Probleme beim Umbau auf Rotlicht - Elektroniker gefragt

[Martin]

Hallo liebe Freunde!

 

Ich habe da noch massive Probleme beim Umbau auf Rotlicht.

 

 

Da ich sehr anspruchsvoll bin, möchte ich versuchen, mit Eurer Hilfe, diese Probleme vielleicht zu lösen oder zu minimieren.

 

Als Tonprozessor werkelt ein CP 200, ausgestattet mit den neuesten Karten, somit selbstverständlich auch mit der modernen CAT 108 C Lichttonvorverstärkerkarte.

 

Das Schaltnetzteil für die LED hat den aus dem Netz hier bekannten Aufbau der Elektronik. Im LED-Halter sitzt die bekannte 3 Watt Luxeon LED. Die LED brennt problemlos.

 

Da wegen der Klangqualität Rotlicht und Weißlicht unbedingt im Wechsel parallel betrieben werden muß, habe ich ein Umschaltkästchen für den CP 200 gebaut, das mittels Relaisumschaltung den Toneingang umschaltet. Bei Rotlicht Projektoreingang 2 und bei Weißlicht Projektoreingang 1.

 

Da leider trotz 3 Watt LED Dolbylevel trotz maximal aufgedrehten Gainreglern nicht erreicht wurde, mußte die Verstärkung auf der CAT 108 C angepaßt werden. Da kein Schaltplan für diese Karte zu bekommen ist (warum hat ausgerechnet diesen Schaltplan keiner???), mußte der Schaltplan um das IC herum mit der Hand aufgenommen werden. Dabei stellte sich heraus, daß die Bauteilbestückung, die für die Gainanhebung verantwortlich ist, exakt die der alten CAT 108 entspricht. Bittesehr, hier ist der Schaltplan der alten 108:

 

 

Hab ich nur gedacht, aha, kein Problem, machen wir einfach den Widerstand unter der Gegenkopplung einfach kleiner, dann wird die Verstärkung schon steigen. Als IC werkelt in der neuen Karte ein RC 4558 P, welcher mit 8 nV / Hz^-2 doch schon extrem rauscharm ist.

 

Zunächst wurde also R 109 von 1 k auf 560 Ohm reduziert. Dies reichte immer noch nicht aus, um Dolbylevel zu erreichen. Die weitere Verkleinerung auf 470 Ohm brachte den gewünschten Erfolg.

 

Die Verstärkung wurde also von 11 auf 22 erhöht, also um 6 dB.

Leider hat hierdurch aber das Rauschen nicht etwa um von mir erwartete 6, sondern gar um 12 dB zugenommen. Und nun die erste Frage: Warum? Und was kann man dagegen tun? Hinweis: Die Verschlechterung wird definitiv NICHT durch das Umschaltkästchen hervorgerufen. Dies verschlechtert kaum meßbar um etwa 1 dB. Die 12 dB Verschlechterung macht NUR die Karte allein!

 

Mein Professor meint, daß die Verstärkung absolut im Rahmen wäre und daß das nicht mehr Rauschen dürfe und daß ich wohl irgendwas anderes falsch gemacht hätte.?!?!

 

Und das zweite, was extrem stört ist, daß man nun, wenn man den Prozessor auf KLANGFILM Mono, also Linearmono ohne Academyfilter schaltet, ein irrsinniges Sirren im Ton hört, vermutlicht verursacht durch das Schaltnetzteil der LED. Das Sirren wird auf dem Schirm des Spectrumanalyzers auch schön im Bereich zwischen 8 kHz und 12,5 kHz angezeigt.

