Philips Barttrimmer definition 90 (HS090) - NT pfeift

Hallo,
ich suche einen Schaltplan zum Philips Barttrimmer HS090 - Verkaufsname: definition 90.
Eigentlich funktioniert er, erzeugt aber beim laden ein unangenehmes pfeifendes Geräusch.
Ich bin mir nicht sicher, ob das auch beim Netzbetrieb vorhanden ist - es geht da möglicherweise in der Geräuschkulisse des Mähwerks unter.

Die Schaltung ist eigentlich recht übersichtlich:
- Greatzgleichrichter
- Elko - Drossel - Elko (2x 22µF/385V)
- Schalttransistor: BUX87P: npn, 1000V, 0,5A, SOT-82
- Ansteuertransistor und einziger weiterer Transistor: BC848B (SOT-23, npn, Code: 1K)
- Ausgangsdiode: schnelle Philips-Diode, BYV... oder so (graue Kugel...)
- eine NiMH-Zelle AA, Sanyo
- 4-poliger Trafo, EE, verklebt (Verklebung intakt)
- keine Potentialtrennung

Messungen:
- Gleichrichter intakt
- Spannung an den Elkos normal - 328V
- Akku wird recht flott geladen, dessen Ladezustand hat keinen Einfluß auf den Lärm
- glaubhafte Spannungen am Akku

Auf der Platine gibt es eine Fehlbestückung - ein SMD-IC und etwas Hühnerfutter; vermutlich eine vernünftige Ladeschaltung. Die NiMH-Zelle wird ungeregelt geladen - jedenfalls sieht es so aus bzw. kann gar nicht anders sein, soweit ich die Schaltung überblicke. Im Web findet man etliche Einträge bzgl. deren frühem Ableben - kein Wunder. Aber die ist bei mir noch ok.

Ich kann mir vorstellen, daß die Schaltung mit der Technik von anderen Philips-Netz/Akku-Rasierern identisch ist. Vielleicht hat jemand dazu Unterlagen oder schon einmal Erfahrungen damit gesammelt.

Gruß
Thomas

@ löte:
Der Lärm tritt auf, wenn der Akku geladen wird - ohne daß der Motor läuft. Die Netzspannung ist ausreichend und ich habe ja glaubhafte Werte an den Netzelkos gemessen. Die haben auch Kapazität - eine genaue Messung kann ich eingebaut nicht vornehmen - ja viel weniger als die nominalen 22µF werden es nicht sein.
Die Netzspannung spielt keine Rolle. Dass Gerät soll von 100-240V funktionieren.
Ich habe Regelschwingungen im SNT und bin zu faul, daraus eine große Sache zu machen mit Schaltplan aufnehmen und so.

@ tcfkao:
Soso - ein C-Softie. Was Du so alles kannst...
Zur Variable "ignorieren": schwierig, aber nicht unmöglich - ich könnte das Ding extern (Garage?) laden.
Die Else "geraet_entsorgen" kommt nicht in die Tüte, solange die Mähfunktion noch zufriedenstellend funktioniert.

@ all (besonders @ Andy):
Nein, ich werde dieses Mal nicht den Trafo neu wickeln. Laßt Euch bitte etwas anders einfallen - so ein Schaltplan wäre z.B. sehr schön...

Gruß
Thomas

@ tcfkao:
Magnetostriktion: Deswegen arbeiten die SNT's jenseits unseres Hörvermögens mit > 20kHz. Was ich höre, sind Regelschwingungen mit wenigen kHz bzw. deren Oberwellen.

ESR des Elkos:
Dann müßte das Problem last- und temperaturabhängig sein. Ich werde dem aber noch mal nachgehen.

Der ESR des Netzelkos ist bei SNT's wenig kritisch. Problematisch ist der ESR des/der Ausgangselkos. So etwas gibt es aber nicht. Vielleicht ist der Akku hochohmig. Dem werde ich testweise mal einen dicken Elko parallel schalten.

> Du erwartest doch nicht ernsthaft, dass jemand hier die Lösung des Problemes kennt?

Selbstverfreilich. Notfalls werde ich es wissen, sobald ich Zeit und Motivation finde, dem ernsthaft nachzugehen. Die Frage ist nur, wie mühsam es sein wird. Irgendwer muß sich doch schon mal mit einem aktuellen Philips Netz-Akkus-Rasierer etc. herumgeärgert haben. Ich gehe davon aus, daß überall eine ähnliche Mimik verwendet wird.

> Einen Schnelllader ohne Delta-U oder thermische Abschaltung sollte man
so oder so in die Tonne kloppen.

Es ist kein Schnellader. Laut Beschreibung beträgt die Ladezeit 12h. Mehr als 24h werden nicht empfohlen. Wenn die NiMH-Zellen das nicht lange genug aushalten, kommt eine NiCd-Zelle rein. Früher ging das nur so und hat dann viele Jahre gehalten.
Grundsätzlich hast Du da aber Recht. Eine vernünftige Abschaltung wäre mehr als nur wünschenswert.

