Dissipatie transistoren, torren defect

Sine

Moderator

Ik snap het niet meer ...

Ik heb vier torren op een koelplaat zitten, 4x de 2n3716, die zou als maxima 150W 10A en 80V hebben.

Nu heb ik het geheel getest volgens het onderstaande schema, daarbij stel ik de basis stroom zo in dat er +- 3A door de hele schakeling loopt, 10 sec later klapt het hele ding in elkaar en zijn alle 4 de torren kaduuk, de totale dissipatie is dus 150W ( theoretisch zou 1 tor dit aan moeten kunnen )

How kan da ? wie het weet mag het zeggen.

Overtemp kan ik me niet voorstellen ik heb er een fototje bij gegooid hoe ze op hun koelplaat zitten, het moet een dubbele voeding worden dus de torren zitten om en om op de plaat om de warmte gelijk te verdelen. zoals gewoonlijk netjes met een mica plaatje koelpasta veer ringetjes.

code:


     .----------------o----------o------------o-------------o-------o
     |                |          |            |             |
     ^3A              |          |            |             |
     |                |          |            |             |
     |                |          |            |           |/
     |      o---------)----------)------------)-----------|
     |      |         |          |            |           |>
     |      |         |          |            |             |
     |      |         |          |            |             |
     |      |         |          |            |             |
     |      |         |          |          |/              |
     |      o---------)----------)----------|               |
     |      |         |          |          |>              |
     |      |         |          |            |             |
     |      |         |          |            |             |
    /+\     |         |        |/             |             |
   (   )    o---------)--------|              |             |
    \-/     |         |        |>             |             |
     |50V   |         |          |            |             |
     |4A    |         |          |            |             |
     |      |       |/           |            |             |
     |      o-------|            |            |             |
     |      |       |>           |            |             |
     |      |         |          |            |             |
     |      |         |          |            |             |
     |      |         |          |            |             |
     |      |        .-.        .-.          .-.           .-.
     |     /+\       | |        | |          | |           | |
     |    (   )      | |        | |          | |           | |
     |     \-/       '-' 0.1    '-' 0.1      '-' 0.1       '-' 0.1
     |      |+-50mA   |          |            |             |
     |      |         |          |            |             |
     '------o---------o----------o------------o-------------o-------o
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

http://members.home.nl/guidomennen/torren.jpg

KT88

Overleden

En daar heb je een Quad 405 voor opgeofferd? :-D

Die 150watt per tor is ideaal, dwz. met oneindige koeling.
Lang voor die tijd heb je al last van second breakdown, dat is een soort hotspot op de chip welke, door zijn hogere temperatuur tov. de rest van de chip, grote stroom gaat trekken, wordt nog heter etc. tot ze uitfikt.

Google eens op het begrip Safe Operating Area (SOAR) en vele dingen zullen je duidelijk worden.

Oa. ook waarom ik liever met MOSFETs en/of buizen werk :-D

" Ratings are for transistors.....tubes have guidelines" - www.audioconsultancy.nl -
echtepino

Golden Member

[domme vragen]en ringetjes onder de boutjes?[/domme vragen]

Word lid van de Benelux DX Club
Sine

Moderator

Op 4 augustus 2005 19:38:25 schreef KT88:
En daar heb je een Quad 405 voor opgeofferd? :-D

Die 150watt per tor is ideaal, dwz. met oneindige koeling.
Lang voor die tijd heb je al last van second breakdown, dat is een soort hotspot op de chip welke, door zijn hogere temperatuur tov. de rest van de chip, grote stroom gaat trekken, wordt nog heter etc. tot ze uitfikt.

Oa. ook waarom ik liever met MOSFETs en/of buizen werk :-D

Buizen begint langzaam aantrekkelijker te worden ja :P

Maar zonder flauwe kul, een kwart van de opgegeven rating zou toch vrij veilig moeten zijn ? (De 3055 heb ik al verder mishandeld )

Een Quad 405 zegt me niks overigens, ampje ? heeft een mosfet btw geen last van die zelfde verschijnselen ?

