Triller-omvormers
door: Leo Snoeren
Onlangs kreeg ik een Philco autoradio ter reparatie aangeboden welke taal nog teken gaf. Na een eerste inspectie van de radio bleek dat, behalve de nodige lekke condensatoren, de trilleromvormer niet werkte.
Voor de jongere lezers onder u: het was een autoradio met buizen. Hierin is het gebruikelijk dat hoogspanning wordt opgewekt voor de anodes van de buizen door middel van een trilleromvormer. Zo’n trilleromvormer is een soort relais dat snel op en neer schakelt en op deze manier kan van gelijkspanning uit de accu een blokgolfachtige wisselspanning worden gemaakt. Deze wisselspanning wordt vervolgens in een transformator geleid en aan de secundaire kant van de transformator komt er dan ongeveer 250 Volt uit.
Deze wisselspanning wordt vervolgens gelijkgericht, in het onderhavige geval door een gelijkrichtbuis en afgevlakt en er ontstaat hoogspanning voor de buizen. Nu hebben trilleromvormers de vervelende eigenschap kapot te gaan en zij zijn praktisch niet meer te krijgen. Als je op een markt of beurs al een trilleromvormer vindt is het vaak een gebruikte en de vraag is dan doet hij het nog en zo ja hoelang? Repareren van zo’n omvormer is geen sinecure: vaak zijn de contactpuntjes verbrand, ingebrand of aan elkaar gesmolten.
Als je geluk hebt is de spoel nog heel maar ook deze wil nogal eens verbrand zijn. Het is natuurlijk mogelijk de spoel opnieuw te wikkelen en de contactpuntjes op te schuren, maar de ervaring heeft geleerd dat dit een bijzonder vervelend karweitje is, bovendien moet dan de triller weer in elkaar gezet worden en de contactpuntjes moeten nauwkeurig worden afgesteld. Het is mij eens overkomen dat ik een triller na reparatie perfect aan de gang had en twee dagen later waren er weer problemen met de contactpuntjes.
Dit werkt erg frustrerend en je vraagt je af waarom je zoveel tijd in zo’n triller hebt gestoken. Bij de bovengenoemde autoradio was ik niet van plan om de eerdere ervaring nog eens mee te maken en bedacht dat er wellicht een elektronische oplossing mogelijk was. Nu vind ik dat repareren of restaureren van een oude radio de originaliteit niet mag aantasten en dat het mogelijk moet zijn met een paar eenvoudige handelingen het toestel weer in zijn originele staat terug te brengen. Bovendien vind ik het een lelijk gezicht als je een oude radio openmaakt en je ziet op een paar meter afstand dat er in ‘gerommeld’ is.
Kortom de door mij vervaardigde elektronische trilleromvormer moest in dezelfde behuizing passen als de originele mechanische trilleromvormer en mocht niet meer aansluitingen hebben dan de originele trilleromvormer. (Deze had drie aansluitingen: twee van de uiteinden van de trafowikkelingen en een massa aansluiting). Uitgaande van het feit dat de twee aanwezige contactpuntjes zonder meer vervangen konden worden door twee transistoren,restte nog de vraag hoe stuur ik deze transistoren aan? De keuze hiervoor was snel gevallen op een multivibratortje, het soort schakelingetje dat ik in mijn jeugd al eens gebouwd had met twee leds die beurtelings aan en uit gaan. Zie voor verdere informatie het schema.
De voedingsspanning voor de multivibrator wordt beurtelings uit de linker en rechterkant van de transformator gehaald en de beide dioden zorgen ervoor dat buffercondensator C3 volgeladen blijft. De frequentie waarop de schakeling werkt ligt in de buurt van de 200 Hertz en zal, afhankelijk van de aangesloten trafo, wat hoger of lager liggen. Ik kwam tot 234 Hertz.
Tijdens het opstarten van de radio ligt de frequentie iets hoger omdat er dan nog geen stroom door de trafo loopt: eerst moet de gelijkrichtbuis opwarmen. Monteer T1 en T3 op een stevig stuk koelplaat, deze transistors worden behoorlijk warm. Neem voor R1, R2, R4 en R5 weerstanden van minimaal 0,5 Watt in verband met warmte ontwikkeling. R3 en R6 mogen gewoon kleine 0,2 Watt typen zijn. T2 en T4 hadden achteraf geen vermogenstransistoren hoeven zijn, maar ik had deze toevallig liggen en het werkt goed. Om het een en ander te completeren heb ik een printplaatje ontworpen waar alles op past.
Dit omdat ik wel meer van deze radio’s gerepareerd heb en niet verwacht dat deze de laatste is. Het printplaatje past precies in de behuizing van de trilleromvormer en tussen T1 en T3 kan een aluminium plaat bevestigd worden (bovenzijde haaks omzetten en een gaatje hierin boren).
De beide transistoren T1 en T3 wel isoleren met isolatiebusjes en mica plaatjes anders komen beide collectors aan elkaar en aan massa te liggen! Alle weerstanden en de beide dioden komen rechtop op de print te staan volgens bijgevoegde tekening. T1 en T3 staan met de ‘ruggen’ tegen elkaar, T2 en T4 staan dezelfde kant op, d.w.z. het koelvlakje naar rechts! Deze transistors hoeven niet op de koelplaat te worden bevestigd. Als u dit toch doet, isoleer ze dan t.o.v. de koelplaat.
