Duson PA100 eindtrap defect na kortsluiting rechter kanaal


Het hangt er maar vanaf wat de waarde is van de emitterweerstanden die in de diverse modellen gebruikt worden. Ik zal later vandaag een bereking maken op basis van 20W klasse A bij 8 Ohm belasting.

vergeten

Golden Member

Op 22 augustus 2021 13:55:23 schreef Bram1982:

Anders maar jouw suggestie van 110mV aanhouden denk ik.

Bij teruglezen van dit topic zag ik dat het andere kanaal wel goed werkt.
Dan kan je daar de spanningen meten over de emitterweerstanden en die daaraan gelijk maken.

EDIT:
Eerder geplaatste aanduiding emitter-weerstanden aangevuld met de meetpunten/letters van dit schema.
Je meet zo over 2 emitterweerstanden tegelijk, dus hun waarde optellen bij berekenen van de juiste stroom.

[Bericht gewijzigd door vergeten op 22 augustus 2021 15:04:42 (26%)]

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Op 22 augustus 2021 14:01:42 schreef CornelisJ:
Het hangt er maar vanaf wat de waarde is van de emitterweerstanden die in de diverse modellen gebruikt worden. Ik zal later vandaag een bereking maken op basis van 20W klasse A bij 8 Ohm belasting.

OK, hier is mijn berekening, gebaseerd op de aanname dat deze versterker is ontworpen om tot 20W uitgangsvermogen in klasse A te werken (bij hogere uitgangsvermogens zal de versterker dan ik klasse AB werken).

P = I2*R = 20W. Met R=8 Ohm krijg je dan I=1.581A rms, dit komt overeen met I = 1.581 * wortel(2) = 2.236A peak. Om een piekstroom van 2.236A in klasse A te leveren, moet de ruststroom in de eindtrap ongeveer de helft hiervan zijn, dus 2.236/2 = 1.118 A. Omdat er twee eindtorren per kanaal parallel geschakeld zijn, betekent dit een russtroom van 1.118/2 = 0.559A per eindtor.

=> Bij een emitterweerstand van 0.22 Ohm voor elke eindtor moet de DC spanning over de 0.22 Ohm weerstand dan afgeregeld worden op 0.559A * 0.22ohm = 123mV. Die 110mV die ik eerder aangaf zat hier niet ver vanaf.

Als je de spanning over één 0.22 Ohm weerstand afregelt op 123mV, zou de spanning over de andere drie ongeveer hetzelfde moeten zijn. Het is raadzaam om dit te controleren. Bij een afwijking duidt dit op een probleem.

Overigens is het geen probleem om de ruststroom wat lager af te regelen. De versterker zal dan bij een uitgangsvermogen kleiner dan 20W al overschakelen naar klasse AB werking. Ik denk dat je hier in de praktijk weinig van zult werken. Bij de eerder aangegeven ruststroom van 0.5A per eindtor, dus 1A ruststroom totaal, zal de versterker tot 2A piekstroom naar de belasting in klasse A werken. Dit komt overeen met een vermogen van 16W RMS klasse A in 8 Ohm.

Op 22 augustus 2021 14:46:14 schreef CornelisJ:
[...]

OK, hier is mijn berekening, gebaseerd op de aanname dat deze versterker is ontworpen om tot 20W uitgangsvermogen in klasse A te werken (bij hogere uitgangsvermogens zal de versterker dan ik klasse AB werken).

P = I2*R = 20W. Met R=8 Ohm krijg je dan I=1.581A rms, dit komt overeen met I = 1.581 * wortel(2) = 2.236A peak. Om een piekstroom van 2.236A in klasse A te leveren, moet de ruststroom in de eindtrap ongeveer de helft hiervan zijn, dus 2.236/2 = 1.118 A. Omdat er twee eindtorren per kanaal parallel geschakeld zijn, betekent dit een russtroom van 1.118/2 = 0.559A per eindtor.

=> Bij een emitterweerstand van 0.22 Ohm voor elke eindtor moet de DC spanning over de 0.22 Ohm weerstand dan afgeregeld worden op 0.559A * 0.22ohm = 123mV. Die 110mV die ik eerder aangaf zat hier niet ver vanaf.