@pino, uiteraard ringetjes er onder, maar dat zou hier zelfs nog niks mogen uitmaken

KT88

Overleden

Op 4 augustus 2005 19:43:03 schreef Sine:
Maar zonder flauwe kul, een kwart van de opgegeven rating zou toch vrij veilig moeten zijn ? (De 3055 heb ik al verder mishandeld )

Je hebt een constante stroombron aan de basis hangen, er is geen temperatuurcompensatie.
Die torren gaan dus steeds meer stroom trekken (delta Ube=2 mV/graad C ), dat gaat vrij progressief.

Een Quad 405 zegt me niks overigens, ampje ? heeft een mosfet btw geen last van die zelfde verschijnselen ?

Het koellichaam lijkt erg op dat van een Quad 405.
Verticale MOSsen hebben geen last van dit soort opstookverschijnselen, de Rds-on neemt toe met toenemende stroom.

" Ratings are for transistors.....tubes have guidelines" - www.audioconsultancy.nl -
Sine

Moderator

Dan nog, de voeding die ik gebruikt heb is stroom begrensd op 5A dat zou nog moeten kunnen.

ik heb een andere zelfbouw voeding waar drie 2N3055's op een plaat zitten en die verstookt bij volle sluiting ongeveer 240W, dat over drie torren is 80W per tor, en die mag zo uit het hoofd 115W verstoken.

Ik blijf het vreemd vinden.

ik kan verkeerd zijn maar ik dacht dat een 2n3055 een beetje beknt staat als het werkpaard dat tegen wat mishandeling kan :)

My Tube is bigger then yours
Henry S.

Moderator

Zeker weten, ze verouderen dan alleen wat sneller. ;)

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.
KT88

Overleden

Op 4 augustus 2005 20:21:51 schreef Sine:
Dan nog, de voeding die ik gebruikt heb is stroom begrensd op 5A dat zou nog moeten kunnen.

Jaah, dat is dat regeltje dat jij zo slinks had verdonkeremaand in je reply:

Google eens op het begrip Safe Operating Area (SOAR) en vele dingen zullen je duidelijk worden.

>:-)

" Ratings are for transistors.....tubes have guidelines" - www.audioconsultancy.nl -

Sine, je hebt blijkbaar verzuimt je sommetjes te maken. Het maximum te dissiperen vermogen dat in de datasheet staat geldt alleen als je de junctietemperatuur op 25°C weet te houden.

Je dissipeert dus 150 W verdeeld over 4 transistoren. Als maximum junctie temperatuur staat in de datasheet 200°C vermeld. (Dit vindt ik een erg slecht plan gegeven de levensdur van de transtistoren). Maar goed, de omgevingstemperatuur is 25°C. De verschiltemperatuur is 175 K.
De totale thermische weerstand mag maximaal zijn:
175 K / 150 W = 1,167 K/W
De 4 transistoren met montage hebben een thermische weerstand van:
(1,17 K/W + 0,5 K/W)/4 = 0,418 K/W
Dat hoekprofiel heeft ook een zekere thermische weerstand incl. montage. Ik heb hier geen getallen voor, maar zeg 0,4 K/W.
Het koellichaam moet dan een thermische weerstand hebben van:
1,167 K/W - (0,418 K/W + 0,4 K/W) = 0,349 K/W

Ik betwijfel of dat koellichaam dat op de foto staat daar an voldoet. Zeker niet zoals hij daar op tafel ligt. (de vrije luchtstroom is behoorlijk geblokkeerd.)

Dit is nog geen verklaring waarom het zooitje al na 10 seconden het begeeft. Zijn alle bramen goed verwijderd van de boorgaten? Zaten er geen krassen op het hoekprofiel? Is het hoekprofiel goed aangesloten op het koellichaam? Dus met veel schroefjes en braam en krasloos.

Edit: Nog wat, die weerstanden van 0,1 ohm zijn wat krap om een thermische runnaway te voorkomen. Bij 3 A /4 staat er 75 mV over. Dat is wat weinig.

