werden die Laschen verlötet. Nicht schön, aber es hilft ja nix…

Akkupack

Noch eine Schicht Klebeband und das ganze kann wieder rein-implantiert werden – dann sollte der Kleine wieder fahren!

Staubsauger

Reparatur: LED Downlight

Ich habe insgesamt 10 Stück 3W LED Downlights in der Decke eingebaut (da wo man früher 20W Halogenlampen genommen hätte).

Da ist mal wieder eine defekt und glimmt nur noch schwach vor sich hin:

LED Downlight

Das kenne ich schon – diese Downlight haben eine sehr hoche Ausfallrate. Nicht weil das grundsätzliche Design schlecht wäre oder das Wärmemanagement ungenügend wäre – die LED werden ausreichend gekühlt. Die verbauten LED sind einfach von schlechter Qualität und leiden unter Ablösung des Bonddrahtes. Das ist ein klarer Fertigungsmangel.

Hier ist die defekte LED schon ausgelötet und das Ersatzteil liegt bereit:

LED Downlight

Über die letzten 5 Jahre habe ich bereits fast alle LED getauscht – und inzwischen geht die Ausfallrate zurück. Ist nicht mehr jeden Monat eine defekt sondern nur noch jedes halbes Jahr.

Hier mit neuer LED – es leuchtet wieder hell.

LED Downlight

Die Reparatur ist einfach – wenn man die Werkzeuge und Ersatz-LED hat. Aber Normalverbraucher können die Dinger nur wegwerfen und den Elektomüllberg vergrößern. Denn ein LED-Austausch ist eigentlich nicht vorgesehen – und bei dem geringen Preis der Dinger auch nicht wirtschaftlich, wenn man die Arbeit bezahlen müsste.

Autopsie: IKEA Energiesparlampe K207

Auf dem Tisch liegt eine IKEA Energiesparlampe E27, 7W, 350Lm, Model K207, Made in China. Die hatte ich vor ca. 15 Jahren mal für die Nachttischlampe gekauft, dort aber schnell wegen langsamen Start und schlechter Farbwidergabe wieder ausgebaut bis sie letztes Jahr in die Außenbeleuchtung umgezogen ist. Dort hat sie ca. 4800h gehalten -also etwa halb so lang wie angegeben.

IKEA K207

Erkennbar ist von außen, daß das Gasentladungsrohr an einem Ende deutlich geschwärzt ist.

Mit etwas Gewalteinwirkung läßt sich das Gehäuse öffnen:

IKEA K207

Es kommt eine (im Vergleich zu LED-Lampen) umfangreiche Elektronik zur Erzeugung der Start- und Brennspannung zum Vorschein. Altersgemäß sind noch keine integrierten Schaltungen verbaut, lediglich 5 Gleichrichterdioden, zwei NPN-Transistoren und ein Diac bilden die aktiven Bauelemente. Es handelt sich offenkundig um eine Variante der Standardschaltung.

Elektronik

Die Elektronik befindet sich in gutem Zustand ohne offenkundige Schäden. Allerdings wurde der Rotstift angesetzt und nachträglich ein NTC (zur Einschaltstrombegrenzung) und ein Entstörkondensator eingespart.

Die Ausfallursache findet sich dann auch nicht in der Elektronik sondern in der Gasentladungsröhre: An der geschwärzen Seite ist der Heizwendel durchgebrannt.

Autopsie: LED-Lampe 3W, E27

Auf dem Tisch liegt eine 3W LED-Lampe, Birnenform mit E27 Sockel. Typ TM-LED 3W 3000K, Made in China. Die hat nach ca. 8500 Betriebsstunden die Arbeit eingestellt.

Ich kann mich nicht erinnern, welche Lebensdauer der Hersteller angegeben hatte – üblich sind für chinesische LED-Lampen aber Angaben von 30.000h bis 50.000h, während seriöse Hersteller wie Osram oder Philips je nach Ausführung und Leistung zwischen 10.000h und 20.000h angeben, was realistischer erscheint.

Das ist der Übeltäter – es sind bereits von außen Brandspuren im Kolben erkennbar:

LED-Lampe

Bevor ich die öffne mal eine Vermutung zum Innenleben und Schadensverlauf: Ich erwarte ein einfaches Kondensatornetzteil und drei 1W LED (Spiegelei-Bauform) in Reihenschaltung von der eine schlechten Kontakt am Bonddraht hatte, sich dort zunehmend erwärmt hat und schließlich aufgebrannt ist. Die durch die nun fehlende Belastung ansteigende Ausgangsspannung des Kondensatornetzteils hat dann den Siebkondensator gegrillt.

Das Innenleben sieht aber völlig anders aus als erwartet:

Innenleben

Kein Kondensatornetzteil, sondern ein Brückengleichrichter mit nachgeschaltetem integrierten LED-Stromregler für direkten Netzbetrieb, dazu 6 Stück 0,5W LED, alles auf einer Leiterplatte mit Aluminium-Kern. Das macht von Entwurf und Aufbau erstmal einen guten Eindruck und auch die Kühlung der LED sollte bei nur 3 W Leistung ausreichend sein.

Mal saubermachen:

Innenleben

Ein Bauteil direkt am Netzspannungseingang, noch vor dem Brückengleichrichter, ist vollständig verdampft. Den Brückengleichrichter habe ich nachgemessen – der ist defekt und bildet einen satten Kurzschluß. Das verdampfte Bauteil kann an der Stelle nur eine Sicherung oder ein Sicherungswiderstand gewesen sein. Dies war nicht in der Lage den Kurschlußstrom abzuschalten und ist dadurch in einem Lichtbogen verdampft. Eine Sicherung mit ausreichendem Abschaltvermögen ist viel größer und paßt nicht in die Lampe. Insofern hat der Hersteller guten Willen gezeigt – daß dort eine Sicherung eingebaut wurde ist schon mehr, als man von Chinaware erwarten kann.

Der Schaltregler und Brückengleichrichter haben leider keine Herstellerkennzeichung, so daß man nicht prüfen kann, ob der Gleichrichter für die Anwendung ausreichend spannungsfest ist. Daher ist nicht feststellbar, ob es sich um einen zufälligen Ausfall handelt oder einen auf Grund falscher Dimensionierung. Ganz sicher nicht ausreichend spannungsfest ist der 1MOhm Widerstand R3 der direkt an der gleichgerichteten Netzspannung als Entladewiderstand angeschlossen ist. Der ist aber noch OK und nicht Ursache für den Ausfall.

Fazit: Die LED-Lampe hat zwar nicht die Soll-Lebensdauer erreicht, aber dennoch deutlich mehr als andere Exemplare die ich in der Vergangenheit hatte. Schaltungsentwurf und Aufbau sind besser als erwartet, wenn auch nicht optimal.

Ich hatte ja letztens die…

…JMT Lithium Motorradbatterie auf dem Tisch. Und auch wenn die auf der Tuareg Rallye ein Motorrad nicht mehr gestartet hat, so zeigte sie auf dem Labortisch doch keine Probleme.

Zum Wegschmeißen war mir die zu schade – und im Gehäuse war ja noch reichlich Platz. Daher vom netten Chinesen nebenan ein USB-Spannungswandler und eine Bordspannungssteckdose besorgt – noch ‘ne Sicherung, Schalter und LED dazu, alles eingebaut – den Deckel (der sich nicht zerstörungsfrei öffnen ließ) mit Heißkleber wieder draufgegloddert – und nun ist`s eine Powerbank:

Powerbank
Powerbank

Die kann nun während der Fahrt über die Bordspannungssteckdose geladen werden – und im Stand passen da meine 12V Ladegeräte für Laptop und Fotoakku dran. Und die USB Geräte brauchen keinen extra Spannungswandler mehr.

Das Zusatzdisplay zum Tripmeter…

…hat auf der Tuareg Rallye etwas gelitten. Es sind einige Segmente des LCD ausgefallen:

Segmente ausgefallen
Segmente ausgefallen

Mal reinschauen – das ist eigentlich ein typisches Fehlerbild für lockere Zebragummis am Übergang von Leiterplatte zu Glas. Dummerwiese verwendet dieses Display gar keine Zebragummis sondern Klemmkontakte am Glas. Die etwas nachgebogen – und nun gehts wieder. Mal sehn, wie lange…

Klemmkontakte
Klemmkontakte

Pollin-Elektronik…

…ist ein in Bastlerkreisen bekannter Versender von billigen Elektronikteilen durchaus zweifelhafter Qualität (was den Verdienst des Ladens keineswegs mindern soll).

Heute gibts da viel China-Ware – aber in der ‘guten alten Zeit’ hatten Vater und Sohn gute Beziehungen in die DDR – noch heute kann man im Lieferprogramm einzelne Posten aus dieser Phase finden 🙂 .

