Z-Diode defekt, Ursachen?

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon MuttiT am Mittwoch 17. Juli 2013, 11:33

Hallo zusammen,

ich besitze eine einfache Heimkinoanlage (Philips HTS 6515, ca. 4 Jahre alt), deren Spannungsversorgung zuletzt kaputt gegangen ist. Da die Garantie abgelaufen ist und der Kaufpreis eine teure Reparatur beim Hersteller nicht wirklich rechtfertigen würde, wollte ich selbst dem Problem auf den Grund gehen.

Nachdem ich das Gehäuse aufgeschraubt habe und die Netzteilplatine extrahiert hatte, ist mir eine Diode aufgefallen, die offensichtlich mal zu heiß geworden ist. Nach der Kennung auf dem Bauteil handelt es sich um eine 200V / 5 A Gleichrichterdiode (http://www.conrad.de/ce/de/product/152919/DIODE-DIOTEC-BY-550-200-5A-Diotec-BY550-200-Gehaeuseart-DO-201AD-IF-5-A-Sperrspannung-UR-200-V;jsessionid=04C470910CF78850BB7C96F6A96FC2B9.ASTPCEN07). Die Diode hab ich ausgelötet und geprüft... in beide Richtungen Kurzschluss, ergo tatsächlich defekt.

Jetzt ist meine Frage: Ist es nicht wahrscheinlich, dass auch andere Bauteile beschädigt wurden? Wonach könnte man suchen bzw. was könnte man prüfen? (Vorwiderstand? ICs?)

Ich hab zwar Physik studiert, aber meine praktischen Elektronikkenntnisse sind doch recht überschaubar.

Schönen Dank schonmal!
MuttiT
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon AkiSora am Mittwoch 17. Juli 2013, 12:17

Hallo
Im Netzteil des HTS6515 sehe ich keine BY550 verzeichnet.
Gib daher bitte die komplette(!) Gerätebezeichnung an, sowie POSITIONSBETZEICHNUNG(!) des Bauteils laut Bestückungsaufdruck. Fotos von der Platine und der Stelle, an der das Beuteil sitzt werden auch gern genommen.
Sonst wird das hier mal wieder das übliche Herumstochern im Nebel, was gerade bei Schaltnetzteilen nicht sonderlich zielführend ist.
AkiSora
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 17. Juli 2013, 12:23

Wie kommst du auf die Überschrift "Z-Diode defekt"?
Die BY550 ist en Netzgleichrichter und außerdem schon ein recht altes Modell.
Wahrscheinlich bekommst du sie unterm Strich z.B. hier billiger: http://www.ebay.de/itm/10-Dioden-BY550- ... 3f160d0f3c
Da es sich um einen Netzgleichrichter handelt, ist der Ersatz nicht besonders kritisch, aber vermutlich sind es derer vier in Form eines Brückengleichrichters, von denen wahrscheinlich mindestens eine Zweite etwas abbekommen hat.
Deshalb sollte man prinzipiell alle vier ersetzen.

Im übrigen sollte man bei der Ersatzteilbeschaffung nie allein der Beschreibung der Händler trauen, -und dem von dir verlinkten schon gar nicht-, sondern stets das Datenblatt des Herstellers studieren:
http://diotec.com/tl_files/diotec/files ... y55050.pdf

Ob die Diode "einfach so", oder an einem Kurzschluß der Last gestorben ist, erfährst du, wenn du bei ausgebauten Dioden mit dem Ohmmeter die Gleichspannungsseite des Gleichrichters untersuchst.

Wenn du da einen Kurzschluß findest, sind vermutlich einige der für die Lampenversorgung zuständigen MOSFETs hinüber, und das erfordert wahrscheinlich den Austausch des Lampennetzteils.
KV einholen!

Da die Lampennetzteile der Beamer ziemlich kompliziert aufgebaut sind, solltest du dich nicht daran versuchen, sondern eine eventuelle Reparatur berufenen Händen überlassen.