Ik heb weinig verstand van transistoren moet ik zeggen, ik speel meestal met mosfet's. Maar dit lijkt me een goed moment om weer eens wat bij te leren.
In je schema zie ik dat je 1 stroombron gebruikt voor alle vier de torren.
Als je grafiek 4 in de datasheet bekijkt zie je dat de spanningsval Ube vrij sterk verandert met de temperatuur.
Vb. bij Ibe 10ma gaan Ube van 0,7v naar 0,5V bij en junctie temp verhoging van 25-175°C
Door verschillen van de torren en verschillen in plaatsing op de koelrib kan 1 tor heter worden. Ube van die tor daalt dus Ibe stijgt. Bij de andere torren daalt die want totale stroom blijft constant. Die tor wordt dus nog heter.
Tot die tor doorfikt en dan is de volgende aan de beurt.
Lijkt me dat je ook basis weerstanden moet gebruiken ?

Edit: Ah, daarom staan die weerstanden juist daar |:-(

AKA fry, Stichting EMM, ElectroMagnetic Magnificence
Sine

Moderator

Ik betwijfel of dat koellichaam dat op de foto staat daar an voldoet. Zeker niet zoals hij daar op tafel ligt. (de vrije luchtstroom is behoorlijk geblokkeerd.)

Daar voeldoet ie zeker niet aan, er zit in de uiteindleijke voeding nog een voorregeling voor die de spanning over de tor op zo'n 10 a 15V moet houden.

Dit is nog geen verklaring waarom het zooitje al na 10 seconden het begeeft. Zijn alle bramen goed verwijderd van de boorgaten? Zaten er geen krassen op het hoekprofiel? Is het hoekprofiel goed aangesloten op het koellichaam? Dus met veel schroefjes en braam en krasloos.

Jup Jup en Jup, het hoek profiel zit met 10 M5 bouten op het koel lichaam geschroeft, dat zit wel goed, de torren worden ook niet opvallend heter dan het koel lichaam er onder.

Edit: Nog wat, die weerstanden van 0,1 ohm zijn wat krap om een thermische runnaway te voorkomen. Bij 3 A /4 staat er 75 mV over. Dat is wat weinig.

Klopt, die konden een stukje groter zijn.

Ik heb net een van die torren eens open gezaagd,

Nu zijn de technieken er de laatste jaren misschien op voorruit gegaan, maar deze DIE is wel ERG klein
http://members.home.nl/guidomennen/KIF_0836.jpg

http://members.home.nl/guidomennen/KIF_0839.jpg

[Bericht gewijzigd door Sine op 4 augustus 2005 22:39:42 ]

Henry S.

Moderator

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.
Sine

Moderator

Het lijkt er op,

Een 2n3055 ziet er zo uit :

http://members.home.nl/guidomennen/KIF_0843.jpg

Is er iemand bekend met dit merk / logo ?

http://members.home.nl/guidomennen/KIF_0844.jpg

[Bericht gewijzigd door Sine op 4 augustus 2005 22:48:04 ]

Sine

Moderator

Hmm..

De die van die 3055 is alweer een stuk kleiner dan dat die van mij ...

Het lijkt een beetje op het logo van semelab.
http://www.semelab.co.uk/pdf/bipolar/shortform/SF_2N3716.pdf
En Hier staat het ook niet tussen.

[Bericht gewijzigd door ArjanEmm op 4 augustus 2005 23:22:35 ]

AKA fry, Stichting EMM, ElectroMagnetic Magnificence
Hugo Welther

Moderator

Ik heb nog wel wat echte 2N7316's NOS op voorraad. Ik dacht van Motorola.

Ook nog wel een QUAD405 restauratieproject.
Een QUAD405 is een current-dumping versterker.

Neem het leven niet te serieus - je overleeft het toch niet. Elbert Hubbard (1856-1915)

het zou wel is fake kunnen zijn die torren

My Tube is bigger then yours
Sine

Moderator

Het begint er iig flink op te lijken,

Ik heb exact de zelfde setup als gisteren eens gedaan met vier willekeurige 2n3055's uit mijn torren bakje.

Uce / Ic :
http://members.home.nl/guidomennen/tor/KIF_0850.jpg

Ib :
http://members.home.nl/guidomennen/tor/KIF_0853.jpg

Zelfde opstelling ( aleen heb ik er op een gegeven moment maar een paar fans achter gezet, het geheel werd wel ERG warm

http://members.home.nl/guidomennen/tor/KIF_0855-1.jpg

Op het hoekprofiel gemeten :
http://members.home.nl/guidomennen/tor/KIF_0859.jpg

5A @ 50V = 250W zonder problemen en die 2n3716's knepen het al bij 3A !
Ik heb het geheel zo een half uurtje laten bakken, geen enkel probleem.

