Einleitung: Höchstwertige DA-Wandler stellen besondere Anforderungen an die Stromversorgung, denn selbst allerfeinste Signale sollten nicht „verdeckt“ werden. Die Stromversorgung muss deshalb außerordentlich rausch- und störarm sein, was sich konsequent nur mit Accustrom erreichen lässt. Denn die stärksten, potentiellen Rauschquellen der Stromversorgung, Gleichrichter-Dioden und Spannungsregler, fallen weg. Außerdem steht mit NiMH-Accus für Impulse bis zu 20 !!! Ampere blitzschnell zur Verfügung.
NiMH-DA2-POWER ist deshalb zweigeteilt. Mit dem Print-RK-Trafo auf der Platine werden 2 x +10 Volt Gleichspannung bereitgestellt, zur Versorgung des digitalen Teils der DAC-UPs und der Überwachung der Accus. Nach dem Einschalten dieses Trafos, und bei angeschlossenen Accus, wird per Relais die Accu-Stromversorgung für die analoge Ausgangs-Stufe der DAC-UPs freigegeben. Die DA-Wandler werden mit Accu-Strom versorgt, ohne Betätigung weiterer Schalter. Wird wieder ausgeschaltet, werden folgerichtig auch die Verbraucher von den Accus per Relais getrennt.
Bild 1: Foto der NiMH-DA2-POWER, links außen der scharze Kühlkörper, in der Mitte oben das Ladegerät für 12 NiMH-Zellen, und rechts der blaue Print-RK-Trafo, zur Versorgung des „digitalen Teils“. Darunter finden sich von links nach rechts der Accu-Anschluss und die Überwachungs-Schaltung. Die Verbraucher werden an der 8-poligen, grünen Klemmleiste angeschlossen, der digitale Teil der DAC-UPs an der schwarzen.
Entschuldigung: Wer alle Teile von der HiFiWERKSTATT bezieht, kann relativ sicher sein, dass alles wunschgemäß funktioniert, insofern ist diese Inbetriebnahme-Anleitung übertrieben ausführlich. Andererseits haben Sie es mit 230Volt ~ zu tun und mit Accus, die im Kurzschluss-Fall mehr als 20 (1700mAh) oder 80 Ampere (3600mAh) Strom liefern können, also bitte VORSICHT. Zur Inbetriebnahme muss nur ein Netzkabel mit der NiMH-DA2-POWER-Platine verbunden werden (der 2-pol. Platinen-Verbinder neben dem blauen Print-Trafo), die Accus, und der DA-UP-xxx angeschlossen werden, zuvor bitte das gelbe Massekabel der Accus zusammen mit dem gelben Kabel des DAC-UP in der Mitte der grünen 8-fach-Klemmleiste anschließen.
Beschreibung der Platine: Halten Sie die Platine so, dass der Print-Trafo oben rechts ist. Die rechte Hälfte mit diesem Trafo liefert 2 x + 10Volt, die zwei Wicklungen werden separat gleichgerichtet. Anschließend folgen 2 einstellbare Spannungs-Regler, ganz rechts unten wird der digitale Teil der DAC-UPs angeschlossen. Links oben auf der Platine ist das Ladegerät um einen MAX712 aufgebaut, angeschlossen werden dürfen nur 12 in Reihe geschaltete, schnelladefähige NiMH-Accus mit mindestens 1600mAh Kapazität !! Die Verbindung zu den Accus erfolgt über die 2-polige Stiftleiste links in der Mitte. Unten links werden an der grünen 8-fach Klemmleiste die „Verbraucher“ angeschlossen, es stehen 2 x Plus- und 2 x Minus-, sowie 4 x Masseanschlüsse zur Verfügung. Etwa in der Mitte unten findet sich die Accu-Überwachung um den LED-Treiber LM3914, die Verbindung zur Anzeige-Platine erfolgt über den 16-pol. Wannenstecker. Der „Zustand“ der Accus wird als Bargraph-Anzeige mit 8 LEDs angezeigt, je weniger davon leuchten, desto kleiner der Vorrat an Accustrom. Bei drohender Tiefentladung werden die Accus per Relais automatisch von den „Verbrauchern“ getrennt, dann leuchtet nur noch die rote LED „OFF“, alles andere, einschließlich optionalem LCD-Display, ist „aus“. Diese „Sperre“ lässt sich nur durch Einschalten des Ladegerätes wieder aufheben.