Als je de spanning over één 0.22 Ohm weerstand afregelt op 123mV, zou de spanning over de andere drie ongeveer hetzelfde moeten zijn. Het is raadzaam om dit te controleren. Bij een afwijking duidt dit op een probleem.

Overigens is het geen probleem om de ruststroom wat lager af te regelen. De versterker zal dan bij een uitgangsvermogen kleiner dan 20W al overschakelen naar klasse AB werking. Ik denk dat je hier in de praktijk weinig van zult werken. Bij de eerder aangegeven ruststroom van 0.5A per eindtor, dus 1A ruststroom totaal, zal de versterker tot 2A piekstroom naar de belasting in klasse A werken. Dit komt overeen met een vermogen van 16W RMS klasse A in 8 Ohm.

NOTABENE: Je moet de ruststroom pas afregelen nadat de eindtorren weer gemonteerd zijn op de oorspronkelijke grote koelplaten. Ik zie een foto in dit draadje waar na vervangen van de eindtorren tijdelijk kleine koelblokjes op de eindtorren zijn gemonteerd. Deze koelblokjes zijn veel te klein voor klasse A bedrijf! Bij afregelen van de ruststroom met deze kleine koelblokjes is de kans groot dat de eindtorren overlijden ten gevolge van oververhitting.

Afschatting van het vermogen dat deze versterker dissipeert: Als ik het goed begrijp is deze versterker gespecificeerd voor 100W uitgangsvermogen in 8 Ohm (tot 20W in klasse A, daarboven schakelt de versterker over naar klasse AB bedrijf). Om 100W in 8 Ohm te leveren, is een voedingsspaning van circa +/- 50V nodig. Bij een totale ruststroom van 1A, zal de totale ruststroom dissipatie verdeeld over de 4 eindtorren circa 100W zijn! Dit is 25W per eindtor. Hiervoor zijn grote koelblokken nodig. De kleine (tijdelijke) koelblokjes zijn veel te klein voor dissipatie van 25W per eindtor.

[Bericht gewijzigd door CornelisJ op 22 augustus 2021 15:13:33 (13%)]

Heel erg bedankt voor het uitgebreide antwoord!

Laatste twee vraagjes voor de zekerheid: Welke van de twee blauwe doosjes met schroefje is R19 als ik kijk naar de foto van de printplaat?

En over R14 (DC offset spanning op de uitgang van de versterker. De DC offset spanning is de spanning tussen de uitgang en ground) Zet ik dus de multimeter op de Rode(+) speaker aansluiting en de ground?

Ik doe het als volgt:
1)Nieuwe transistors plaatsen met kleine koelblokjes en de versterker paar seconden aanzetten om te zien of er uberhaupt nog geluid uit rechts wil komen.

2)Komt er geluid uit het rechterkanaal, meteen uitschakelen en de boel weer inbouwen en beide voltages aanpassen.

3)Beat Hotel draaien en hopen dat de boel niet weer ontploft ;)

Op 23 augustus 2021 02:07:13 schreef Bram1982:
Laatste twee vraagjes voor de zekerheid: Welke van de twee blauwe doosjes met schroefje is R19 als ik kijk naar de foto van de printplaat?

Na vergelijken van schema met de foto van de printplaat kom ik tot de conclusie dat de linker potmeter dient voor het afregelen van de ruststroom, en de rechter voor het afregelen van de DC-offset spanning op de uitgang van de versterker. Zie het plaatje hieronder.

Overigens wijkt het schema op meerdere plaatsen af van jouw PA 100 versterker. Niet alleen gebruikt jouw versterker andere waardes voor de emitter-weerstanden dan het schema, maar ook de schakeling voor het instellen van de ruststroom is anders.

De DC offset spanning is de spanning tussen de uitgang en ground. Zet ik dus de multimeter op de Rode(+) speaker aansluiting en de ground?

