Turbo-Herd

Nachtrag 6.7.2005 - Es brennt

Nachtrag 22.10.2006 - Taucht nix wo Strom drin ist

Nachtrag 25.10.2006 - Scheiß Qualitätskontrolle

Nachtrag 12.09.2009 - Herd wieder kaputt

Ausgangssituation

In meiner Küche steht ein toller Herd. Das Besondere sind zwei Halogenkochplatten, mit denen man fast so schnell wie mit Gas kochen kann. Der Backofen hat ein Kernthermometer, welches man in den Braten steckt. Damit kann der Herd piepsen, wenn der Braten fertig ist - und zusätzlich ca. 20min vorher (zum Kartoffeln aufsetzen).

So weit so gut. Aber durch die geschickte Bauweise gelangt überkochende Suppe, die über die Vorderkante des Herdes läuft, nicht direkt auf den Fußboden. Vielmehr hangelt sie sich mittels Adhäsion in das Innere des Gerätes, wo sie dann irgendwann doch runtertropft. Bei geeigneter Menge himmelt man damit natürlich die Elektronik. Hab ich selbst probiert.
So sah der Herd mal aus

Da ich diesen Herd ja eigentlich Klasse finde, wurde er natürlich repariert!

Meine 1. Lösung

Im Herd befinden sich zwei Module, die etwa so aussehen:

Irgend so ein Mikrokontroller fragt die Drehschalter ab und steuert LED-Anzeigen und die Herdplatten über ein paar Triacs. Die Relais schalten bei geteilten Platten den zweiten Kreis dazu und können die Halogenbirnen in Reihe schalten um den Einschaltstrom zu begrenzen.

Das ganze habe ich funktionell und mechanisch nachempfunden, so dass man von außen gar nicht merkt, dass im Inneren ein Modul gefrickelt ist.

Wie man deutlich sieht, klappte der ganze Kram nicht auf Anhieb. Ein paar Fädeldrähte waren dann doch nötig.
Auf der Platine werkelte mal ein PIC-Mikrocontroller , der jetzt aber andere Aufgaben übernehmen muss. Das liegt daran, dass ich das grundsätzliche Problem (die Suppe) nicht beseitigt habe. Auch meine Schaltung war nur bedingt suppentauglich. Bei einer groß angelegten Sauerei hat es dann beide Module gerissen.

Das zweite Modul steuert auch den Backofen. Und außerdem die Halogenplatten, die es aber in sich haben. Beim Einschalten ziehen die 84A. Das geht ohne Tricks natürlich auf die Sicherung!
Also hab ich beschlossen, das ganze Problem endgültig zu lösen. Auch suppentechnisch.

Meine 2. Lösung

Ich bin an eine Handvoll gebrauchter Leistungshalbleiter (FETs) mit abgekniffenen Beinen gekommen. Die dürfen nun den Strom zu den Platten steuern. Für die Halogenplatten musste ich jeweils 2 nehmen, sonst machen sie richtig lautstark den Deckel auf. Ist übrigens eine prima Sache für Silvester oder als Partyknaller.

Der Aufbau ist modular. Die Leistungselektronik auf einer Platine in der Mitte, rechts daneben die Relais für den Backofen und das Haupt-Schütz, ganz links die Gleichrichter.

Die Steuer-Stromversorgung ist auf einer Zweiten und der intelligente PIC auf der dritten Platine.

Der PIC bekommt über eine RS232 Schnittstelle gesagt, welche Platte er wie stark einschalten soll. Und er meldet Backofen und Kerntemperaturwerte.

Die neue Frontblende klammert sich einfach an das Gerippe.

Gegenüber dem Original ist sie auch wirklich stark vereinfacht:

Ja, es ist nur noch ein Schalter (aus einem PC-Netzteil) übrig geblieben. Man beachte die Anti-Suppen-Krümmung der Frontblende im oberen Bereich.
Einstellen kann man das Ganze natürlich auch: Das Bediengerät habe ich in die Kranzleiste unter den Oberschränken eingebaut. So kann unser Kleinkind keinen Unfug mit dem Herd anstellen.

Das Ding hat endlose Dreh/Drück Knöpfe für jede Platte, sowie Timer und Backofentaste.
Durch das Display ist die Bedienung total einfach. Der M16C62-Mikrocontroller nimmt einem da viel Arbeit ab und zeigt alles genau an. So kann man für alles mögliche Timer setzen, den Backofen einstellen und natürlich auch die Leistungsstufen der Platten.

Hier ein paar Bildschirmbeispiele. Zuerst der Standardbildschirm: Die Drehknöpfe ändern die Leistungsstufe. Antippen schaltet die Außenkreise um.

