Überhitzung und Zuverlässigkeit des Sat-Receivers UFD552/HSS820
Ursache, Auswirkung und Messwerte

Als mein UFD552/HSS820 neu war, ist mir bereits seine starke Wärmeentwicklung aufgefallen. Außerdem störten mich während des Betriebes häufige Unterbrechungen der Festplatten(HD)-Wiedergabe und Klötzchenbildung bist hin zum totalen Zusammenbruch der Betriebssoftware. Das Bild war weg und es gab keine Reaktion mehr auf einen Tastendruck. Nach Ausschalten und erneutem Einschalten funktionierte es nur manchmal wieder. Meistens war eine längere Abkühlzeit nötig.

Nach Einbau eines Ventilators gab es keinen Zusammenbruch während des Betriebes mehr. Der Ventilator war an der Versorgungsspannung der HD angeschlossen und damit im Stand-by abgeschaltet. Scheinbar eine vernünftige Lösung.

Klötzchen im Bild während der HD-Wiedergabe gab es aber immer noch zu oft. Erst der Ersatz der Festplatte brachte hier Abhilfe. Die originale IBM-Platte (20GB, 5400Upm) hat nur einen Pufferspeicher (Cache) von 512 kByte und ist damit für Videoaufzeichnungen weniger geeignet. Praktisch alle neueren Platten haben 2000 kByte Puffer und funktionieren wesentlich besser. Ich war also zunächst zufrieden. Mit einer neueren Software funktionierte auch die IBM-Platte später besser.

Während der warmen Jahreszeit gab es Probleme mit Timeraufnahmen, von denen auch andere Besitzer berichteten. Typisch war in meinem Fall, dass der Receiver zum richtigen Zeitpunkt einschaltete, die Platte lief an - und dann Absturz. Anzeige "----" und keine Reaktion. Noch immer ein Hitzeproblem oder Störung der Versorgungsspannung beim Einschalten?

Ich habe meinen HSS820/UFD552 wieder zerlegt, um die Ursache systematisch zu erforschen. Das begann mit einem Thermometer und einer Überraschung.

Im Stand-by hatte der Kühlkörper des Prozessors satte 58 Grad (bei 24 Grad Umgebungstemperatur). Das Gerät stand frei und war geöffnet. Kein Wunder, dass es bei geschlossenem Gehäuse und zusätzlich im Schrank nicht mehr funktioniert.
Und wie warm ist der Prozessor im Normalbetrieb? Auch nicht wärmer! Der Prozessor heizt auch im Stand-by mit voller Leistung. Deshalb läuft der Lüfter ab sofort auch im Stand-by.

Jetzt konnte ich erklären, warum mein schönes Gerät an warmen Tagen unzuverlässiger ist als an kalten. Außerdem werden die Timer immer unzuverlässiger, je mehr Zeit zwischen Programmier/Einschalt- und Aufnahmezeitpunkt liegt. Beim Programmieren ist das Gerät meistens noch kalt, weil ich es unbenutzt völlig vom Netz trenne. Danach wird es immer wärmer, bis es nicht mehr mag.

Ebenso wie der Prozessor läuft auch das Schaltnetzteil ständig ungedrosselt. Erwartet hätte ich eine Notversorgung für den Timer und das Hochfahren des Hauptnetzteiles für den Betrieb.
Die immer erzeugten Spannungen werden im Stand-by nur durch Transistoren von einigen Verbrauchern abgeschaltet. Durch diese Konstruktion ist beim Einschalten (dem Übergang vom Stand-by zum Normalbetrieb) ein kurzzeitiger Einbruch der permanenten Versorgungsspannungen zu erwarten.

In der Praxis ist es ist tatsächlich wie befürchtet: Deutliche Einbrüche auf den Ausgängen des Schaltnetzteiles während der Einschaltprozedur. Die 5V-Dauerspannung, die zur Hauptplatine führt, bricht für 5 ms auf ca. 4,2V zusammen. Dabei macht es kaum etwas aus, ob die HD angeschlossen ist oder nicht. Der kurze Einbruch entsteht wahrscheinlich dadurch, dass mit einem Ruck viele entladene Kondensatoren auf die 5V-Leitung geschaltet werden. Während des Einschaltens der HD alleine sind bei eingeschaltetem Receiver keine Spannungseinbrüche erkennbar.
Die 12V Betriebsspannung bricht auf ähnliche Weise auf unter 11V zusammen. Während die Platte hoch läuft, ist außerdem noch ein Rippel überlagert, das der Kopfbewegung entspricht.
Wie weit sich derartige Spannungseinbrüche auf die Stabilität des laufenden Programms im Prozessor auswirken, ist ohne die Kenntnis von Schaltungsdetails nicht abschätzbar. Wahrscheinlich haben sie keinen Einfluss. Ich habe trotzdem den Stabilisierungskondensator der 5V von 1000 uF auf 4300 uF vergrößert. Damit fällt die Störung weniger drastisch aus.

Mit vergrößertem Kondensator und auch im Stand-by laufendem Lüfter sind sämtliche Probleme beseitigt. Fünf im Laufe eines Tages unter unterschiedlichen Bedingungen programmierte Aufzeichnungen wurden erfolgreich ausgeführt (das gab es früher nie). Der zweite Test umfasst 11 Aufzeichnungen, vom EPG in die Timer 1 bis 11 in umgekehrter Reihenfolge übernommen. Die zuerst ausgeführte Aufzeichnung wurde also zuletzt eingegeben. Dadurch entfallen bei aufeinander folgenden Sendungen die fünf Minuten Zeitzugabe am Ende einer Sendung. Auch dieser Test war erfolgreich.

Hier noch eine Übersicht über die Temperaturen des geschlossenen Gerätes im Schrank (Umgebungstemperatur um 24 Grad). Das soll anderen Besitzern einen Vergleich ermöglichen. Gemessen wird die Temperatur des Gehäusedeckels über dem Prozessor. Dort bläst (eher haucht) auch der Lüfter seine Abluft heraus. Die Festplatte befindet sich nicht im Gerät sondern daneben in einem Wechselrahmen.

Normalbetrieb mit laufendem Lüfter: 40 Grad
Normalbetrieb ohne Lüfter: 60 Grad (aus der Erinnerung abgeschätzt)
Stand-by mit laufendem Lüfter: 37 Grad
Stand-by ohne Lüfter: 43 Grad

Entsprechend einer Aussage von Kathrein, soll es Bauteile-Streuungen geben, durch die nur einige Geräte so heiß werden. Deshalb meine Empfehlung:
Bei Zuverlässigkeits-Problemen und einer Gehäusetemperatur über 40 Grad im Stand-by unbedingt einen Lüfter einbauen.