P.S.:
Ich bin mit der braunen Ware nicht sehr vertraut. Ich sehe gerade daß man "Heimkino" früher eher als Stereoanlage bezeichnet hätte.
Kino für Blinde so zusagen.
Da gibts natürlich auch keine Lampennetzteile. :(
Zuletzt geändert von anders am Mittwoch 17. Juli 2013, 12:39, insgesamt 2-mal geändert.
anders
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon MuttiT am Mittwoch 17. Juli 2013, 13:13

AkiSora hat geschrieben:Hallo
Im Netzteil des HTS6515 sehe ich keine BY550 verzeichnet.
Gib daher bitte die komplette(!) Gerätebezeichnung an, sowie POSITIONSBETZEICHNUNG(!) des Bauteils laut Bestückungsaufdruck. Fotos von der Platine und der Stelle, an der das Beuteil sitzt werden auch gern genommen.
Sonst wird das hier mal wieder das übliche Herumstochern im Nebel, was gerade bei Schaltnetzteilen nicht sonderlich zielführend ist.


Erstmal danke für deine Antwort.

Das Gerät heißt komplett einfach Philips HTS 6515 DVD Heimkino-System (http://www.amazon.de/gp/product/B001CWZUTQ/ref=oh_details_o04_s00_i00?ie=UTF8&psc=1). Eine genauere Bezeichnung habe ich nicht gefunden. Die Stromversorgung ist bei dem Gerät so organisiert, dass die Netzspannung zur Platine im Subwoofer geführt wird (dort ist der Defekt). Aus dem Subwoofer wird der DVD Player (vermutlich noch intakt) gespeist. Ggf. habe ich die Diode auch falsch angegeben. Die Kennung auf dem Bauelement lautet HER503 (http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... ER503.html).... den ersten Link von Conrad hatte ich angegeben, weil es der gleiche Diodentyp (richtig?) ist, den ich nachbestellen würde.

Soweit zum Baulelement. Ich habe noch ein Bild angehängt... die defekte Diode ist rot markiert.

Ich hoffe das hilft beim einkreisen des Problems... wie gesagt sind meine Elektronikkenntnisse eher mau.

Danke nochmal!
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon MuttiT am Mittwoch 17. Juli 2013, 13:18

anders hat geschrieben:Wie kommst du auf die Überschrift "Z-Diode defekt"?
Die BY550 ist en Netzgleichrichter und außerdem schon ein recht altes Modell.

Da es sich um einen Netzgleichrichter handelt, ist der Ersatz nicht besonders kritisch, aber vermutlich sind es derer vier in Form eines Brückengleichrichters, von denen wahrscheinlich mindestens eine Zweite etwas abbekommen hat.
Deshalb sollte man prinzipiell alle vier ersetzen.


Es handelt sich bei dieser "Heimkinoanlage" tatsächlich nur um einen DVD-(Medien)-Player mit Tonwiedergabe... also ohne Beamer etc.

Auf der Platine sehe ich nur eine dieser Dioden. Vier gleichartige kann ich ausschließen, deswegen vermute ich, dass der wahre Zweck eher kein Brückengleichrichter ist. Aber wie schon oben geschieben, habe ich auch die Diode falsch angegeben, was vermutlich zu Missverständnissen geführt hat.

Danke schonmal für deine Mühen!
MuttiT
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 17. Juli 2013, 13:24

weil es der gleiche Diodentyp (richtig?) ist
Nein, falsch.
Die HER503 ist viel schneller, die BY550 für Schaltnetzteile nicht geeignet.
anders
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon AkiSora am Mittwoch 17. Juli 2013, 15:16

Es hatte einen Grund, warum ich die POSITIONSNUMMER des Bauteils wissen wollte.
Und Positionsnummer laut Bestückungsaufdruck ist nicht die Typenbezeichnung des Bauteils sondern schlicht und einfach D927. - und da ich wusste, dass das auch nicht verständlich ist, die Bitte um das Foto.

Und wie richtig gesagt wurde; BY550 ist absoluter HUMBUG.

So und nun in medias res:
Zuerst besorgst du dir das Schaltbild zu der Kiste von elektrotanya.com

Und dann hätte ich mal gern noch ein Foto von OBEN auf diese Stelle mit der D927 auf dem auch die D922 (bzw die unbestückte Stelle zu sehen ist) sowie ein Foto der Platinenunterseite an dieser Stelle.

Im Augenblick sieht es so aus, als ob hier wieder die übliche Kostenoptimierung zugeschlagen hat.
Ursprünglich war für D927 eine Doppeldiode, bzw Diode im TO220-Gehäuse an der Position D922 vorgesehen gewesen. Die kann natürlich viel mehr Verlustleistung abführen als so ein mickeriger Plastepopel.
Da TO220 Dioden aber teurer sind, kam jemand wohl auf die geniale Idee für D922 eine UF3003 Diode einzubauen. Da die Bohrungen des TO220 Gehäuses bei D922 aber nicht mehr auf so einen Diode passen, bohrte man flugs zwei Neue Löcher und nannte diese Position D927.

Daher findet man die D927 auch nicht im Schaltplan verzeichnet (bzw heisst sie dort D922). Erst der Bestückungsplan führt sowohl D922 als auch D927 an verschiedenen Stellen auf.

Ich muss jetzt nochmal sehen wo die Diode hingeht. Auf jeden Fall wohl eine 12V - aber wahrscheinlich nur für den DVD Player und da vornehmlich die Mechanik. Es kann sein, wenn du viele schlechte/gebrannte DVD hast, die dem Abtaster viel mechanische Kokrrekturen abfordern, dass das dann da an der Diode auf Dauer Stress gibt.

In diesem Sinne: Du Fotos, ich weitergucken in Plan, was man messen könnte.
Bis dahin KEINE weiteren Reparaturversuche.
AkiSora
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon AkiSora am Mittwoch 17. Juli 2013, 17:00

UPDATE:
Die D927/922 versorgt wie vermutet die Mechanik für das DVD Laufwerk. Aber auch einige Hilfsspannungen für den Verstärkerteil werden noch von der 12V abgeleitet,- allerdings nichts wirklich "Stromhungriges".
Der einzig sinnvolle Test dürfte sein, mit dem Ohmmeter zu prüfen, ob über den Anschlüssen von C951 bzw C929 ein Kurz- oder Feinschluss zu messen ist. Durch Anstecken der entsprechenden Platinen von Subwoofer und DVD Teil lässt sich dann ermitteln ob und wo eine Ursache für das Versagen der Diode auszumachen ist.
Ist hier nichts auffälliges zu finden, sollte man D927 ersetzen. (*)
C951/C929 sollten wegen der hohen Ripple-Strombelastung durch die tote Diode auch getauscht werden.
Dann das Gerät langsam und mit strombegrenzung hochfahren.(**)
Das Netzteil/Gerät darf KEINESFALLS OHNE D927 eingeschaltet werden, da diverse Optokoppler zur Kontrolle der 3(!) SNT-Wandler von der von D927 erzeugten Spannung abhängen. U.a die Regelung der von D927 selbst erzeugten 12V (->Regelschleife per Optokoppler IC906 und Z-Diode TL431 IC905 zurück auf IC902 Q912).

Nota:
(*) Das Schaltbild listet für D922/D927 eine UF3003; 200V 3A (~UF5404-5408, ~BYW98-200).
Verbaut war mit HER503 bereits eine stärkere Diode; 200V 5A. Leider habe ich dazu auf die schnelle keine passenden Vergleichstypen gefunden.
Praktikabel, aber Overkill wären BYW80-200 (200V 20A), MUR1520 (200V 15A), oder MUR820 (200V 8A). Diese Typen kommen im DO220 Gehäuse ("zweipoliges TO220") und sollten mit etwas Geschick und unter beachtung der richtigen Polung in die Bohrungen der D927 passen.
Die Originalbestückung von D922 ikonnte ich nicht in Erfahrung bringen. Da es im Gehäuse TO220 vorgesehen ist, würde das eigentlich auf CT (Center-Tapped) Doppeldioden in Richtung MUR1020CT (10A,200V), MUR1620CT (16A,200V) hinweisen.
Wobei ich mal die sinnhaftigkeit einer Parallelschaltung von Dioden aussen vor lasse.- Aber wenn Chinesen Netzteile entwerfen...

(**) für Tips zur Strombegrenzung nach der Reparatur von Schaltnetzteilen siehe auch:
http://www.capetronics.com/switching_power_supplies.htm
http://www.capetronics.com/switching_po ... #smpstslbt
AkiSora
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 17. Juli 2013, 19:21

Wobei ich mal die sinnhaftigkeit einer Parallelschaltung von Dioden aussen vor lasse.- Aber wenn Chinesen Netzteile entwerfen..
Das ist lt. Datenblättern für die Doppeldioden oftmals erlaubt.
Offenbar sind die elektrischen Eigenschaften der Geschwister auf dem gleichen Chip so gleichmäßig, und die thermische Kopplung ist so gut, daß kein thermisches Weglaufen eintritt, sofern der Layouter nicht einen Bock schießt.
anders
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon MuttiT am Donnerstag 18. Juli 2013, 10:38

Vielen Dank für die umfangreiche Hilfe! :top:

Im Anhang findet ihr noch ein paar Bilder als Übersicht von der Vorderseite/Rückseite der gesamten Platine und jeweils eine Detailansicht rund um die fragliche Diode. Die Diode ist in dabei bereits ausgelötet. Weiter habe ich noch nichts an der Platine gemacht, probiert oder gar gebastelt.

Ich habe nach dem Tipp die beiden Kondensatoren C951 bzw C929 geprüft. Beide scheinen ebenfalls defekt zu sein. (16V Nennspannung an eine Reihenschaltung aus C951(bzw. C929) und Voltmeter angelegt, 15,8V gemessen -> Kurzschluss)

Noch eine kurze Nachfrage:
AkiSora hat geschrieben:Das Netzteil/Gerät darf KEINESFALLS OHNE D927 eingeschaltet werden, da diverse Optokoppler zur Kontrolle der 3(!) SNT-Wandler von der von D927 erzeugten Spannung abhängen. U.a die Regelung der von D927 selbst erzeugten 12V (->Regelschleife per Optokoppler IC906 und Z-Diode TL431 IC905 zurück auf IC902 Q912).

Das Gerät war ja eingeschaltet als D927 kaputt gegangen ist. Sollte trotzdem bei den folgenden Bauteilen alles i. O. geblieben sein? Ich Frage nur nach, um ggf. weitere Tests machen zu können, bevor ich alles wieder zusammenbaue.

Ich würde mir also Ersatz für die Kondensatoren C951/C929 und die D927 Diode besorgen und die Teile wechseln. Noch eine Nachfrage bezgl. der Diode: Nachdem mir hier nochmal erklärt wurde, wofür CT steht, musste ich feststllen, dass die HER 503 auch eine CT HER 503 ist (Beschriftung auf dem Bauteil). Kann ich trotzdem dem Tipp folgen und eine BYW80-200 (200V 20A), MUR1520 (200V 15A), oder MUR820 (200V 8A) bestellen?

Danke für die Hilfe!
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon SAD am Donnerstag 18. Juli 2013, 14:51

Ich würde mal überprüfen,ob der Wandler/Spule nicht der Auslöser war,
für das Aufheizen der Diode.
Gruß SAD
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon AkiSora am Sonntag 21. Juli 2013, 15:54

Hallo.
Ich war leider ein paar Tage unabkömmlich...

Das Gerät war ja eingeschaltet als D927 kaputt gegangen ist. Sollte trotzdem bei den folgenden Bauteilen alles i. O. geblieben sein?
Es gibt begründete Hoffnung das dies der Fall ist. Aber alle Eventualitäten abzuprüfen sprengt den Rahmen jeglicher Fernhilfe.
Daher aber auch der Hinweis, das Netzteil nach der Reparatur mit dem "Glühlampentrick" (beginnend mit 25W, usw) einzuschalten.