Hintere Platten sind aus. Platte vorne links auf Stufe 14 mit Außenkreis zugeschaltet, vorne rechts auf Stufe 4, Backofen mit Oberhitze+Unterhitze, Backofen hat 22 Grad. Es ist kurz nach halb zwölf.
Tippen auf den rechten kleinen schwarzen Knubbel zeigt die Timer an. Erreichen einer Null, piepst und blinkt es und die Platte geht aus. Die Drehknöpfe addieren/subtrahieren je Schritt 30s. Auch wenn der Timer schon läuft. Dadurch kann man am Knopf drehen und die Zeit läuft trotzdem weiter, da nicht auf z.B. 30s gerundet wird.

Der linke Knubbel ist für den Backofen. 180 Grad ist der Defaultwert (für Pizza). Die Soll-Kerntemperatur des Fleischspießes ist 80 Grad. Unten rechts kann man sehen, dass kein Timer gesetzt ist. Würde man jetzt die Timer-Taste drücken, käme man in den Zeitschaltuhr-Modus. Dort kann man angeben, wann die Lasagne fertig sein soll und wie lange sie braucht. Den richtigen Startzeitpunkt errechnet sich der Herd dann selbst.

Um das Turbo-Feeling zu erhöhen übersteuert der Regler erstmal ordentlich. Wenn ich eine Platte höher drehe, wird erstmal volle Leistung draufgegeben und dann langsam zurückgeregelt. Drehe ich die Leistung runter, geht der Strom erst mal ganz weg und kommt dann langsam wieder.

Da im Standard-Bild (Leistungsstufen der Platten in den 4 Ecken des Displays) die Mitte so leer aussah, hab ich noch einen DCF-77 Empfänger spendiert, so dass man auch noch eine genaue Uhr hat.

Das ist natürlich auch für die Zeitschaltuhr unerlässlich, sonst sind am Tag der Zeitumstellung die Brötchen zum falschen Zeitpunkt fertig.

Eingeschaltet sieht das dann nach nicht mal 2 Sekunden so aus:

Leider komm ich nun mit einem handelsüblichen Herd, wie er bei anderen Leuten rumsteht, nur noch mäßig klar. Man gewöhnt sich ziemlich schnell an den Turbo-Herd.

Nachtrag 6.7.2005 - Es brennt

Schwarzer Qualm quillt aus dem Herd. Bestialischer Gestank. Schnell den Hauptschalter aus!

Was ist passiert? Beim Nudelkochen ist das Salzwasser plötzlich übergekocht und irgendwie da hingekommen, wo es weh tut. Die Brandstelle ist schnell gefunden: Die Relaisplatine für den Backofen ist verkohlt. Ich weiß noch nicht wie, aber die Flüssigkeit ist irgendwie bis da hingekommen und hat dort einen Brand verursacht. Auf den Relais waren noch Pfützen!

Wasser als Brandbeschleuniger. Wer hätte das gedacht!

Der Schaden sieht schlimmer aus als er eigentlich ist.

Zwei Relais-Gehäuse sind angekokelt, in der Platine ist ein 2Euro-großes Stück verkohlt und zwei Steckschuhe sind hinüber. Also hab ich eine neue Platine geätzt, die heilen Teile portiert und zwei neue Relais spendiert. Vorsichtshalber hab ich nun die Platinen mit Plastik-70 Spray etwas wassergeschützter gemacht.

Irgendwie hab ich den Verdacht, das Wasser ist zwischen Ceranfeld und Arbeitsplatte durchgekommen und dann genau über der Relaisplatine runtergetropft. Zu sehen ist aber irgendwie nichts. Keine verräterischen Salzkristalle oder so.
Jetzt denke ich über eine Platinenüberdachung nach - Vielleicht sogar mit Regenrinne! Das Fallrohr geht dann bis unter den Unterschrank. Oder es kommt mein Zucker-Wassermelder dran. Mal sehen...

Es sollte doch technisch möglich sein, einen Herd wasserüberkochfest zu bekommen!

Nachtrag 22.10.2006 - Taucht nix wo Strom drin ist

Im Ofen 3 Hähnchen, auf jeder Platte einen Topf, um Reis, Spargel, Karotten und Möhren zu einem gemeinsamen Essen mit den Nachbarn zu verwandeln. Fünf Minuten vor dem finalen "Piep" - Essen ist fertig - kam dann ein "klack" - im Herd alles dunkel.
Im Keller sah man: Sicherung L1 und L3 des Herdes rausgeflogen. Das taten sie beim erneuten Einschalten des Herdes auch immer wieder mit konstanter Bosheit. Das kann ja nur der Gleichrichter sein. Also flugs das Messgerät raus, den Herd rausgezogen und die Gleichrichter durchgemessen. Alle beide in Ordnung. Häää? Was kann es den sonst noch sein? Wenn die FETs kaputt wären, würden die Platten einfach an bleiben - aber nicht die Sicherungen schmeißen. Nochmal probieren - nochmal blitzt es im Schütz und die Sicherungen sind raus.
Verflixt. Den Herd kannste vergessen, lass uns erstmal was Essen!