 

Jetzt die erzielten Werte des Fremdspannungsabstabstandes (hinter der Spaltverlustkorrektur mit einem höchstwertigen Milivoltmeter gemessen)

 

Projektoreingang 1 für Weißlicht: -71 dB

Dolbytone: -7,5 dB

 

Projektoreingang 2 für Rotlicht: -59 dB

Dolbytone: -7,5 dB

 

Projektoreingang 2 mit eingeschalteter LED: -52 dB

 

Hinzuzufügen bleibt noch, daß bei Messung HINTER der Rauschunterdrückung - egal ob A oder SR - sich der Fremdspannungsabstand überhaupt kein bißchen verschlechtert hat. Offensichtlich liegen die Störgeräusche noch soweit weg vom Nutzpegel, daß sie von den Rauschunterdrückungen als Störgeräusch erkannt und ausgefiltert werden.

 

Auf Antworten wie "Dolby ist eh Schrott" kann ich verständlicherweise getrost verzichten!

 

Danke für Eure Hilfe im Voraus!

 

Liebe Grüße

MArtin

[carstenk]

Vorläufig kann ich nur sagen, dass wir beim CP65 selbst mit 'unterstromig' betriebener 3W Luxeon kein Problem hatten, den Dolby Pegel zu erreichen. Gibts irgendwo einen Schaltplan von der CAT240A, um mal zu schauen, wie das da realisiert ist?

 

Die Bedenken wegen möglicher Sauereien eines Schaltreglers haben uns dazu bewogen, lieber einen konventionellen LM350 mit sehr großem Kühlkörper zu verbauen. Eventuell bauen wir nochmal einen Schaltregler als Spannungsregler zur Vorregelung. Allerdings müssen/wollen wir auch kein Weißlicht mehr fahren.

 

Schonmal überlegt, den andernorts vorgeschlagenen externen Vorverstärker aufzubauen? Je näher an der Zelle der Verstärker sitzt, desto besser.

 

- Carsten

[Thomas007]

Hallo Martin!

 

Da Ich nicht so anspruchsvoll bin wie du benutze ich zwei Wittner Solar 1 Vorverstärker. Einen für Rot und einen für Weißes Licht.

 

Und da gebe ich dir vollkommen Recht. Alte Filme nur mit Weiß und neue Cyanfilme mit Rot.

 

Zum Rauschen:

 

Schalte ich nun die 3Watt Luxeon LED ein ohne eingelegten Film, so rauscht es ganz ordentlich über die Lautsprecher. Bei Weißer Tonlampe rauscht es nicht. Als Regler verwende ich die HKO 1000 von Reichelt elektronik.

Aber: Das Rauschen verschwindet komplett, sobald ein Film eingelegt ist und ist auch während der Wiedergabe nicht zu hören.

 

zum Pegel:

 

Die LED muß exakt ausgerichtet sein hinter der Spaltoptik und mindestens mit 1000mA betrieben werden um einen ausreichenden Pegel zu erreichen. Mit dem Solar 1 erreiche ich den Pegel locker. Und da dieser ja laut Wittner der Dolby CP Preamp Karte nachempfunden sein soll müßte es am CP 200 doch eigentlich auch klappen.

 

Soviel von mir dazu

 

Gruß Thomas

[Jensg]

Ich kenne die Probleme mit zu weing Pegel bei 3W Led nur bei Optiken mit gealterter Verkittung und Zellen, die eine uralte Dreckschicht darauf haben.

Alle Klangfilm-Optiken, die mir in den letzten Jahren untergekommen sind, hatten gelben Kitt. Der dämpft gut. Optik zerlegen, vor allem die erste mit der Zylinderlinse, Linsen trennen, mit Kölnisch Wasser (kein Witz, klappt prima) den Kitt ab und wieder zusammenbauen. Gibt prima Pegel. Bei der FP20 war die Zelle matt, zu wenig Pegel für den CP500, mit Alkohol die Zelle gewienert, das sie wieder glänzte, 20% mehr Pegel und es klappt.

Sofern das alles 1A bei Dir sein sollte, tausche die Zelle aus. Es geht nix über genug Pegel an der Zelle. Und die LED mit 1,2A betreiben und weg mit den Schaltnetzteilen bei allem mit hoher Verstärkung. Aus 5mV werden 50V gemacht am Lautsprecher, jedes Pfeifen im Netzteil, und wenn es bei -90dB liegen sollte, hörst du. Lineare Netzteile kannst du auch mit LM7805 und einen simplen Widerstand um die 1,2Ohm aufbauen, die sind mit entsprechendem Siebelko 100% störungsfrei.