Und das Geschäftsprinzip klappt immernoch: Billige Ware von der der Bastler denkt, daß er die irgendwann mal gut gebrauchen kann:

So auch diese Gebläse:

Gebläse
Gebläse

Das die vom VEB Lufttechnische Anlagen Berlin stammen, stand sicher nicht dabei – war aber den meisten Käufern wohl klar. Und 5 Stück sind mir bei der Auflösung eines Elektroniklabors in Hamburg letztens in die Hände gefallen – und hier die Rechnung dazu:

Pollin
Pollin

Die standen da noch in der Versandverpackung rum – ungeöffnet – weil waren billig und kann man bestimmt mal irgendwann gebrauchen 🙂 . Die Verpackung kam mir gleich bekannt vor – lose in einem großen Karton mit zerbrochenen Styroporteilen als Dämpfung. Da ist Pollin sich über die Jahrzehnte treu geblieben 🙂 .

Alte Messtechnik ist zwar…

…oft groß und schwer – aber auch schön anzusehen.

Hier mal wieder ein Teil, bei dem Siemens keine Kosten und Mühen gescheut hat:

Trimmkondensatoren
Trimmkondensatoren
Eine Armee Präzisionskondensatoren
Eine Armee Präzisionskondensatoren

Alle elektrischen Kontakte sind massiv versilbert – das gibt die beste Leitfähigkeit:

Kontakte
Kontakte
Kontakte
Kontakte
Kontakte
Kontakte

Ich will hier dem Beautiful Electronics Blog keine Konkurrenz machen – aber dennoch kurz der Betriebsartenschalter in Aktion:

Und was stellt das ganze nun da? Das ist es im ganzen – in der Mitte der große Drehschalter aus dem Video:

Rückseite
Rückseite

Und so von vorn:

Front
Front

Wie man leicht sieht handelt es sich um eine Schweinwiderstandsmeßbrücke – konkret Typ Rel 3R217 von Siemens. Damit kann man die elektrischen Eigenschaften von komplexen Widerständen – in erster Linie Kondensatoren und Spulen – bestimmen.

Ist ein heute völlig obsoletes Meßmöbel – obwohl moderne Impedanzmeßgeäte nicht genauer messen, geht die Bedienung doch viel einfacher und das Ergebnis wird innerhalb einer Sekunde direkt angezeigt.

Mit der alten Meßbrücke ist man auch wenn man Übung in der Bedienung  hat mehrere Minuten beschäftigt um einen Meßwert einzustellen und dann umzurechnen.

Thermo-Druckkopf im Detail…

…aus einem alten Video-Printer. Sicher 20 Jahre alt. Da hat man die Chance, noch was dran zu erkennen:

Thermo-Druckkopf
Thermo-Druckkopf

Die dünne schwarze Linie in der Mitte sind die Heizwiderstände, an denen das temperaturempfindliche Papier vorbeigeführt wird. Wenn durch einen Widerstand Strom fließt, wird der heiß und das Papier färbt sich an der Stelle dunkel. Es sind viele hundert Heizwiederstände nebeneinander angeordnet, die alle einzeln gesteuert werden müssen. Dazu gibts oben und unten zwei Reihen mit Ansteuerchips.

Also mal genauer hinsehen:

Mikroskop
Mikroskop

Mit dem Stereo Zoom-Mikroskop (7-30 Fache Vergrößerung). OK – einen besseren Halter müßte ich mir mal bauen – da neben der Bohrmaschine im Schraubstock ist nicht ideal…

Chip
Chip

Hier ein Ansteuerchip durchs Mikroskop. Der ist in ein Stückchen Flexprint gebondet, das wiederum mit einem weiteren verlötet ist, daß die Signale an die Heizwiderstände führt.

Chip
Chip

Und hier nochmal der Chip im Detail. Ist etwas unscharf, da er unter einer gummiartigen Plastikschicht sitzt, damit er nicht beschädigt wird. Aber die Bond-Pads an der oberen und unteres Seite sind erkennbar – darauf folgt die gröbere Struktur als Leistungsschalter – und das Gekrissel in der Mitte ist die Logikschaltung.

Druckkopf
Druckkopf

Weiter gehts: Vom Chip aus führt zu jedem Heizwiderstand eine eigene Leiterbahn – in schickem Gold 🙂 . Die schwarze Linie in der Mitte sind die Heizwiderstände.

Thermo-Druckkopf
Thermo-Druckkopf

Und wenn man da weiter reinzoomt sind die auch gut zu erkennen!

So – wieder was gelernt heute. Auch wenns jetzt keine wirkliche Überraschung war, finde ich sowas immer schön mal mit eigenen Augen zu sehen.

Und die Mikroskopfotos – mit der Kompaktknipse einfach durchs Okular – sind besser geworden als befürchtet.