Nach endloser Sucherei am nächsten Tag stellte sich heraus, das es einen weiteren Thermoschalter im Ceranfeld gibt, den ich bisher nicht kannte. Der schaltet L3 auf den Gehäuseventilator. Schade, dass meine Schaltung den aufgrund des heißen Backofens bereits auf L1 hatte.

Durch den unerwartet hohen Stromfluss war der Schalter festgebackt und hat auch nach dem Erkalten durchgeschaltet.
Kräftiges klopfen hat das Teil aber wiederbelebt. Der zweite Thermoschalter hinten am Backofen hat es dagegen hinter sich. Keine Ahnung, warum es den auch noch gerissen hat. Jedenfalls geht jetzt der Lüfter nicht mehr aus. Also hab ich den bösen Zahn gezogen und muss ihn bei Gelegenheit mal ersetzen. Die Anschlussisolierungen des Thermoschalters sind beim berühren total zerbröselt. Wird wohl gut warm da hinten...

Nach der Reparatur zeigte sich beim Einschalten, dass drei Plattenkreise nun permanent an sind. Grmpf, da ist noch mehr den Bach runter gegangen.

Mit dem Makroobjektiv hab ich dann auch ein paar böse Stellen gefunden. Zum einen Gammel am Gatewiderstand:

Zum anderen hat das herumstehende warme Gerät wohl eine Spinne angelockt, die mir einen zusätzlichen Gate-Widerstand verpasst hat:

Leider ist der FET dabei gestorben.

Hier die Schrottteile dieses Hühnerwahn-Wochenendes:

Bleibt zuguterletzt noch zu erwähnen, dass man auf 5min Kochzeit verzichten kann, wenn man die Nahrung einfach noch ein wenig im heißen Wasser liegen lässt, während man zwei Gleichrichter durchmisst.
Es hat jedenfalls trotz des Herdausfalls sehr lecker geschmeckt!

Nachtrag 25.10.2006 - Scheiß Qualitätskontrolle

Ein nigelnagelneuer Thermoschalter sorgt nun dafür, dass der Ventilator schon bei 50° Gehäusetemperatur anspringt. Eigentlich sollte der Püster schon rotieren , wenn man den Backofen einschaltet. Tut er aber nicht.
Also messen.

An der Platine kommen 5V Steuerspannung an - puh, der PIC ist noch heile. Aber am Ausgang des Treibers kommt nix an.
Also Treiber-IC defekt. Oder?
Am Treibereingang kommt auch nix an. Häääh? Sollte das eine kalte Lötstelle sein?

Die Lötstellen sehen prima aus, die Leiterbahnen sind richtig fett und weisen keine Risse auf.

Also die Kamera mit Makro raus und als Mikroskop benutzt.

Und nicht schlecht gestaunt!
Was man mit bloßem Auge nicht erkennt, wird auf dem Foto völlig klar:

Die Leiterbahn endet einen zehntel Millimeter vor dem IC. Das ist doch glatt ein Fehler im Layout! Und der ist seit dem Brand nicht aufgefallen. Der Lüfter kann also mit dieser Platine noch nie softwaregesteuert eingeschaltet worden sein.

Jetzt ist klar, warum der hintere Bimetallschalter abgeraucht ist: der hat die 400V/16A zwischen L1 und L3 abgekriegt!

Einen Tropfen Lötzinn spendiert und der Fehler war behoben.

Nun kann ich endlich wieder beruhigt schlafen, denn ich weiß: dem Herd wird nicht zu heiß!

Nachtrag 12.09.2009 - Herd wieder kaputt

Diesmal ging die Gehäusekühlung nicht mehr aus - der Lüfter lief ständig.

Einfache Ursache: der 50° Bimetallschalter an der Gehäuserückwand klemmte und wurde ersetzt. Ist ja nicht das erste Mal - aber nun sind meine Vorräte an 50° Bimetallschaltern erschöpft.
Wo ich den Herd schon mal raus hatte, habe ich gleich eine längst überfällige Erweiterung eingebaut: Die Betriebsled!

Jetzt kann man deutlich sehen, wenn man vergessen hat, den Herd abzuschalten - was nahezu täglich passiert ist.

Die 3mm Led ist einfach mit Sekundenkleber befestigt (auf dem Foto kaum zu sehen), der Vorwiderstand steckt im Schrumpfschlauch

Angeschlossen ist das Teil an den 5V der Controllerplatine.

Jetzt ist der Unterscheid zwischen "Herd noch an" und "Herd aus" auch ohne Brille erkennbar: