De elco

Een aardige radio en niet teveel betaald, maar er moet wel wat aan opgeknapt worden. Volgens de verkoper speelt hij als een lier. Thuis gekomen blijkt het toestel inderdaad te spelen, dat wil zeggen, met enige moeite kunnen er enkele krachtige stations mee ontvangen worden. Wel met een hinderlijke brom. Bij dergelijke oude radio’s kan men dat verwachten. Veelal zijn de elektrolytische afvlakcondensatoren in kwaliteit achteruit gegaan.

Zo’n elco bestaat uit twee stroken aluminiumfolie die, gescheiden door in een boorzuur oplossing (elektrolyt ) gedrenkt papier, opgerold en in een koker ondergebracht worden. Bij het zogenoemd formeren met gelijkstroom ontstaat op een der stroken een oxidelaagje (AL₂O₃) dat het diëlektricum vormt. De geoxideerde strook is dan de positieve en het zuur met de andere strook de negatieve elektrode . De diëlektrische constante van het oxidelaagje is ongeveer 8. Het elektrolyt is in de loop der jaren verdroogd of er uitgelopen. Het oxidelaagje is te dun geworden en zorgt voor een hoge lekstroom en tevens is door een tekort aan elektrolyt de capaciteit terug gelopen.

Opnieuw formeren heeft geen enkele zin. Vervangen is de enige remedie. Toch kan het gebeuren dat het toestel na het vervangen van de elco’s toch blijft brommen. Het is bekend dat bij dubbelfasige gelijkrichting (in de meeste toestellen toegepast) tijdens elke periode van de wisselspanning de anoden van de gelijkrichtbuis beurtelings positief worden. De eerste elco, die we de reservoir of buffercondensator noemen krijgt in het ritme van twee maal de netfrequentie een laadimpuls. In de tijd dat beide anoden niet geleiden wordt de condensator gedeeltelijk ontladen door de stroom die nodig is voor de overige buizen.

Hierdoor daalt de spanning naar een bepaalde waarde, totdat er weer een laadimpuls komt. De spanning over de condensator is dus niet constant, maar schommelt tussen twee waarden in het ritme van de laadimpulsen. Dit gebeurt in een frequentie van 100 Hertz. Over de condensator staat dus een gelijkspanning met daarop gesuperponeerd een zaagtandvormige wisselspanning, die we de rimpelspanning noemen.

Deze is met een eenvoudig vuistregeltje te berekenen. Deze waarde is bij een dubbelfasige gelijkrichter 1,7 Volt per mA van de ontlaadstroom per µF van de condensator. Hebben we een C van 16 µF en een door het toestel afgenomen stroom 40 mA, dan is na berekening van deze formule de effectieve rimpelspanning (1,7 x 40) : 16 = 4,25 Volt.

Eenvoudig zou zijn de condensator te vergroten en daarmee de rimpelspanning te verkleinen. De laadstromen zijn maar kort en een veelvoud van de afgenomen stroom die het toestel verbruikt. We moeten dus rekening houden met de maximum stroom die de gelijkrichter kan leveren. In uitgebreide buizenvademecums wordt veelal de maximum waarde van de buffercondensator vermeld. Het is dus aan te raden deze capaciteitswaarde niet te overschrijden.

Achter de buffercondensator volgt meestal een laagdoorlaatfilter, vaak bestaande uit een smoorspoel en een afvlakcondensator. De verzwakking van de zaagtandvormige rimpelspanning door dit filter is ω² x L x C maal. Met een smoorspoel van 5 Henry en een C van 16 µF is dat een dertigvoudige verzwakking, zodat de effectieve rimpelspanning 4,25 / 30 = 0,14 Volt bedraagt. We kunnen nu spreken over een vrijwel bromvrije voedingsspanning.

Dat geldt echter bij de juiste stroomafname! Bij een grotere stroom neemt de rimpelspanning toe en dat kan gebeuren als een van de elco’s een te grote lekstroom heeft. Mocht na vervanging van slechte elco’s toch het toestel blijven brommen, is er elders een oorzaak in het toestel waardoor de stroomafname groter is dan normaal.

Meestal moeten we de oorzaak zoeken bij de grootste stroomafnemer in de radio en wel de eindbuis. Een niet absoluut lekvrije koppelcondensator tussen de anode van de voorgaande buis en het stuurrooster van de eindbuis kan dat rooster positief maken waardoor de eindbuis een ontoelaatbare hoge stroom gaat trekken.

Ook een storing in de negatiefvoorziening van deze buis kan er voor zorgen dat de instelling van deze eindbuis wordt verstoord. Bijvoorbeeld een geïsoleerd opgestelde elco van het filter, als het negatief wordt verkregen door de spanningsval over een weerstand in de minleiding, kan sluiting maken met het chassis.

Vaak wordt deze isolatiering vergeten bij het vervangen van de elco. Ook moet de aarding van de elco’s goed gecontroleerd worden , want een geringe overgangsweerstand kan er niet alleen voor storende brom zorgen maar kan er ook de oorzaak van zijn dat het HF-deel en de oscillator als het super betreft van het toestel niet of onvoldoende kunnen werken. Ook als de inwendige weerstand van de elco’s te groot zijn kan dat voor problemen zorgen. Een gewone rolblok condensator van 0,05 µF parallel over de filterelco kan er al voor zorgen dat het toestel beter zal spelen dan voorheen.

Piet van Schagen