02.12.2006, 15:44
Ich dachte mir ich könnte hier mal kurz die gängisten Bauteile vorstellen.
Damit sollte es nicht-Technikern leichter fallen bestimmte Bauteile zu identifizieren wenn sie denn mal müssen.
Für Anregungen und Kritik bin ich natürlich immer dankbar!
Also:
Kleine Bauteilkunde Teil 1:
Fangen wir gleich mal mit den Kondensatoren an:
Abb 1:
Hier sehen wir Verschiedene Bauformen von Kondensatoren und Elektrolytkondensatoren. Im einzelnen sind das:
1 - 8: Elektrolytkondensatoren (Elkos), stehen und liegend
9 - 15: Folienkondensatoren
16 - 17/21 - 25: Keramikkondenstoren
18: Polyester-/ Styroflexkondensator
19/20: Tantal Elkos
Bei Elkos handelt es sich meistens um gepolte Bauelemente, d.h. man muss die Polung beachten. Bei falschem Einbau kann einem so ein Ding schon mal um die Ohren fliegen, besonders gewarnt sei hier vor großen Elkos. Die Alukappe eines dicken 4700uF Elkos hat einem Freund mal die Oberlippe blutig geschlagen!
Elkos enthalten ein flüssiges Dieelektrikum (Isolationsmittel) das mit zunehmendem Alter gerne austrocknet. Der Elko verliert dann seine Kapazität und kann seinen Dienst nicht mehr verrichten. Er muss getauscht werden.
Dabei bitte auf die Spannungsangabe auf dem alten Elko achten. Man kann immer einen Elko mit größerem Wert einbauen, nur kleiner darfs nicht sein.
Statt 16V also z.B. 25V oder 35V ist kein Problem. Es gibt Elkos mit einem Temperaturbereich bis 85°C und welche mit 105°C. Die 105er Typen sind vorzuziehen und kosten auch nicht mehr als die anderen. Besonders anfällig gegen Austrocknung haben sich die Roedertein Elkos wie Nr. 4/5 gezeigt. Diese sollte man prophylaktisch immer mit tauschen. Ausserdem gibt es noch einen anfälligen Typ von FRAKO. Diese haben ein weisses Kunststoffgehäuse, an einer Seite rund an der anderen flach - auch immer auswechseln.
Häufig findet man in alten Geräten Werte die es heute praktisch nicht mehr gibt. In vielen Fällen lässt sich dann aber der nächste Wert verwenden, z.B. statt 120uF -> 100uF/150uF, 250uF -> 220uF usw. Es kommt natürlich immer auf die Aufgabe des Elkos in der Schaltung an, größer (in Grenzen!) ist meist aber kein Problem. Zur Not können Elkos (sowie andere Kondensatoren auch) in parallel geschaltet werden. Die Kapazitäten der einzelnen C's addieren sich dann. Mit einem 33uF und einem 220uF Elko lässt sich so auch ein 250uF Elko darstellen.
Es gibt Sonderformen von Elkos die bipolar (ungepolt) sind. Diese findet man meist in Frequenzweichen. I.d.R. steht dann auch "Bipolar" oder "Tonfrequenz" drauf. Gepolte Elkos haben in Frequenzweichen nichts zu suchen! Die würden da nicht lange überleben, denn sie vertragen absolut keine Wechselspannung.
Ein beliebter Sport bei Lehrlingen ist das "Elko-Schießen"... das geht ganz gut mit Wechselspannungen.
Eine weitere Sonderform ist der sog. Gold Cap. Das ist ein Elko mit extrem hoher Kapaität, typ. 0,47F -4,7F. Diese werden oft als Puffer"batterie" verwendet um Daten auch bei abgeschaltetem Gerät zu Speichern. Sie sehen aus wie eine Mischung aus Elko und Knopfzelle und haben meist eine Spannung von 5,5V.
Folienkondensatoren sind ungepolt. Als Dieelketrikum kommt hier eine Kunststoffolie zum Einsatz, sie können somit nicht austrocknen.