De rechtopstaande aluminium plaat met haaks omgezette bovenkant kan bij montage in de originele behuizing met een paar parkerschroefjes worden vastgezet aan de bovenkant en op deze manier wordt de behuizing ook als koeling gebruikt. De rest wordt aan de fantasie van de bouwers overgelaten. Warm worden doet de originele schakeling ook dus de kans dat iemand het verschil tussen deze en de originele mechanische triller ontdekt is vrij klein, behalve dan dat de elektronische variant geen geluid maakt. Dit laatste werd in de Philco radio gecompenseerd door de transformator die een duidelijke 200 Hertz toon opwerkte die overigens niet storend is. Overigens is de radio inmiddels gerepareerd en wel terug bij zijn eigenaar, in de autoradio waren enkele koppelcondensatoren lek en de afvlakelco had nagenoeg geen capaciteit meer.
Zie hieronder het vervolg:
Enige tijd geleden heb ik in ons blad (RHT-2/2003) een elektronische trilleromvormer beschreven voor een Amerikaanse Philco autoradio. Toen deze schakeling afgebouwd was en bleek te werken, kwam ik tot de conclusie dat ik ergens in mijn ‘junk’-voorraad
nog een niet werkende Philips autoradio had liggen met hetzelfde probleem: een niet werkende trilleromvormer. Ik heb toen het plan opgevat om ook deze autoradio te voorzien van een elektronische triller.
Na bestudering van het schema bleek dat dit een wat ingewikkelder schakeling is dan die van de Philco autoradio. Het primaire deel is min of meer hetzelfde, maar secundair is het een ander verhaal. Er wordt namelijk in het Philips voedingsgedeelte geen gebruik gemaakt van een gelijkrichtbuis, maar de wisselspanning van de uitgang wordt door dezelfde triller gelijkgericht. Waarschijnlijk is dit gedaan om twee redenen:
1. het kost geen dure gelijkrichtbuis.
2. de effectiviteit van de schakeling is groter omdat gelijkrichtbuizen een tamelijk hoge inwendige weerstand hebben.
Hoe werkt dit nu? De transformator heeft een primaire en een secundaire wikkeling, beide met middenaftakking, waarbij de primaire wikkeling nog twee extra aftakkingen heeft. Dit in verband met de spanning waarop de radio werkt: 6 volt of 12 volt. Bij 12 volt worden de buitenste aansluitingen gebruikt en bij 6 volt accuspanning worden de binnenste aansluitingen gebruikt. Voor de hier beschreven schakeling maakt het niet uit welke aansluitingen van de transformator gebruikt worden, alleen moet er een draadbrug in de goede positie geplaatst worden op de print (positie 6 volt of positie 12 volt).
Terug naar de werking van de schakeling: als van de primaire spoel de ene kant wordt verbonden met massa, moet dezelfde kant van de secundaire spoel ook worden verbonden met massa. Op deze manier komt er op de middenaftakking van de secundaire spoel een hoge spanning te staan die positief is ten opzichte van massa. Dit is de anodespanning voor de buizen.
Figuur 1
In het schema van de getransistoriseerde variant is een en ander nog duidelijker te zien. Tevens zijn hierbij de aansluitpunten van de originele trillervoet gegeven en in figuur 2 staan deze gemerkt als bijvoorbeeld ‘C’.
Figuur 2
Voor het ontwerpje is een printplaatje bedacht waarbij de transistors BD201 op, figuur 3, op een koelplaatje gemonteerd worden.
Figuur 3
Een tekening van hoe zo’n koelplaatje eruit kan zien, is eveneens gegeven bij figuur 4. Gebruik hiervoor bij voorkeur aluminiumplaat van 1 tot 1,5 mm dikte en isoleer beide transistoren (T1 en T3) met een mica plaatje, op de collectors staat immers de accuspanning als de transistor niet geschakeld is! De frequentie van de oscillator is aangepast ten opzichte van de eerder beschreven trilleromvormer.
Figuur 4
Deze bedraagt nu ongeveer 50 hertz en dit is de frequentie waarbij de transformator zich het prettigst voelt. Dit in tegenstelling tot de transformator in de Philco radio die bij 50 hertz wel heel warm werd, maar niet veel presteerde.
Philips heeft dus blijkbaar gekozen voor een transformator met een standaard blikpakket zoals deze ook in netgevoede toestellen gebruikt werden.
Nog even een opmerking over het schema: de hierin getekende transformator is de bestaande transformator in de autoradio! Deze bevindt zich dus niet in de trillereenheid en is alleen getekend omwille van de duidelijkheid van het schema! Nadat de schakeling uitgebreid getest was, is de elektronische trilleromvormer in nog een aantal andere Philips autoradio’s gestoken om te controleren of deze elektronische variant wel universeel genoeg is.
In geen van de geteste exemplaren werden afwijkingen aangetroffen en wat opviel was dat de bekende zoemtoon die de mechanische variant opwekte in het audiosignaal veel zwakker was of zelfs geheel ontbrak! Kortom minder storing op de banden tijden het zenderzoeken en praktisch geen storing tijdens het luisteren naar een zender. De gehele print figuur 5, zoals deze door mij is ontworpen, past in de originele behuizing van de trilleromvormer en als het openen en sluiten hiervan voorzichtig geschiedt, zie je er niets meer van. Het verdient echter wel aanbeveling om duidelijk op de behuizing te vermelden of de triller inwendig op 12 volt of 6 volt is geschakeld om vergissingen te voorkomen.
Figuur 5
Tot slot nog een opmerking: deze trilleromvormer heb ik eens aangesloten op een Amroh trafo met twee maal een 6,3 volt wikkeling en de hoogspanning met dezelfde schakeling gelijkgericht. Resultaat? Werkt prima! Dus met behulp van deze schakeling kunt u ook een anodebatterij simuleren, bedenk echter wel dat het vermogen uit een accu of batterij moet komen en zeker op 6 volt voedingsspanning kost dit redelijk wat stroom. Zouden er mensen belangstelling hebben, dan is bij een voldoende groot aantal (bijvoorbeeld meer dan 20) mogelijkheid om de printplaat te laten maken.