Ich habe letztes Jahr einen 24dB Tiefpass zur Siebung und Entstörung vor die LED geschaltet, es pfeift zwar nur noch ganz leise, aber immer noch. Ist also nix mit den Schaltnetzteilen in diesem Bereich.

Jens

[Martin]

Die Dresden macht halt wenig Pegel durch die Umlenkung des Lichtstrahls im Tongerät. Bei Tonlampe schon knapp am Vollanschlag der Gainregler.

 

Hast Du einen Schaltplan für Deine Idee? Läßt sich dieser auch mit automatischer Umschaltung für Weißlicht kombinieren (Vorrausetzung ist, daß bei Anschluß der Tonlampe nicht kaputtgeht, sondern die Ausgangsspannung abfällt, was dann ausgewertet werden kann).

 

Morgen baue ich nochmal ein Filter aus Spule und Kondi ein, mal sehen.

 

Jemand noch ne Idee, warum die Voerverstärkerkarte nach der Modifikation so stark rauscht?

 

Für weiteren Informationsaustausch gib mir doch mal bitte Deine Emailadresse.

 

Liebe Grüße

MArtin

[Martin]

Hier ist noch das Bild der Störung des LED Reglers auf dem Analyzer:

 

 

Gruß

MArtin

[Jensg]

Ja, ist schon gemein. Vor allem, wenn der Regler bei Monoton kaum pfeift wenn leiser Ton ist und mit steigender Lautstärke (mehr Licht) auf der Zelle lauter pfeift. Schaltnetzteile sind ja schon verlockend, aber bitte nur da, wo sie nötig sind.

Rauschen gehört nämlich auch zu den Untugenden der Dinger.

Jens

[philips dp70]

Hallo Martin

 

Du hast aber nur so nebenbei keinen motorfrequenzumrichter verbaut,Die stören zum teil ja auch schön.

 

 

Grüsse Dp 70

[Martin]

Um gottes Willen! Bei mir nur klassisch mit Drehstrom! ;-)

 

Liebe Grüße

MArtin

[Thomas007]

Hallo Jens!

 

Das war es was ich meinte. Das Rauschen kommt bei mir nämlich auch aus der HKO 1000 von Reichelt. das ist ein Schaltregler.

 

Vielleicht ist es bei Martin ja genauso. Dan braucht er am CP 200 garnichts verändern.

 

Noch eine Frage zur gelben Verkittung.

 

Ich habe ja in der Sonolux die alte Busch Optik drinn mit Glasstab und einem Hebel zur Spaltbreiteneinstellung. Habe diese damals auch zerlegt und alle Linsen mit Alkohol gereinigt. Neigt denn die Busch Optik auch zum Gelb werden?

 

Gruß Thomas

[Martin]

Das Rauschen ist NUR die Karte, wie ich schon schrieb.

 

Die Störungen des Schaltreglers sind die zweite Baustelle.

 

Liebe Grüße

MArtin

[klaus]

Hallo Martin,

 

Habe Dir eine PN geschrieben.

[carstenk]

Sachma Klaus - kann es sein, dass der zweite Buchstaben deines Nachnamens ein 'ü' ist?

 

 

- Carsten

[CD]

Hallo Carsten,

ja, er kommt aus dem gleichen Stall wie ich.

 

Claus-Dieter

[klaus]

@Carsten & Claus-Dieter: Gut geraten, Jungs!! :roll:

[Marxsister2]

Frage/ Tipp wegen des Schaltnetzteils: Wenn der Netzanschluß (230V) mit einem Schukostecker versehen ist, mal testweise die Erde "totlegen". Hatte ähnliches Problem bei Anschluß von Netbook an Sound-Anlage, wo sich das als Fehlerursache herausstellte.

[Jensg]

Das löst meist das Brummproblem durch Erdschleife, nicht jedoch die hochfrequenten Einstreuungen durch die Schaltflanken des Netzteils.

Jens

[Martin]

Ich geh jetzt nochmal basteln.

 

Michael und Florian (letzterer hier nicht bekannt) meinten beide, daß es definitiv am zu langen sekundärseitigen Zuleitungskabel liegt.

 

Michael hat erklärt, daß die Schaltfrequenz etwa bei 120 kHz liegt. Ich messe die Störungen aber zwischen 6/8 bis 12 kHz. Auch erklärt er, daß ich durch Drosselspule in Reihe und Kondensator nach Masse mit der berechneten Grenzfrequenz von etwa 80 Hz die Störungen nicht wegbekommen werde, sondern daß das Ding dann gar nicht mehr tut.

 

Das doppelpolige Kabel bis zur LED ist übrigens etwa 1,5 Meter lang und liegt im gleichen dicken Kabelstrang mit allen 220 V Wechselstrom-Schaltleitungen der Maschine.

 

Was auch noch sehr auffällig ist, daß aus den Lautsprechern ein Riesenknall rauskommt, wenn die LED eingeschaltet wird. Dies passiert auch, wenn ein Film im Tongerät eingelegt ist. Dies ist aber im Moment noch nicht schlimm.

 

Ich halte Euch auf dem Laufenden!

 

Beste Grüße

MArtin

[THX]

Oszilloskopiere die LED Spannung doch mal. Ich denke, dass dir der ganze Regler schwingt. Ein Linearregler wäre hier vielleicht etwas besser, da wir hier keine anregende Schwingung haben im System, welche alles zum Schwingen anregen könnte. Linearregler sind zwar im Vergleich zu Schaltreglern für LED Anwendungen um einiges schlechter im Leistungsfaktor, aber es wird linear geregelt und nicht wie bei Schaltreglern mit nicht-linearen Bauelementen.

[Martin]

Soo, ausprobiert.

 

Jetzt hab ich den Schaltregler mit ganz kurzen Kabeln direkt an die LED angeschlossen.

 

Ergebnis: Die Störungen verändern sich kein bißchen.

 

Da ist noch echt was im Argen..... :?

 

Gruß

Martin

[Jensg]

Das ist normal. Zum einen, das Knacken bei Einschalten kommt davon, das die LED sofort leuchtet, die Glühlampe aber 'langsam' erglüht. LED gibt also Rechteckimpuls bei m Einschalten, Lampe eher eine e-Funktion bezogen auf die Helligkeit.

Zum Pfeifen. Die CAT 108 ist meines Erachtens optimal als Empfänger für hochfrequente Schwingungen und diese dann durch Modulation in hörbare umzuwandeln. Zum einen die vielen Drosseln, die da verbaut sind und mittels der Kondensatoren schöne Schwingkreise bilden können, zum anderen der Eingangsübertrager, der ebenso fungieren kann in Verbindung mit der Kapazität der Zelle.

Es kann daher schon sein, das die Trägerfrequenz des Netzteils eigentlich nicht stören dürfte, Rauschen bringt sie meines Erachtens immer und Modulationen mit niedrigeren Frequenzen aus dem Lichtton sind auch nicht auszuschließen.

Das nennt man dann Intermodulationsverzerrungen, die mag das menschliche Gehör auch nicht besonders.

Das herausfiltern der Trägerfrequenz des Netzteils ist extrem schwierig, da bei diesen Frequenzen kapazitives Übersprechen über die Wicklungen der Drosselspulen immer vorhanden ist, es sei denn, man wickelt eine Spule mit großem Windungsabstand, die ist dann aber auch entsprechend groß.

120khzist knapp unterhalb des für Rundfunk genutzten Langwellenbandes, man hat es hier also schon mit Hochfrequenztechnik zu tun, da ist vieles anders.