Diese Art Kondensator ist fast immer problemlos. Viele Typen sind selbstheilen, wie z.B. Nr. 10, d.h. bei Überlastung verlieren sie nur ganz gering an Kapazität. Selbst einen eingeschlagenen Nagel überleben viele fast ohne Verluste - aber wer kloppt schon Nägel in seine Geräte?
Nr. 14 ist eine Ausnahme: Diese Typen werden spröde und bekommen Risse, dadurch kann es auch zu kleinen Feuerchen kommen. Diese Teile sollten grundsätzlich ausgewechselt werden.
Eine Sonderform des Folienkondensators ist noch der sog. X2 Kondensator. Er wird zur Funkentstörung verwendet und muss besonders hohen Anforderungen genügen. X2 Kondenstoren sollten immer gegen X2 Kondenstoren getauscht werden. Irgendwo auf dem Kondensator steht dann auch X2 und ein VDE Zeichen.
Folienkondensatoren werden i.d.R. nur in kleinen Kapazitäten verbaut, da sie großen Werte auch mechanisch große Ausmaße haben.
Ein Polyester/Styroflex Kondensator ist auch ein Folienkondensator, hier wird lediglich eine andere Folie als Dieelektrikum verwendet. Styroflex C's findet man meist in Wertem im Picofarad Bereich. Sie haben eine engere Toleranz (Typ. 1-5%) und werden daher gerne in RIAA Entzerrern verwendet. Sie sind eigentlich auch recht zuverlässig.
Keramikkondensatoren findet man typischer Weise von 1pF - 1uF. Sie sind für Audioanwendungen eher unüblich. Meist wird damit in Netzteilen gearbeitet, zum Abblocken von Störungen an digitalen Schaltkreisen und in der HF Technik. Bei 16/17 bin ich mir nicht 100% sicher ob das Folie oder Keramik ist, ich tendiere aber zu letzterem.
Achtung: Keramische C's brechen leicht, besonders ältere Typen.
Bis auf 23/24 sind alle sog. Scheibenkondensatoren. 23/24 nennt man Rohrkondensator. Diese wird man in Geräten der 50/60er Jahre finden. Sie lassen sich problemlos gegen Scheibenkondensatoren ersetzen.
Kurz noch zur Beschriftung: 222 bedeutet 2200pF=2,2nF usw.
Es gibt auch C's mit Farbcodierung. Besonders Philips hat die Welt damit gequält.
Tantalelkos sind auch gepolt, eben wie Elkos. Der Hauptvorteil ist die kleine Bauform. Persönlich würde ich in Audioschaltungen keine Tantals verbauen und wenn möglich auch defekte Tantals gegen normale Elkos tauschen.
Ich habe schon Stunden damit verbracht nach defekten Tantals zu suchen. Meist zeigt sich der Fehler dann durch ein Knistern oder Rauschen.
Dann gäb's da noch MP oder Motor/Anlauf/Betriebskondensatoren. Diese werden für Motoren benötigt um eine Drehfeld zu erzeugen und den Motor in Bewegung zu setzen. Ein ungefähre Faustformel besagt: Je kW Motorleistung 70uF Betriebskondensator.
Ein Motor mit defektem Betriebskondensator brummt tyypischer Weise nur, läuft aber nicht selbsttätig an. Wenn man ihn anschubst läuft er weiter, aber nur mit verminderter Leistung.
Häufig kann man auch hier den Wert des Kondensators etwa variieren, aber nur in ganz engen Grenzen. Mit einem kleineren C wird der Motor mehr Kraft entwickeln aber auch Wärmer werden. Mit größerem C dagegen wird der Motor schwächer und auch Wärmer.
Achtung: In alten MP Kondensatoren (vor 1982) wurde oft ein PCB haltiges Tränkmittel verwendet. PCB ist eine giftige Chemikalie (was genau kann ich euch auch nicht sagen) und steht im Verdacht Krebserregend zu sein. Solche Kondensatoren sollten mit Vorsicht genossen werden. Sie gehören auf jedenfall zum Sondermüll. Am besten gar nicht direkt anfassen wenn einer ausgelaufen sein sollte. In Industrieanlagen müssen alle MP's bis 2010 verschwunden sein. Für den Privathaushalt wird das aber nicht gelten - wer sollte das bitte kontrollieren?
So, dazu noch - ganz kurz nur - etwas graue Theorie:
Ganz abstrakt ist ein Kondensator ein Elektrodenpaar. Die größe und der Abstand der beiden Platten bestimmt die Kapazität. Damit erklärt sich auch, dass ein hochkapazitiver Kondensator größer sein muss als einer mit einer niedrigen Kapazität. Da zwei Blechplatten von je 1m2 ziemlich unpraktisch sind hatte man die Idee zwei Metallfolien aufzuwickeln und dazwischen ein Dieelektrikum anzubringen. Früher war das oft Papier in Öl getränkt, heute meist eine Kunststofffolie. Es kann auch Glimmer verwendet werden. Bei den meisten Elkos und Folienkondensatoren handelt es sich daher um sog. Wickelkondensatoren. So ein Wickel muss nicht rund sein, der kann auch eckig ausgeführt werden (Abb 1 / Nr. 9-11). Eine ganz frühe Form des Kondensators war die sog. "Leidener Flasche" (siehe Wiki).
Ein Kondensator ist grundsätzlich ein Energiespeicher. So wird er auch zur Glättung einer pulsierenden Gleichspannung in Netzteilen eingesetzt. Diese Eigenschaft wird aber auch genutzt um z.B. Schaltvorgänge zu verzögern oder einen Oszillator aufzubauen.
Eine zweite Eigenschaft des Kondensator ist, dass er für Gleichspannung einen unendlich hohen Widerstand darstellt, Wechselspannungen aber relativ ungehindert passieren lässt. Damit wird er in der Audiotechnik überaus nützlich.
Man findet an fast allen Verstärkerstufen am Eingang und am Ausgang einen Koppelkondensator. Hier hält er die der Signalwechselspannung überlagerte Gleichspannung (Betriebsspannung des V.) von der nächsten Stufe fern.
Damit sollte es nicht-Technikern leichter fallen bestimmte Bauteile zu identifizieren wenn sie denn mal müssen.
Für Anregungen und Kritik bin ich natürlich immer dankbar!
Also:
Kleine Bauteilkunde Teil 1:
Fangen wir gleich mal mit den Kondensatoren an:
Abb 1:
Hier sehen wir Verschiedene Bauformen von Kondensatoren und Elektrolytkondensatoren. Im einzelnen sind das:
1 - 8: Elektrolytkondensatoren (Elkos), stehen und liegend
9 - 15: Folienkondensatoren
16 - 17/21 - 25: Keramikkondenstoren
18: Polyester-/ Styroflexkondensator
19/20: Tantal Elkos
Bei Elkos handelt es sich meistens um gepolte Bauelemente, d.h. man muss die Polung beachten. Bei falschem Einbau kann einem so ein Ding schon mal um die Ohren fliegen, besonders gewarnt sei hier vor großen Elkos. Die Alukappe eines dicken 4700uF Elkos hat einem Freund mal die Oberlippe blutig geschlagen!
Elkos enthalten ein flüssiges Dieelektrikum (Isolationsmittel) das mit zunehmendem Alter gerne austrocknet. Der Elko verliert dann seine Kapazität und kann seinen Dienst nicht mehr verrichten. Er muss getauscht werden.
Dabei bitte auf die Spannungsangabe auf dem alten Elko achten. Man kann immer einen Elko mit größerem Wert einbauen, nur kleiner darfs nicht sein.
Statt 16V also z.B. 25V oder 35V ist kein Problem. Es gibt Elkos mit einem Temperaturbereich bis 85°C und welche mit 105°C. Die 105er Typen sind vorzuziehen und kosten auch nicht mehr als die anderen. Besonders anfällig gegen Austrocknung haben sich die Roedertein Elkos wie Nr. 4/5 gezeigt. Diese sollte man prophylaktisch immer mit tauschen. Ausserdem gibt es noch einen anfälligen Typ von FRAKO. Diese haben ein weisses Kunststoffgehäuse, an einer Seite rund an der anderen flach - auch immer auswechseln.