Dat is juist. Voor het meten van de DC-offset spanning meet je tussen de Rode(+) speaker aansluiting en de Zwarte(-) speaker aansluiting ( = ground ).

Ik doe het als volgt:
1)Nieuwe transistors plaatsen met kleine koelblokjes en de versterker paar seconden aanzetten om te zien of er uberhaupt nog geluid uit rechts wil komen.

2)Komt er geluid uit het rechterkanaal, meteen uitschakelen en de boel weer inbouwen en beide voltages aanpassen.

3)Beat Hotel draaien en hopen dat de boel niet weer ontploft ;)

Ja, dat zou moeten werken. En met de kleine koelblokjes echt zo kort mogelijk aanzetten!

Voordat je de nieuwe transistoren plaatst zou ik eerst de spanning over de emitter-weerstanden en de DC offset spanning meten op het goede kanaal, zoals al aangegeven door gebruiker "vergeten". Je weet dan wat je kunt verwachten, en je kunt de gemeten spanning over de weerstanden in het goede kanaal aanhouden als richtwaarde voor het gerepareerde kanaal.

Het meten en afregelen doe je uiteraard zonder signaal op de ingang van de versterker, en zonder speakers op de uitgang. Dit om te voorkomen dat je per ongeluk je speakers beschadigt in het geval dat er iets mis gaat.

Er komt inmiddels weer geluid uit de versterker. Heel erg bedankt voor de hulp tot nu toe. Heb de linker speaker DC offset ook nog een klein beetje aangepast met de potmeter. Is nu praktisch nul. Ik vermoed alleen dat er sprake is van thermal runaway op de rechterkant. Waarschijnlijk is dit ook de reden geweest waarom hij de eerste keer toen hij het weer deed na een minuutje er opeens uitklapte (de boel was ingebouwd). Heb e.e.a gemeten, want meten is weten zeggen ze:

De goede werkende linkerkant:
-Speaker DC offset praktisch 0
-Input voltage op eindtrap: 85 volt.
-Emitter weerstanden gemeten. Klimt omhoog vanaf een millivolt of 25 en stabiliseerd rond de 55 millivolt. Verbruik printplaat op 86 volt ingang: 400 milliampere.

De rechterkant:
-Speaker DC offset ook richting 0 gedraait (stond al bijna goed)
-Input voltage op eindtrap: 85 volt.
-Emitter weerstanden gemeten. Begint ook rond 25 millivolt, maar klimt omhoog tot ruim boven de 100 millivolt, stopte ook daar niet. Toen heb ik hem vlug uitgezet. Idem voor stroomverbruik. Verbruik ongeveer 400 milliampere in het begin, maar klimt gestaag omhoog. Er valt overigens niet tegenin te draaien met de potmeter.

Ik heb even snel gegoogled en zag dat thermal runaway een combinatie van een andere transistor en een weerstandje is. Zie overzichtsfoto in de bijlage. Zijn dit de thermal runaway protections die ik met rood heb omcirkeld? Het zijn setjes van twee die aan elkaar geplakt zitten (ik neem aan voor thermische match) + een weestandje. Heb de transistortjes los gehaald van elkaar om de typenummers te kunnen fotograferen.

Zie detail foto's.
Setje 1:
2x 2N 5550 M337
Is het deze?
https://www.conrad.nl/p/on-semiconductor-transistor-bjt-discreet-2n555

Setje 2:
2x 2N 5401 M348
En is dit deze?
https://www.reichelt.nl/nl/nl/transistor-pnp-to-92-160v-0-6a-0-625w-2n

In dit topic https://www.circuitsonline.net/forum/view/6288 vraagt iemand om bijna hetzelfde setje, maar dan gaat het om de 5551 (ipv 5550) Zijn er nieuwere versies van die dingen of alternatieven?

En op dit forum uit 2014 gaat het ook om een setje van 2N5551 / 2N5401
https://www.diyaudio.com/forums/solid-state/249149-whats-magic-2n5551-

Plan: Deze transistorsetjes vervangen. Of moet ik het (ook) nog ergens anders zoeken? De onderdelen kosten praktisch niks dus als ik voor de zekerheid nog een ander onderdeel kan meenemen (bijvoorbeeld die andere twee setjes) is dat wat mij betreft handiger dan steeds opnieuw beginnen.

