Bauprojekt: Zerhacker für Röhrenautoradio

Die Ausgangssituation

Vor einiger Zeit fand ich auf einem Flohmarkt ein altes Autoradio, welches noch komplett mit Röhren bestückt war. Nach zähen Verhandlungen mit dem Verkäufer konnte ich das Gerät schließlich mein eigen nennen. Zu Hause stellte sich dann recht schnell heraus, dass die Zerhackerpatrone nicht mehr ordnungsgemäß funktionierte. Zwar konnte ich durch Reinigen der Kontakte das Teil wieder zum Schwingen bringen, aber bereits nach kurzer Zeit versagte die Mechanik erneut. Ein neuer Zerhacker mußte her. Dank Internet wurde ich zwar fündig, jedoch paßten die dort vertriebenen Patronen mechanisch nicht so recht in meine Schaltung. Kurzerhand entschloß ich mich dazu, einen Zerhacker selbst zu bauen. Zunächst muß man jedoch die Funktion dieses Bauteils verstehen.

Prinzipschaltbild eines Zerhackers

Mit Hilfe eines Elektromagneten werden über einen Hammer zwei Kontakte betätigt. Im Ruhezustand fließt über den Öffner K1 ein Strom durch den Elektromagneten. Dieser betätigt den Hammer und K2 wird geschlossen. Durch den Trafo fließt nun ein Strom. Gleichzeitig wird aber K1 geöffnet. Dadurch wird der Strom durch den Elektromagneten unterbrochen und der Hammer fällt wieder ab. K2 öffnet wieder und der Stromfluß durch den Trafo wird unterbrochen. Jetzt beginnt das ganze von vorne. Durch die ständige Wechselwirkung entsteht am Trafo eine zerhackte Gleichspannung mit einer Frequenz von ca. 50Hz. Daher auch der Name "Zerhacker". Diese rechteckförmige Spannung wird mit Hilfe eines Transformators hochtransformiert und man erhält am Ausgang eine dem Übersetzungsverhältnis entsprechende Ausgangsspannung. Nach Gleichrichtung und Siebung wird hieraus die Anodenspannung gewonnen. Soweit die kurze Funktionsbeschreibung eines Zerhackers. Heute wird diese Form der Spannungstransformation elektronisch realisiert. In Form von Schaltnetzteilen finden sie in vielen Geräten Verwendung. Der mechanische Schalter wird heute durch einen Leistungs - MOSFET ersetzt, welcher von einer bistabilen Kippstufe angesteuert wird. Das u.a. Schaltbild zeigt die elektronische Ersatzschaltung der Zerhackerpatrone, so wie sie in dem von mir erworbenen Autoradio eingesetzt wurde.

Schaltbild des "modernen Zerhackers"

Funktionsbeschreibung

Über R1 wird die bistabile Kippstufe, gebildet aus T1 und T2 (BC546 o.ä.) mit Spannung versorgt. Achtung, bei den alten Autoradios ist diese fast immer 6V. C1 glättet die Versorgungsspannung. R4 und R5 sowie C2 und C3 sind für die Kippfrequenz verantwortlich. Bei den hier gewählten Werten stellt sich eine Frequenz von etwa 55Hz ein, also in etwa die Schaltfrequenz der Zerhackerpatrone. Am Kollektor von T2 wird über R6 die Ansteuerung des MOSFET abgegriffen. Dabei bildet die RC Kombination R6, C4 ein Integrierglied, welches die rechteckförmige Ausgangsspannung der Kippstufe in einen sägezahnähnlichen Impuls verwandelt (integriert) Dadurch werden die Störgeräusche beim Schalten des Trafos deutlich reduziert. Als FET wird ein N- Kanal Power MOSFET Typ: SUP70N03 im TO220 Gehäuse verwendet. Durch seine hohe Verlustleistung und geringem RDS ist er speziell für Schaltaufgaben im Niederspannungsbereich geeignet. Die integrierte Freilaufdiode schließt die hohen Induktionsspannungen wirkungsvoll nach Masse kurz. Wegen der Einfachheit der Schaltung kann diese auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden. Es ist aber darauf zu achten, daß zwischen USchalt und Masse große Ströme fließen können. Entsprechend dicke Leiterquerschnitte sind zu wählen. Die komplette Schaltung ist so aufgebaut, daß sie bequem im alten Gehäuse des Zerhackers untergebracht werden kann. Hierfür wird die Patrone geöffnet und die Mechanik komplett entfernt. Die Platine wird mit den Kontakten des Sockels verlötet. Wegen der großen Wärmeentwicklung muß T3 zusätzlich gekühlt werden. Hierfür wurde ein passender Kühlkörper aus Aluminium hergestellt. Auf gute thermische Verbindung ist zu achten. Anschließend kann die komplette Schaltung wieder in das Gehäuse der Zerhackerpatrone hineingesteckt werden. Es ist darauf zu achten, daß keine spannungsführenden Teile (auch Kühlkörper) mit dem Gehäuse in Berührung kommen. Ich habe daher die komplette Schaltung mit Gießharz vergossen. Dank des neuen Zerhackers funktioniert mein Röhrenautoradio nun wieder wie 1956.

Bilder des neu aufgebauten Zerhackers

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