Häufig findet man in alten Geräten Werte die es heute praktisch nicht mehr gibt. In vielen Fällen lässt sich dann aber der nächste Wert verwenden, z.B. statt 120uF -> 100uF/150uF, 250uF -> 220uF usw. Es kommt natürlich immer auf die Aufgabe des Elkos in der Schaltung an, größer (in Grenzen!) ist meist aber kein Problem. Zur Not können Elkos (sowie andere Kondensatoren auch) in parallel geschaltet werden. Die Kapazitäten der einzelnen C's addieren sich dann. Mit einem 33uF und einem 220uF Elko lässt sich so auch ein 250uF Elko darstellen.
Es gibt Sonderformen von Elkos die bipolar (ungepolt) sind. Diese findet man meist in Frequenzweichen. I.d.R. steht dann auch "Bipolar" oder "Tonfrequenz" drauf. Gepolte Elkos haben in Frequenzweichen nichts zu suchen! Die würden da nicht lange überleben, denn sie vertragen absolut keine Wechselspannung.
Ein beliebter Sport bei Lehrlingen ist das "Elko-Schießen"... das geht ganz gut mit Wechselspannungen.
Eine weitere Sonderform ist der sog. Gold Cap. Das ist ein Elko mit extrem hoher Kapaität, typ. 0,47F -4,7F. Diese werden oft als Puffer"batterie" verwendet um Daten auch bei abgeschaltetem Gerät zu Speichern. Sie sehen aus wie eine Mischung aus Elko und Knopfzelle und haben meist eine Spannung von 5,5V.
Folienkondensatoren sind ungepolt. Als Dieelketrikum kommt hier eine Kunststoffolie zum Einsatz, sie können somit nicht austrocknen.
Diese Art Kondensator ist fast immer problemlos. Viele Typen sind selbstheilen, wie z.B. Nr. 10, d.h. bei Überlastung verlieren sie nur ganz gering an Kapazität. Selbst einen eingeschlagenen Nagel überleben viele fast ohne Verluste - aber wer kloppt schon Nägel in seine Geräte?
Nr. 14 ist eine Ausnahme: Diese Typen werden spröde und bekommen Risse, dadurch kann es auch zu kleinen Feuerchen kommen. Diese Teile sollten grundsätzlich ausgewechselt werden.
Eine Sonderform des Folienkondensators ist noch der sog. X2 Kondensator. Er wird zur Funkentstörung verwendet und muss besonders hohen Anforderungen genügen. X2 Kondenstoren sollten immer gegen X2 Kondenstoren getauscht werden. Irgendwo auf dem Kondensator steht dann auch X2 und ein VDE Zeichen.
Folienkondensatoren werden i.d.R. nur in kleinen Kapazitäten verbaut, da sie großen Werte auch mechanisch große Ausmaße haben.
Ein Polyester/Styroflex Kondensator ist auch ein Folienkondensator, hier wird lediglich eine andere Folie als Dieelektrikum verwendet. Styroflex C's findet man meist in Wertem im Picofarad Bereich. Sie haben eine engere Toleranz (Typ. 1-5%) und werden daher gerne in RIAA Entzerrern verwendet. Sie sind eigentlich auch recht zuverlässig.
Keramikkondensatoren findet man typischer Weise von 1pF - 1uF. Sie sind für Audioanwendungen eher unüblich. Meist wird damit in Netzteilen gearbeitet, zum Abblocken von Störungen an digitalen Schaltkreisen und in der HF Technik. Bei 16/17 bin ich mir nicht 100% sicher ob das Folie oder Keramik ist, ich tendiere aber zu letzterem.
Achtung: Keramische C's brechen leicht, besonders ältere Typen.
Bis auf 23/24 sind alle sog. Scheibenkondensatoren. 23/24 nennt man Rohrkondensator. Diese wird man in Geräten der 50/60er Jahre finden. Sie lassen sich problemlos gegen Scheibenkondensatoren ersetzen.
Kurz noch zur Beschriftung: 222 bedeutet 2200pF=2,2nF usw.
Es gibt auch C's mit Farbcodierung. Besonders Philips hat die Welt damit gequält.
Tantalelkos sind auch gepolt, eben wie Elkos. Der Hauptvorteil ist die kleine Bauform. Persönlich würde ich in Audioschaltungen keine Tantals verbauen und wenn möglich auch defekte Tantals gegen normale Elkos tauschen.
Ich habe schon Stunden damit verbracht nach defekten Tantals zu suchen. Meist zeigt sich der Fehler dann durch ein Knistern oder Rauschen.
Dann gäb's da noch MP oder Motor/Anlauf/Betriebskondensatoren. Diese werden für Motoren benötigt um eine Drehfeld zu erzeugen und den Motor in Bewegung zu setzen. Ein ungefähre Faustformel besagt: Je kW Motorleistung 70uF Betriebskondensator.
Ein Motor mit defektem Betriebskondensator brummt tyypischer Weise nur, läuft aber nicht selbsttätig an. Wenn man ihn anschubst läuft er weiter, aber nur mit verminderter Leistung.
Häufig kann man auch hier den Wert des Kondensators etwa variieren, aber nur in ganz engen Grenzen. Mit einem kleineren C wird der Motor mehr Kraft entwickeln aber auch Wärmer werden. Mit größerem C dagegen wird der Motor schwächer und auch Wärmer.
Achtung: In alten MP Kondensatoren (vor 1982) wurde oft ein PCB haltiges Tränkmittel verwendet. PCB ist eine giftige Chemikalie (was genau kann ich euch auch nicht sagen) und steht im Verdacht Krebserregend zu sein. Solche Kondensatoren sollten mit Vorsicht genossen werden. Sie gehören auf jedenfall zum Sondermüll. Am besten gar nicht direkt anfassen wenn einer ausgelaufen sein sollte. In Industrieanlagen müssen alle MP's bis 2010 verschwunden sein. Für den Privathaushalt wird das aber nicht gelten - wer sollte das bitte kontrollieren?
So, dazu noch - ganz kurz nur - etwas graue Theorie:
Ganz abstrakt ist ein Kondensator ein Elektrodenpaar. Die größe und der Abstand der beiden Platten bestimmt die Kapazität. Damit erklärt sich auch, dass ein hochkapazitiver Kondensator größer sein muss als einer mit einer niedrigen Kapazität. Da zwei Blechplatten von je 1m2 ziemlich unpraktisch sind hatte man die Idee zwei Metallfolien aufzuwickeln und dazwischen ein Dieelektrikum anzubringen. Früher war das oft Papier in Öl getränkt, heute meist eine Kunststofffolie. Es kann auch Glimmer verwendet werden. Bei den meisten Elkos und Folienkondensatoren handelt es sich daher um sog. Wickelkondensatoren. So ein Wickel muss nicht rund sein, der kann auch eckig ausgeführt werden (Abb 1 / Nr. 9-11). Eine ganz frühe Form des Kondensators war die sog. "Leidener Flasche" (siehe Wiki).
Ein Kondensator ist grundsätzlich ein Energiespeicher. So wird er auch zur Glättung einer pulsierenden Gleichspannung in Netzteilen eingesetzt. Diese Eigenschaft wird aber auch genutzt um z.B. Schaltvorgänge zu verzögern oder einen Oszillator aufzubauen.
Eine zweite Eigenschaft des Kondensator ist, dass er für Gleichspannung einen unendlich hohen Widerstand darstellt, Wechselspannungen aber relativ ungehindert passieren lässt. Damit wird er in der Audiotechnik überaus nützlich.
Man findet an fast allen Verstärkerstufen am Eingang und am Ausgang einen Koppelkondensator. Hier hält er die der Signalwechselspannung überlagerte Gleichspannung (Betriebsspannung des V.) von der nächsten Stufe fern.