High met Henk

Special Member

plak ze eens met beetje koelpasta tegen elkaar?
en heb je de eindtorren ook met koelpasta gemonteerd?

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Zal dat eens proberen. En ja, ik heb er een beetje koelpasta tussen gedaan.

Het lijkt toch echt thermal runaway te zijn. Ik moet continu erbij zitten met de schroevendraaier op de potmeter om het juiste voltage te houden. Als ik niks doen dan gaat hij steeds sneller omhoog of hij valt omlaag en blijft dan hangen op ongeveer 5 millivolt.

De linkerkant komt overigens als de boel goed opgewarmd is op 75 millivolt. Wat verder opviel is dat als ik de muziek even pauzeer er best wel een duidelijke achtergrondruis te horen ins.

Wellicht gerelateerd, maar als ik handmatige de boel op 75 millivolt hou gaat het niet weg.

vergeten

Golden Member

Ongeveer evenveel ruis als het goede kanaal?
Vergelijk het daarmee.

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

die blauwe potmetertjes zijn tenturns die 25 jaar op 1 stand hebben gestaan, die kan ook gammel zijn. tevens kan de ruststroom sturing ook al zijn meegenomen de 1e keer dat de trap doorsloeg. een transistor meet dan nog goed op diodestand, maar heeft amper nog hFe. doorgaans zitten er ook een stel kleine transistoren tegen het koelprofiel, de ruststroom is warmte afhankelijk dus zit het ook tegen het koelprofiel aan. doorgaans een 10-15 min wachten ivm opwarmen voor je de bias juist afregelt.

[Bericht gewijzigd door testman op 25 augustus 2021 10:01:52 (30%)]

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Staat het 'defecte' kanaal niet te oscilleren?
Even controleren met een scoop aan de uitgang.

Groeten, Ron.

Rechterkanaal heeft ruis + een brom (klinkt als 50Hz) Ik heb helaas geen scope hier... Het enige wat ik nu nog kan bedenken is zoveel mogelijk verdachte componenten nieuw plaatsen.

De print is qua solderen niet echt ingewikkeld, dus dat is nog enigzins praktisch. En anders houdt 't dan maar op vrees ik.

/Edit
Als de ruststroom regeling ook tegen de koelblokjes aanzit (en niet is wat ik met rood heb omcirkeld), dan zijn dat wellicht de MJE340 en MJE350. Die gaven inderdaad geen gekke waarden met de multimeter, maar die heb ik nog niet vervangen omdat de lokale shop ze hier niet had.

[Bericht gewijzigd door Bram1982 op 25 augustus 2021 14:37:13 (32%)]

Dag allen,

Helaas nog steeds geen goed werkende thermal runaway protectie... Onderstaande heb ik dus zonder succes gedaan. Iemand nog een idee?

Alle kleine transistorsetjes (de 5550 en 5401) vervangen door 5551 en 5401. Ook vervangen is de condensator rechts voor de zekerheid. Zie rode omcirkeling in de foto.

Aan de achterkant heb ik gister het hele setje van de 5 kleinere transistortjes integraal vervangen. (TIP42C, MJE 340, BD139, MJE350 en TIP41C) Ik had eerst alleen TIP42, BD139 en TIP41 vervangen omdat ik die andere twee niet kon krijgen in de locale shop. Nu de hele rij nogmaals.

Er zitten ook kleine condensatortjes (zie 3x gele omcirkeling) die parallel op de pootjes staan met de transistors op de achterkant. Ik dacht... misschien zijn die niet helemaal goed meer. Ik meet in elk geval geen kortsluiting bij die dingen. Ik heb zonder ze weg te halen vergelijkbare (bi-polaire) er tijdelijk even bij gesoldeerd. Zie fotos.