Inbetriebnahme: Es muss ein Netzkabel mit der NiMH-DA2-POWER-Platine verbunden werden, zum 2-pol. PL-Verbinder neben dem blauen Print-Trafo, über ein zweites Netzkabel kann der 2 x 18V-Trafo für das Ladegerät „aktiviert“ werden. Die 4 Sekundär-Anschlussdrähte des 18V-Trafos werden in die Klemmleiste links oben geschraubt, die 2 Trafo-Abgriffe werden parallel-geschaltet. Die Zuordnung der farbigen Drähte finden Sie im Bestückungs-Ausdruck. Nicht die Drähte kürzen, die sind 1.) lackiert und 2.) ist die Umhüllung ziemlich zäh. Bei „fliegender“ Inbetriebnahme werden die 2 Kabel der Primärseite des 2 x 18V-Trafos über einen Sicherungs-Halter mit dem Netzkabel verbunden, „Ein- und Ausgeschaltet“ wird mit dem Netzstecker. Im „Normalbetrieb“ ist nur der Print-Trafo am Netz. Per 16-pol. Flachkabel wird die Verbindung zum senkrecht-stehenden Wannenstecker der Anzeige-Platine gelegt.
Anschluss der Netzschalter im Gehäuse: Benötigt werden zwei 2-polige Netzschalter (250V/4A), z.B. Mini-Visi-Rocker, Conrad-Bestellnr.: 701734, einer davon sollte aus Platzgründen auf der Rückwand montiert werden. An die beiden unteren Anschlüsse der Schalter werden die Drähte des Trafos, bzw. die Zuleitung zur Platine, mittels Flachstecker angeschlossen, die jeweils mit Schrumpfschlauch isoliert werden. Die 230V-Zuleitung primärseitig absichern, z.B. per Kabel-Sicherungs-Halter (800mA-T). In jedem Fall muss das Netzkabel mit einer wirksamen Zugentlastung ausgestattet sein, z.B. Kabelverschraubung Conrad-Bestellnr.: 527190, oder es wird eine Kaltgeräte-Buchse montiert (mit integriertem Schalter). Der Anschluss des Netzkabels (0,75 – 1,5mm²) an die Schalter erfolgt ebenfalls mit Flachsteckern, die einzeln mit Schrumpfschlauch isoliert werden. Der Ladegerät-Netzschalter wird zum Netzschalter für den Print-Trafo parallel-geschaltet, damit ein unabhängiger Betrieb beider möglich ist. Netzkabel sollte auch im Gerät zweifach isoliert sein ! Es ist kein Fehler, alle Kabel im Gerät zu verdrillen. Der Schutzleiter muss bei Metallgehäusen direkt neben der Durchführung, oder dem Stecker, mit dem Gehäuse verbunden werden, am Einfachsten mittels Lötauge an der Platinen-Befestigung. Nicht vergessen, vor Inbetriebnahme die Sicherungen einzusetzen, 80mA-T auf der Platine und 800mA-T im Kabel. Alle im Text erwähnten Teile liegen bei, Schalter, Kabelverschraubungen, usw., auf Wunsch.
Es ist Sache des Kunden, die jeweils geltenden Sicherheits-Bestimmungen einzuhalten !!
Ladegerät: Es wird empfohlen, zuerst das Ladegerät alleine zu prüfen. Der über Kabel mit der Platine verbundene Transistor regelt den Ladestrom der Accus, und muss isoliert auf einen Kühlkörper montiert werden. An diesem Transistor werden bis zu 10 Watt in Wärme umgewandelt, ausreichende Kühlung/Belüftung ist sicher zu stellen, bei „fliegender“ Inbetriebnahme beim Laden der Accus den Kühlkörper senkrecht stellen. Beim Einbau in ein Gehäuse wird die Bodenplatte als „Kühlkörper“ mitgenutzt. Wenn Sie bei Gehäuse-Einbau das Bodenblech als Kühlkörper mitbenutzen, bohren Sie 3 x 3,5mm Löcher zur Befestigung des Kühlkörpers, zwischen Kühlkörper und Gehäuseboden Wärmeleitpaste einfügen. Gehen Sie von unten mit den Schrauben plus Fächerscheibe durch’s Blech, befestigen die Schrauben mit Klebeband, und können dann von oben alles leicht montieren. Wichtig ist, dass der Transistor zuerst auf dem Isolierplättchen und dann auf dem Kühlkörper liegt, und durch einen Isoliernippel elektrisch von der Mutter getrennt ist. Der Kühlkörper ist bei der Auslieferung entsprechend mit dem Transistor verschraubt. Überprüfen Sie nach dem Einbau ins Gehäuse unbedingt mit einem Durchgangs-Prüfer, dass keine leitende Verbindung des Transistors zum Gehäuse besteht !!
Die Accus anschließen (Plus und Minus an der zweipoligen Stiftleiste), überzeugen Sie sich VORHER – VORHER mindestens ZWEIMAL – ZWEIMAL, dass die Accus richtig gepolt angeschlossen werden. Das gelbe Massekabel der Accus bitte jetzt noch nicht anschließen.
Accus Laden: Die Accus werden teilgeladen geliefert, die Ruhespannung der 12 in Reihe geschalteten Zellen beträgt etwa 16V. Sind die Accus richtig gepolt am Ladegerät angeschlossen, bleibt die Spannung praktisch unverändert, und der Tantal-Kondensator hinter der 2-poligen Stiftleiste hat sich nicht raketengleich verabschiedet (DAS KANN IN’S AUGE GEHEN!!). Zweimal tief Luft holen, Voltmeter auf der 2-poligen Accu-Anschluss-Klemme halten, Netzschalter kurz an und sofort wieder aus. Irgendwo Rauchzeichen? Die Spannung muss langsam steigen um 1-2 Volt, die LED „MAINS“ und die LED „FASTCHG“ müssen leuchten, wenn die Anzeige-Platine mittels des Flachkabels angeschlossen ist. Wenn ALLES ist wie beschreiben, Ladegerät erneut einschalten und Voltmeter beobachten, die Spannung steigt, erst etwas schneller bis etwa 18 Volt, dann langsamer bis ca. 19 Volt. Alle 5 – 10 Minuten den Transistor auf dem Kühlkörper, und die großen Widerstände per Fingerspitze überprüfen, wird etwas „heiß“, ist nicht alles korrekt. Der große Widerstand R-Sense dient MAX712 als Stromsensor, der Spannungsabfall über den Widerstand sollte 250mV (+/- 5%) betragen, bitte (vorsichtig) überprüfen, und dabei keinen Kurzschluss verursachen. Der Ladestrom beträgt ca. 2,0 A (R-Sense = 0,15 Ohm). Sind die Accus voll, erlischt die LED „FASTCHG“ und das Ladegerät geht zur Erhaltungsladung über, ca. 15 – 30 mA „Ladestrom“. Zum „Frischhalten“ der Accus etwa nach jeweils 5 Ladevorgängen das Ladegerät über Nacht eingeschaltet lassen. Der Accupack kann z. B. mit Kabelbindern auf der Bodenplatte befestigt werden, aber bitte nicht direkt neben dem Regel-Transistor.
NiMH-Accus: Die Accus haben eine Kapazität von ca. 1700 oder 3600mAh, die Ladezeit beträgt maximal 1,5 Stunden. Das Schnelladen wird beendet, wenn die Spannung über den Accus etwa 3 – 5 Minuten gleich bleibt oder fällt. Bei Volladung sind die Accus jetzt „handwarm“. Neue Zellen „müssen sich erst an das Dasein als Accu“ gewöhnen, und lassen sich manchmal nicht sofort ganz volladen, das gibt sich aber nach einigen Ladevorgängen. Ähnliches kann man nach einer Tiefentladung beobachten, die Ladezeit ist kürzer als erwartet und die Zellen haben sich nicht erwärmt. Ladegerät ausschalten, und Gerät in Betrieb nehmen, nach einigen weiteren Ladevorgängen wird i.d.R. vollgeladen. NiMH-Accus zeigen keinen „Memory-Effekt“, es kann jederzeit nachgeladen werden. Die Lebensdauer der Accus wird mit 500-1000 Zyklen angegeben, um eine lange Lebensdauer zu erreichen, sollte nur wenn nötig nachgeladen werden.
Spannungs-Überwachung: Der LM3914 ist ein LED-Treiber, der analoge Spannungswerte „misst“ und das „Ergebnis“ linear per LED anzeigt. So lässt sich erkennen, ob die Spannung „im grünen Bereich“ liegt, ob demnächst nachgeladen werden sollte (gelbe LED), oder ob die Accus praktisch leer sind (nur noch die 2 roten LED leuchten). Die zu überwachende Spannung muss kleiner 5 Volt sein, dazu dient ein einstellbarer Spannungsteiler an Pin 8 des LM3914. Gegen Masse gemessen sind hier mit dem danaeben montierten Poti 3,06 Volt eingestellt. Das „Spannungs-Niveau“ der Accus kann sich im Laufe der Zeit ändern, dann kann die Spannung an Pin 8 angepasst werden. Leuchten z.B. nur noch die roten LED viel zu früh, weil die Accus noch weit mehr als ca. 1 Stunde Strom liefern, sollte an Pin 8 gegen Masse gemessen (grüne 8-fach Klemmleiste in der Mitte) eine höhere Spannung eingestellt werden, z.B. 3,15 Volt, anderenfalls natürlich eine niedrigere Spannung.
Tiefentlade-Schutz: Mit einigen Tricks ist es möglich, bei drohender Tiefentladung der Accus, den LM3914 zum Abschalten des Relais zu benutzen, das die Accus für die „Verbraucher“ freigibt. Über dieses Relais wird auch ein Optokoppler aktiviert, der die „enable-Funktion“ des einstellbaren Spannungs-Reglers LM2941 steuert. Damit wird der digitale Teil der DAC-UPs an- und ausgeschaltet, der seinerseits die Stummschaltung per Relais beim Ein- und Ausschalten steuert, und die rote LED „OFF“ aktiviert. Der Nachteil dieser komfortablen Schaltung ist der Stromverbrauch (etwa 150mA, wenn alle LED leuchten), der die Versorgung mit Netzstrom erzwingt. Das funktioniert aber nur, wenn Accus und Überwachungs-Schaltung auf eine gemeinsame Masse bezogen werden, was bedeutet, das nur die „positive“ Seite der Accus „überwacht“ wird. Damit muss sichergestellt sein, dass die Accus auf der Plus- und Minus-Seite gleich „belastet“ werden, dann werden beide „Seiten“ gleich schnell entladen. Bitte beachten Sie diesen Punkt, wenn Sie andere Platinen als die der HiFiWERKSTATT anschließen.
Print-Trafo: Sind die Accus geladen, Ladegerät ausschalten, dann den Print-Trafo einschalten. Nirgendwo Rauchzeichen? Dann bitte alles ausschalten und die DAC-UP-Platine anschließen. Mit Durchgangs-Prüfer auf korrekte Verbindungen (Polarität) überprüfen. Das gelbe Massekabel der Accus an der grünen 8-poligen Stiftleiste in der Mitte anschließen, zusammen mit dem gelben Kabel des DAC-UP.
Ladegerät überprüfen: Wenn der DAC-UP ordnungsgemäß funktioniert, schalten sie das Ladegerät ein. Leuchtet die LED „FASTCHG„, dürfen auch jetzt über den R-Sense-Widerstand nicht mehr und nicht weniger als 250mV +/- 5 % abfallen. Ladegerät ausschalten!
Glückwunsch — Sie haben es geschafft! Lassen Sie sich von der Musik verzaubern: Auflösung ohne Rauheit, Wiedergabe feinster Details und allerhöchster Frequenzen ohne jede künstliche Anreicherung, Musiker stehen dreidimensional im Raum: Das hätten Sie der CD nie zugetraut !!