> PS: ignorieren() ist ne function, keine Variable...
Stimmt. Erwischt. Eine externe. Die kannst Du ja mal noch etwas ausschmücken - so mit Gehörschutzstöpseln, Stereoanlage auf 50% (= die Erde bebt) etc.

Gruß
Thomas

Hallo Tobi,
schön daß Du hier reinschaust - das alte Team formiert sich also...

Der "Lautsprecher" ist natürlich der Trafo. Deshalb muß er aber noch lange nicht die Ursache sein. Die Kernhälften sind solide verklebt und der Kern steckt auch fest im Spulenkörper. Der Trafo lärmt in Folge eines elektronischen Fehlers.

Die neuesten Messungen und Tests:
Ein Elko parallel zu Netzelko ändert nichts. (Außer einem längeren nachpfeifen, wenn der Stecker gezogen wurde...)
Ein Elko (4700µF) parallel zum Akku ändert auch nichts, womit der Akku außer Verdacht wäre.

Der nächste Verdächtige wäre der Schalttransistor selbst. Da muß ich erst einmal schauen, ob ich brauchbaren Ersatz habe.
Die Ausgangsdiode käme auch in Frage.
Außer den Netzelkos gibt es übrigens keine weiteren Elkos.

Gruß
Thomas

@ Tobi:
Es gibt nur einen weiteren konventionellen Kondensator: 100nF in 1206 - nachgemessen, ok
Natürlich weiß ich nicht, ob der auch wirklich 100n haben soll. Aber wenn ich 97nF messe...

Der ist für die Rückkopplung zuständig. Da die Sache bei laufendem Motor und schwachem Akku funktioniert, muß dieser Kondensator und auch der Trafo ok sein. Zumindest kann der Kern des Trafos keinen Haarriss haben etc.
Inzwischen habe ich die Schaltung aufgezeichnet und hänge sie mal an.

Die Gegenkopplung des Sperrwandler wird umgeschalten. Der zweite Umschalter des Motorschalters schaltet zwischen 3 Ohm zwischen Emitter und Masse bei Motor an und einer Diode + LED gegen Masse um.
Die Diode D8 sieht merkwürdig dunkel aus. Es ist eine Mini-MELF-Diode wie LL4148. Ein probehalber Austausch gegen 1N4148 hat keine Veränderung gebracht. Meßtechnisch ist die fragliche Diode auch in Ordnung. Eine Z-Diode kann es auch nicht sein - die Polung stimmt dafür nicht.
Jetzt kommt sogar die Ladeanzeige-LED als Fehlerquelle in Betracht.

Die Diode verhält sich eigenartig. Sie scheint in beide Richtungen eine Flußspannung zu haben. Als Defekt kann ich mir das eigentlich nicht vorstellen.

Vielleicht kann sich jemand darauf einen Reim machen oder hat eine funktionierende Baugruppe zum nachmessen.

Gruß
Thomas

@ tcfkao:
> Du bist echt hartnäckig
Tja, ich neige dazu, solche Sachen persönlich zu nehmen...

> und Gerät entsorgen...
Nö, nicht bevor ich herausgekriegt habe, woran es liegt.

Zur Schaltung:
Der Schalter ist ein Doppelschiebeschalter. Die gezeichnete Position ist Motor aus = Ladeposition.
Wenn der Schalter eingeschalten (oben, ON) ist und Netzspannung anliegt, wird die Leistung des SNT hochgeschalten. Die Gegenkopplung erfolgt dann mit 3 Ohm (R4) statt über D8, LD1.

Das ganz Ding ist ein Sperrwandler. Den Hochlastmodus verstehe ich ganz gut. Der Strom steigt erst einmal an, bis der Spannungsabfall an R3 zu einer Durchsteuerung von T2 und damit Sperrung von T1 führt. Dann gibt einen negativen Impuls an D6-K, welche über das RC-Glied R6, C3 T1 ganz dicht macht.
Wenn das abgeklungen ist wir T1 wird aufgesteuert und das Spiel beginnt von neuem.

Bei D7, D8 und LD1 bin ich nicht so sicher, wie es läuft. Ich hätte zu gern die Typen von D7 und D8. Die LED ist eine normale grüne LED. Sie ist grün eingefärbt - nix zweifarbiges. Sie dient als Ladeanzeige. Im Betrieb mit Netzspannung geht sie aus.
Auf jeden Fall wird bewirkt, daß die Leistung des SNT stark gedrosselt wird. Das scheint auch zu funktionieren. Die Elkos lassen die Sache noch merklich nachschwingen und der Akku wird normal geladen - er wird nicht sonderlich warm und wird auch voll.
D7 ist mir ein Rätsel. Es gibt ja antiparallel geschaltene Dioden in einem Gehäuse, aber das ist hier eher unwahrscheinlich. Das ist alles vom Billigsten und man hätte genug Platz für 2 Standarddioden gehabt.