Ik heb alle weerstandjes gemeten en vergeleken met de kleurcode tabel. Ze geven bijna allen goede waarden, maar een enkeling lijkt een beetje beinvloedt te worden door een condensator. Ik weet, je moet ze eigenlijk loshalen maar ik zie niks geks dus. Die lichtblauwe weerstandjes met die twee zwarte ringen geven allemaal dezelfde lage Ohm waarde.

Toen dacht ik, misschien is er een andere printplaat in de versterker die de thermal runaway aanstuurt. Zie overzichtsfoto waarbij staat 'emitter out'. Voor de check heb ik aan de GOEDE kant die beide draden even losgehaald. Maar daar werkt de thermal runaway protectie dan nog steeds goed.

High met Henk

Special Member

Volgens mij heb ik dit antwoord al gegeven en geef je zelf nu ook al aan waar dit in zit:

Bij de lokale elektroboer!

Die zijn dus niet gematched.
Koop een setje wat dat wel is en je bent er zeer waarschijnlijk vanaf.

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Ze komen van Reichelt, maar ik weet niet of dat uitmaakt nog t.o.v lokale electroboer. Zal wel niet?

Anyway, gaat het dan alleen om de grote eindtrap torren (TIP35C en TIP36C) die matched moeten zijn of ook het rijtje van TIP42C, MJE340, BD139, MJE350 en TIP41C?

vergeten

Golden Member

Ik begrijp niet wat je allemaal aan het bedenken bent maar er is volgens mij helemaal geen typische thermal runaway protectie.
Die 2 aan elkaar geplakte transistors vormen samen een kleine verschilversterker.
Daarbij is het de bedoeling dat ze allebei dezelfde case temperatuur hebben, dit om onderlinge
(versterkings)verschillen (binnen die verschilversterker die ze samen vormen) door thermische invloeden zoveel mogelijk te beperken.

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Precies wat vergeten al zegt. ...
Die verschilversterker kan alleen een DC offset veroorzaken, en die is goed af te stellen als ik alles goed heb doorgelezen?
Het verlopen van de bias heeft een andere oorzaak, zonder scope wordt het wel lastig om een oorzaak gericht te zoeken.
Tantaaltjes bijvoorbeeld nog goed?
Matchen van de eindtransistoren zou niet echt nodig hoeven zijn, al zet ik er altijd van dezelfde produktiebadge er in. Je hebt er nu 4x hetzelfde merk
& produktiecode inzitten?

meer over car audio: www.12vhifi.nl

Dank nog voor de replies weer! Ik weet het is een lang topic zo, maar zonder jullie hulp zou dit ding nu sowieso kapot in de kast liggen of mij meer dan 400 euro gekost hebben. Om te beginnen even de vraag: wat zijn tantaaljes?

Ik zal proberen even zo goed mogelijk uit te leggen:
De eindtorren die erin zitten zijn TIP35c en TIP36c van dezelfde lokale winkel en van merk ST. Van Reichelt binnen gekregen de kleinere torren: TIP41C en TIP42C van Iscsemi en de MJE340 en MJE350 van CDIL. De BD139 van ST. Die zitten er nu in. (Eerder had ik van de lokale winkel andere merken BD139 en TIP41 en TIP42C, maar dat veranderde niets aan onderstaande verhaal.)

Alle controls op het voorpaneel (trebble, bass etc) werken. Ik heb hier even twee oude B&W 100 8hm speakers aangesloten. (niet erg als die uit elkaar klappen ;) ) Ik hoor geen verschil tussen links en rechts, kan het volume keihard zetten en het blijft prima. Gelijk volume links en rechts, hoge tonen, mid en bass klinkt allemaal goed en hetzelfde.

Dan dat bias voltage: Als ik de multimeter aansluit op de GOEDE linkerkant, dan begint het voltage ergens vanaf 20 millivolt om binnen een seconde of 30 rond de 65 te stoppen. Er lijkt sprake van een duidelijke bovengrens en ondergrens. Als ik aan dat blauwe kastje draai, dan kan ik het target voltage inderdaad omhoog of omlaag schroeven. De linkerkant warmt langzaam flink op zoals ie altijd deed.

Nu de rechterkant: Als ik de versterker aanzet blijft het voltage op ongeveer 5 millivolt. Geluid prima overigens. Anyway ik draai aan dat blauwe kastje om het richting de 65 te krijgen. Met het draaien begint het voltage inderdaad omhoog te lopen. Op een gegeven moment gaat het over de 65, dus dan draai ik het weer terug. Zo zit ik ruim 20 minuten met de schroevendraaier op dat kastje de boel te fine tunen en op 65 te houden. Echter zijn er steeds twee uitkomsten als ik niks meer doe: Of het voltage begint steeds sneller op te lopen en boven de 120millivolt zet ik dan direct de power uit. Of het voltage begint terug te zakken tot ongeveer 5.

In alle gevallen hoor ik geen verschil in geluidskwaliteit tussen links en rechts. Wel blijft het koelblok aan de rechterkant koud op 5 millivolt. Houd ik het voltage handmatig op 65, dan warmt de rechterkant wel op.

Op de rechterkant heb ik het volgende ingesteld om (hopelijk) te voorkomen dat de boel klapt. Ik heb het voltage laten oplopen tot 100millivolt en het koelblok flink warm laten worden. Daarna heb ik de instelling van het blauwe kastje gezocht waarbij hij vanaf dit voltage /temperatuur niet nog hoger gaat maar juist terugzakt. Gedachte is om te voorkomen dat als het volume erg hard gaat de kritische grens bereikt wordt en die thermal runaway (ik noem het nog maar even zo) weer gebeurd.

Als test heb ik vervolgens twee losse 4 Ohm speakertjes aangesloten die ik hier nog had liggen. Vervolgens met een frequenty generator op m'n telefoon een 40Hz toon gemaakt. Volume flink hard + bass (speakertje klapte bijna uit elkaar) Daarmee kreeg ik op m'n multimeter bias een maximaal voltage van +- 90 a 100, maar die liep niet verder omhoog.

Daarna de B&W DM100 speakers aangesloten en muziek aangezet. Paar nummers op erg hoog volume + extra bass. Afgelezen bias voltage maximaal 70. Nog harder (standje dak eraf) en dan zie ik hem bij sommige basstonen korte uitschieters maken naar over de 100. Maargoed, zag er ook niet goed uit voor de speaker...

High met Henk

Special Member

ehhhmm, misschien ten overvloede, maar heb je de ingang wel kortgesloten tijdens het instellen?

en anders zou ik toch nog even naar oscillatie gaan kijken (eigenlijk wel een scope nodig)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Yes, gedaan. Kwam daar niet verder mee, dus uiteindelijk maar even zoals bovenstaande ingesteld.

/Edit
Ik ken wel iemand met een scope, maar ben even benieuwd hoe ik dit met een scope zou kunnen troubleshooten?

[Bericht gewijzigd door Bram1982 op 29 augustus 2021 13:33:33 (38%)]

High met Henk

Special Member

Het hoort een mooie stabiele DC spanning te zijn op de uitgang (eventueel voor de koppel condensator)

Maar als het verhaal oscileert kun je de ruststroom niet instellen (net zoals je het met een signaal (muziek) niet in kan stellen.

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Ik zal hem spoedig eens bij iemand aan de scope leggen.

Wat is nu de manier waarop dit ding werkt? Is ie op het rechterkanaal over van klasse A naar AB ofzoiets?

Zit nu al een tijdje muziek te luisteren, maar ik kan voorlopig geen enkel verschil ontdekken in geluidskwaliteit tussen links en rechts.

Met een te lage bias heb je wat meer crossover vervorming, de overname van TIP35c naar TIP36c als die nog niet in hun lineaire gebied werken ( op de nuldoorgang van een sinus bijvoorbeeld is het goed te zien op 'n scope)
Dat zou je moeten kunnen horen op mid en vooral hoog op laag volume.

De tantaal eclco's zijn die gele druppervormige, maar zonder meetapparatuur doe je hier verder niet veel mee dan domweg wat onderdelen vervangen...

meer over car audio: www.12vhifi.nl