Ik heb nog een bizarre tor gevonden van dat merk overigens ...

die heeft NIET over mijn werkplaats vloer gesleept ! al ziet hij er wel zo uit.
http://members.home.nl/guidomennen/tor/KIF_0847.jpg

KT88

Overleden

Tja.....fake torren, dat had ik niet kunnen verzinnen :-(

Overigens zie je op de foto van die 3716 wel heel duidelijk de hotspot zitten.

" Ratings are for transistors.....tubes have guidelines" - www.audioconsultancy.nl -
Sine

Moderator

Jup, die is duidelijk uitgebrand.

Het is toch eigenlijk van de gekken dat je niet eens meer een normale transistor kunt kopen zonder te moeten kijken of het niet misschien een nepperd is.

En die krengen komen bij farnell vandaan ... morgen maar eens een telefoontje die kant op plegen.

Iemand nog enig idee waarvan dat logo is ?

http://members.home.nl/guidomennen/KIF_0844.jpg

free_electron

Silicon Member

dat logo is waarchijnlijk van NTE.
das een fabrikant die 'vervangonderdelen' levert
die BDV64 is een herlabelde. das waarchijnlijk geen BDV64 intern maar iets wat er kan voor doorgaan. NTE neemt een nest transistoren die in een bepaald gebied liggen , koop 1 vervanger die daar 'ongeveer' kan aan voldoen in grote getale en herlabelt ze. er lopen verschillende rechtzaken tegen NTE.

de die van de 2n3055 ziet er correct uit.
de opengezaagde met die 'geklemde grote lippen op de die is een tsjechische/russische kopie van de 3055.
komt van het fabrikaat Tesla uit een van de oostbloklanden.

bon nu over uw schema.
1) is uw stroom begrenzing op de basis wel correct ?
2) dergelijke driver is niet goed. als er 1 transistor door de knieen gaat krijgen de andeen meer basistroom op hun dat. de specs van de 3055 ontglippen mij effe maar eigenlijk zou 50 milliamp daar geen probleem mogen zijn. toch is het niet netjes. zet een basisweerstand of 1 stroombron per drivertor
3) de emitterweerstanden zijn vrij klein. wat er kan gebeuren is het volgende 1 transistor gaat 'hard aan' omdat die de laagste drempelspanning heevt ( Vbe)
de andere staan 'half' aan. de grootste stroom gaat dus door die die het hardst aanstaat. ( weg van minste weerstand) stel dat dit 40 ampere is .. door een 2n3055 ??.... boem. transistor petst erdoor.
nu zijn er 3 over. 1 van die drie heeft opnieuw de laagste drempel : de petst er door .. en zo voort tot de laatste het loodje legt.... je krijgt een cascade effect. de componentn gaan niet kapot door overdadeige basisstroom of dissipatie maar gewoon door tevel stroom erdor. dit is op te lossen door basisweerstandje. dit egaliseert mee. zet daar eens 100 in de basis. en meet ook eens de stromen door elke individuele transistor ... kan je veel uit leren.

Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
free_electron

Silicon Member

oei khad iets mislezen. je stroom is maar 4 amp en je hebt 2n3716. dat zouden ze moeten aankunnen ...
vreemd. ? zijnt ook van die met pijltjes erop ?

Professioneel ElectronenTemmer - siliconvalleygarage.com - De voltooid verleden tijd van 'halfgeleider' is 'zand' ... US 8,032,693 / US 7,714,746 / US 7,355,303 / US 7,098,557 / US 6,762,632 / EP 1804159 - Real programmers write Hex into ROM
Sine

Moderator

Sterker nog, dat is een foto van een gefaalde tor.

En nu ik ze goed bekijk zou het heel goed kunnen dat deze ook gerelabeled zijn, de oppervlakte van sommige torren ziet er vreemd uit, ze zijn licht grijs kleurig en voelen ruw aan.

Dat dit zo verkocht mag worden ...