> Anstelle des Motors gleichwertige ohmsche Last anklemmen, dann kannst Du hören, ob das Teil auch im Betrieb pfeift.
Gute Idee, die ich schon hatte und bislang zu faul war, einen passenden Leistungswiderstand zu suchen - werde ich machen. Zu 95% pfeift es im Hochlastmodus nicht. Gerade habe ich mir überlegt: Ich brauche ja nur den Motor abklemmen. Als Last fungiert dann der Akku.

> der Akku sowieso das schwächste Glied in der Kette ist, den mal tauschen
Glaube ich nicht (mehr). Der Akku ist gesund und kann das Mähwerk lange rattern lassen. Dann hatte ich 4700µF parallel dazu, ohne daß sich etwa geändert hat. Die Spannung am Akku ist normal. Zwischen leerem und vollem Akku ändert sich das Gepiepe nicht.

Regelschwingungen:
Tja, irgend etwas ist da nicht linear. Der Fehler liegt im Bereich D7, D8, LD1. Im muß da mal mit den Oszi ran. Das wird dann aber das volle Programm mit Trenntrafo usw.
Wenn ich nur wüßte, was D7 und D8 für Tierchen sind - es könnten auch Z-Dioden sein - bes. D7...

Gruß
Thomas

@ tcfkao:
Zuerst einmal:
Unter Vollast ist Ruhe. Freispruch erster Klasse für den kompletten Leistungskreis incl. Trafo.
Das SNT schiebt dann tüchtig an, wenn ich mir den Spannungsanstieg am Akku innerhalb weniger Sekunden so anschaue.
Ein Servicemanual zum HS090 scheint im Web verfügbar zu sein - allerdings nicht for free - 11$...

Selbstverfreilich lese ich, was Du schreibst. Also entweder war da nicht alles richtig oder ich habe es nicht richtg verstanden. Aber die neue Erklärung gefällt mir viel besser. Ich bin noch am überlegen, will aber schon mal antworten.

Mit der verpolten LED hast Du Recht. Das ist Schludrigkeit; über die Polung habe ich mir keinen Kopf gemacht. Sie leuchtet ja...

Ich werde mal D7 ausbauen, vermessen und durch eine 1N4148 ersetzen. Du hast Recht, das ist nur eine Schutzdiode für T2.
Über D8 und die LED erfolgt die Grundableitung im Lademodus. Das war mir schon immer klar. Nur könnte D8 eine Z-Diode sein. Die ist merkwürdig dunkel. Ich hatte sie draußen. Die Meßwerte sprechen für eine normale Si-Diode. Ein probehalber Einsatz von einer 1N4148 brachte keine Änderung. Bleibt D7 und (viel unwahrscheinlicher) die LED.

Wie Du letztens schriebst:
Stay tuned...

Gruß
Thomas

@ tcfkao:
D7 scheint auch in Ordnung zu sein. Ausgebaut sind die Meßwerte in Ordnung und durch den Ersatz ändert sich wenig - das Pfeifgeräusch ist ganz leicht verändert. Eigenartig ist die relativ hohe Flußspannung der Originaldiode - ca. 700mV. Das spricht für eine Z-Diode. Eine 1N4148 hat bei den geringen Meßströmen eines DMM unter 600mV.

Die eigenartigen Meßwerte in der Schaltung kann ich jetzt erklären: Man mißt da teilweise die Flußspannung der BE-Diode von T1.

Der LED habe ich eine weitere grüne LED parallel geschalten. Das ändert nichts und beide leuchten. Damit ist die LED auch außer Verdacht.

Schöne Erklärung...
Fakt ist aber, daß im Originalzustand das Ding nicht solchen Rabatz macht. Da ist definitiv etwas faul. Ob es wirklich der Trafo ist, ist für mich immer noch schwer zu glauben. Der Trafo ist nicht vergossen. Man kann bei aller Sparsamkeit keine Schaltungslösung finden, die diesbezüglich dermaßen empfindlich ist. Die Reklamationsrate wäre riesig.

Zur Frequenztheorie:
Ein Sperrwandler kann grundsätzlich mit hohen Austastlücken betrieben werden, ohne Lärm zu machen. Wenn der Trafo "klappert", dann auch bei voller Last. Die Ladeschaltung unterscheidet sich von der Vollastschaltung durch ein wesentlich zeitigeres Abschalten des Ladevorganges der Primärspule.

Leicht angebratene Transistoren können sich bzgl. ihrer Stromverstärkung verschlechtern oder auch höhere Restströme aufweisen. Selbst die Ausgangsdiode könnte eine Macke haben...

> Trotzdem wird das die D8 etwas "angebraten" haben.
Wenn es da eine (angenommene) LL4148 grillt, ist die LED lange im Eimer. Die 4148 kann je nach Hersteller mindestens 200mA - die LED offiziell allenfalls 20mA. LL4148 sterben ohne Verfärbung bzw. wenn das Gehäuse äußerlich sichtbar verfärbt ist, gibt es keine Diode mehr. Das hängt damit zusammen, daß 4148 & Co. schnelle Dioden sind, welche thermisch das Mini-MELF-Gehäuse nicht so schnell auslasten. Bei Z-Dioden ist das anders.

Gruß
Thomas