Irgendwas mit Bergwerk
Über Um- und Wanderwege, derletzteren insbesondere sehr schöne in und um Langenfeld in der Eifel, hat dieser Bausatz einer Abbrandsteuerung den Weg zu mir gefunden. Solche Steuerungen werden in Verbindung mit domestizierten Kachelöfen eingesetzt, um die Frischluftzufuhr und damit den Verbrennungsvorgang der Ofenladung zu regeln. So kann einerseits die Verbrennung ziegerichtet erfolgen (etwa: den Raum möglichst schnell aufheizen oder möglichst lange und gleichmäßig heizen) und andererseits wird der Schadstoffausstoß reduziert.
Die Steuerung hier gehört in die malerische Bergmannshütte des Besucherbergwerks Grube Bendisberg in Langenfeld.
Mittlerweile wird das Gerät von Schmid nicht mehr beworben, da es ein moderneres Nachfolgegerät gibt. Das ist ungünstig, denn augenscheinlich ist die Steuerung defekt.
Auf den ersten Blick hat es den Trafo erwischt. Die Bergmannshütte liegt etwas abgelegen, insofern wären Spannungsspitzen auf der Netzversorgung durchaus zu erklären. Nachdem der Trafo ausgelötet ist, lässt sich die Schaltung am Labornetzteil in Betrieb nehmen und zeigt vorerst weder auffällig hohe Stromaufnahme noch Pyrolyse. Es besteht also Grund zur Hoffnung, dass die Schmelzsicherung früh genug gebremst hat und ansonsten keine weiteren Bauteile Schaden genommen haben.
Jedenfalls verrät die mit B beginnende Artikelnummer, dass der Trafo mit 7V/3VA und 24V/22VA sekundär von Block wohl kundenspezifisch gewickelt wurde. Nun verpackt man Trafos glücklicherweise nicht willkürlich, und wenn man die beiden Sekundärleistungen zu 25VA zusammenrechnet, ist die zugrundeliegende Bauform recht schnell gefunden. Die 24V werden nuneinmal benötigt, es kommt daher ein 24V/25VA-Trafo von der Stange als Ersatz hinein, womit der 24V-Längsregler zufrieden wäre.
Der 5V-Regler ist problematischer, denn er versorgte sich ja einst aus der 7V-Wicklung, die nun nicht mehr existiert. Ihn aus der 24V-Wicklung zu versorgen würde nur kurzfristig zufriedenstellend funktionieren und recht sicher im Moment größtmöglcher Glückseeligkeit im Hitzetod enden. Immerhin hat sich die Verlustleistung durch den nun viel größeren Spannungsabfall gerade versiebenfacht.
Günstig ist, dass die Infrastruktur um den Linearregler in Form von Abblock-Kondensatoren vorbildlich und großzügig aufgebaut ist. Der zuvor eingebaute Glättungs-Elko ist schnell gegen einen Typen mit ausreichender Spannungsfestigkeit getauscht und damit ist der Weg frei für ein kleines Schaltregler-Modul. Auf der Rückseite der Leiterplatte dann noch die Sekundär-Anschlüsse des Trafos vernähen und fertig ist der Lack.
Auf der zweiten Platinenetage gibt es noch eine Phasenanschnitts-Steuerung zu entdecken (altdeutsch: Dimmer), mit der die Drehzahl der Rauchabsaugung gesteuert wird. Die Schaltung ist um das Fossil U2008B von ehemals Temic herum aufgebaut, und dies recht nah an der Beispielschaltung aus dem Datenblatts dieses Steuer-Bausteins.
Um den Widerstand R1, der als Vorwiderstand zur Spannungsversorgung des Bauteins dient, bahnte sich in Form von verkohlter Leiterplatte weiteres Unheil an. Der tatsächlich verlötete Widerstand war mit 10kOhm nur halb so groß wie der im Schaltbild vorgeschlagene Wert von 22kOhm. Die Bauform mag mit 5 Watt zwar grundsätzlich mit der Verlustleistung zurecht kommen, aber offenbar erlaubt die Einbausituation nicht genügend Wärmeabtransport.
Abhilfe schafft hier, ganz wie früher, den Widerstand auf Stelzen zu setzen und Kühlfahnen an die Anschlussbeinchen zu drapieren. Ein Ähnliches Problem haben beispielsweise auch Gleichrichter und Leistungsdioden. Deren Anschlusspins sind nicht wegen der Stromtragfähigkeit so dick, sondern um genügend Wärme aus dem Bauteil heraus und an die Umgebung abzuführen.
(Schaltbild entnommen aus: Atmel U2008B: Low-cost Phase-control IC with Soft Start. Atmel, Microchip 2011.)