Zur Siebung braucht man da keine großen Kapazitäten mehr sondern sehr niedrige Induktivitäten in den Elkos. Daher sind diese Elkos auch bezogen auf ihre Kapazität relativ groß.

Datenblätter zum Typ unbedingt lesen, aus eigener Erfahrung, 22MFD Elko für Schaltnetzteilanwendung siebt besser als ein 1000MFG für 50 Hz Netzteile.

Layout beachten, keinen Flächenmassen sondern Gitterstrukturen einsetzen usw.

Deshalb: lieber Linearregler einsetzen. LDO-Regler bei 7V Versorgungsspannung, 3,6V an der LED bei 1,4A mach mal gerade 4,76W Verlustleistung, das ist wirklich kein Problem, es handelt sich ja nicht um eine Batterieversorgung.

Im übrigen habe ich bisher keine Probleme oder Pegelabnahme bei der Verwendung von LM317 oder 350T und einem 1 Ohm Vorwiderstand (Meßwiderstand, kann man direkt im 2V Bereich den Strom ablesen) als Spannungs bzw. Stromquelle für 3W LED feststellen können.

Einwirkungen auf den Pegel gab es nur bei Verwendung von Glühlampen und deren Helligkeitsbeeinträchtigungen durch die Kabelwiderstände und Kontaktwiderstände. Da war der Pegel nach 15min Betriebsdauer niedriger als im Kaltzustand.

Jens

[Marxsister2]

@jensg:

Dachte ich bisher auch, scheint bei Schaltnetzteil (zumindest in Verbindung mit Netbook/ Laptop) aber anders zu sein. Hatte vorher hochfrequentes Zirpen in Soundanlage (kein Brummen), nach der änderung mit der Erdschleife war Ruhe. Bin auch nur darauf gekommen, weil das Problem bei Akkubetrieb nicht auftrat.

 

Edit: Bei Lösung mit Linearregler Kühlkörper nicht vergessen.

[carstenk]

Die übliche Stromreglerschaltung mit LM350 & Co ist doch trivial aufgebaut. Einfach mal probieren, dann sieht man sofort, ob es der Schaltregler ist oder nicht. Vorher würde ich am Schaltregler nicht weiter basteln, das ist Stochern im Trüben. Für den Test braucht man noch nichtmal nen Kühlkörper am Regler, die Dinger können einiges ab. Der Widerstand muss natürlich ein Zementwiderstand mit ein paar Watt Belastbarkeit sein.

 

 

 

- Carsten

[Martin]

Danke für den Plan, heute aber selber schon gefunden, ausgerechnet (Widerstand ungefähr 3 Ohm (stimmt doch hoffentlich, oder)) und beim gelben C die Teile gerade gekauft.

 

Ein Widerstand mit 2,7 Watt und dann einen ganzen Schwung kleine, um den Strom genau einzustellen. Dann noch zwei Regler LM317 und Wärmeleitpads. Einen Kühlkörper (allerdings in der Größe eines Trailerkartons) hatte ich noch in der Bastelkiste.

 

Da der LM317 ja einen Drop von 3 Volt bracuht, bin ich mal gespannt, ob der an meinem alten Tonlampengleichrichter läuft (der macht im Leerlauf 7,1 Volt (notfalls kann ich den noch etwas aufdrehen, darf dann aber keine Tonlampe mehr einstecken, denn den TGL hatte ich exakt auf 5,95 Volt unter Last eingestellt))

 

Morgen wird gebaut auf Lochstreifenplatine (hoffentlich rauchen mir die Leiterbahnen nicht ab)

 

Beste Grüße

MArtin

[THX]

Morgen wird gebaut auf Lochstreifenplatine (hoffentlich rauchen mir die Leiterbahnen nicht ab)

 

Beste Grüße

MArtin

 

Mein Netzteil für was anderes läuft auch auf ner Lochstreifenplatine und das Netzteil liefert 10A ^^ hält alles ^^