16V Nennspannung an eine Reihenschaltung aus C951(bzw. C929) und Voltmeter angelegt, 15,8V gemessen -> Kurzschluss
Diese Art der Messung ist nicht aussagekräftig. Ohne den Elko auszulöten kommt da ohnehin nur Humbug bei raus.
Aber slebst bei ausgelötetem Elko misst du die Spannungsdifferenz zwischen Elkospannung und Spannungsquelle, wobei sich der Elko über den Innenwiderstand deines Voltmeters auflädt; Ucap=Ub[16v]*(1-e(-t/tau)). Bei mal abgeschätzten 1000uF (Elko) und 1MOhm (Innenwiderstand Multimeter) ergibt das ein tau von 1000s. Und das bedeutet in Zahlen; lässt du dein Messgerät 10s angeschlossen dann steigt die Kondensatorspannung von anfänglich 0V auf lediglich 0,16V an. Entsprechend fällt die Anzeige des Multimeters (die ja die Differenz aus Ub[16V] und Ucap anzeigt) innerhalb von 10s von Anfänglich 16V auf gerade einmal 15,84V.
Hättest du wenigstens statt des Voltmeters ein Amperemeter genommen, sähe die Sache komplett anders aus und du hättest den Leckstrom des Elkos feststellen können, was in der Tat gelegentlich von Nutzen ist...
Aber egal. Tausch die Dinger aus.

...die HER 503 auch eine CT HER 503 ist (Beschriftung auf dem Bauteil)

Könntest du bitte ein Foto der Diode einstellen samt Beschriftung? Ich finde im Augenblick kein Datenblatt zu einer HER503CT. Vielleicht ergibt sich mehr, wenn man den Hersteller herausfindet.
Eigentlich macht das Kürzel CT(**) nur im zusammenhang mit Doppeldioden,- also Bauteilen mit DREI Anschlussbeinchen einen Sinn.

Was die Wahl der Ersatztypen betrifft, so sind MUR820 und BYW80-200 von den nominellen Werten her ausreichend. Nur die Spitzenstrombelastbarkeit liegt mit 100A unter den mancherorts zitierten 150A der HER503. In wie weit das kritisch ist, kann man aus der Ferne nicht sagen. Näher dran wäre da die MUR1520.
Es spricht aber auch nichts dagegen die Position D927 aufzugeben und stattdessen die Position D922 mit einer MUR1620CT zu bestücken.
Da diese Teile nicht viel kosten kann man ruhig mehrere bestellen und schauen, welche Bestückung im Betrieb die geringste Wärmeentwicklung zeigt.


@anders
Offenbar sind die elektrischen Eigenschaften der Geschwister auf dem gleichen Chip so gleichmäßig, und die thermische Kopplung ist so gut, daß kein thermisches Weglaufen eintritt, sofern der Layouter nicht einen Bock schießt.
Ja, klar. Bei "inniger" Kopplung, wie sie bei Doppeldioden im TO220 vorliegt, ist das auch für mich nachvollziehbar. Nur das es inzwischen sogar explizit erwähnt wird, wo es doch in Ausbildung und Leere als Kardinalssünde gilt, wusste ich nicht. Bei Sonderanwendungen ist die Parallelschaltung ja schon lange üblich, aber mit selektierten Bauteilen, die weit unterhalb der Grenzwerte betrieben werden.
Doch wenn ich sehe, wie unsere Freunde aus dem Reich der Mitte in zunehmendem Maße auch DO-41 und DO-201 Plastepopel parallel klöppeln, mag ich nicht wirklich an innige thermische Kopplung oder selektierte Bauteile glauben.
:hf:

@SAD
Ich würde mal überprüfen,ob der Wandler/Spule nicht der Auslöser war,
für das Aufheizen der Diode.
Der Wandler überlebt den Kurzschluss der Diode ohne Probleme. Das Netzteilkonzept mit dem UC3843 ist recht Kurzschlussfest. Es ist möglich, dass die Spannungsregelung derart versagt hat dass das Netzteil zu hohe Ausgangsspannung lieferte und dadurch hinter der Diode ein Feinschluss entstand, der wiederum letztlich zu ihrer Überlastung führte. Das wird man erst sehen, wenn das Netzteil wieder läuft. Die Verfärbung der Platine legt aber eher den Schluss nahe, dass die Diode über viele Monde hinweg gut durchgegart wurde. :sm12:


---

**
Wäre vielleicht mal interessant ob CT bei den Dioden nun für Center Tap, Common Tap oder Cathode Tap steht...
Klassisch ließe sich CT aus dem Zusammenspiel dieser Doppeldioden mit Transformatoren, die einen Mittenabgriff (Center Tap) hatten, herleiten;
http://www.daenotes.com/electronics/dev ... -rectifier
Allerdings sind dabei - gerade in der Röhrentechnik - auch zumeist die Kathoden der (Röhren-)Dioden verbunden, so dass Cathode Tap auch zutreffend wäre.
Das Spiegelbild zur gemeinsamen Kathode,- also die Diode mit gemeinsamer Anode, müsste demnach dann AT heissen. Und die letzte Variante, bei der eine Anode mit einer Kathode verbunden wäre ST (Series tap).
Dieses Schema wird z.B. bei der BAT54 verwendet http://www.diodes.com/datasheets/ds30259.pdf
Aber die Anodische Schwester der Kathodischen MUR1620CT heisst MUR1620CTA und nicht MUR1620AT.
Also Common Tap weil die Dioden einen gemeinsamen Anschluss haben, mit dem Zusatz A wenn nötig?
Tja, eines der großen Mysterien der Elektronik, die ähnlich der "Driving Voltage" dazu geeignet sind Massen zu bewegen...
AkiSora
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon MuttiT am Montag 22. Juli 2013, 14:08

Danke nochmal für die ausführliche Antwort!

Ich habe mir die Ersatzteile jetzt bestellt und werde Ende der Woche mal einen Reparaturversuch machen. Die Glühlampe werde ich beim einschalten benutzen. Wenn ich nochmal Hilfe brauchen sollte, melde ich mich nochmal.

Im Anhang gibt's noch ein Bild der ausgelöteten Diode.... leider kann man nicht so ultraviel darauf erkennen, aber die Beschriftung lautet:
CT
HER503

CTHER503.jpg
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Zuletzt geändert von MuttiT am Montag 22. Juli 2013, 14:09, insgesamt 1-mal geändert.
MuttiT
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon AkiSora am Dienstag 30. Juli 2013, 17:52

Lieber Mutt,.
Das Moderator Erfinderlein meint, mich wegen Richtigstellungen von von ihm getroffenen Aussagen an anderer Stelle aus diesem Forum Mundtod machen und sperren zu müssen, habe ich daraus die Konsequenz gezogen, hier im Forum generell nicht mehr weiter zu helfen.
Tut mir leid für dich, aber mundtot machen lasse ich mich nicht, nur weil ich andere Meinung als ein Moderator bin.
Das ist ein freies LAND und freies Forum und kein Erfinderlein Polizeistaat.

Edit:
Hier gibt es Regeln und die werden eingehalten. Und Mundtod machen wir niemanden, aber das Recht falsche oder unrichtige Antworten richtig zu stellen musst du uns schon zubilligen. Über fachliche Fragen kann man((n) und Frau) auch sauber diskutieren!
Bernd
Zuletzt geändert von der mit den kurzen Armen am Mittwoch 31. Juli 2013, 15:47, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Z-Diode defekt, Ursachen?

Neuer Beitragvon Erfinderlein am Dienstag 30. Juli 2013, 19:34

So,so
Zuletzt geändert von Erfinderlein am Mittwoch 31. Juli 2013, 16:38, insgesamt 3-mal geändert.
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