Endstufe repariert..läuft 4 Wochen..geht dann wieder kaputt

[hifisch]

Hersteller: Tube Amp Company
Typenbezeichnung: Spark II
Chassi:

Vorhandene Messgeräte: Digital oder Analogvoltmeter
Schaltplan vorhanden: Nein
Dein Wissensstand: Blutiger Anfänger

Fehlerbeschreibung und Nachricht:
Hallo an das Elektronik Reparatur Forum!

Wer nicht mein ganzes Gelaber lesen mag: Im letzten Abschnitt steht so eine Art "Zusammenfassung". Und hier ist die ausführliche Version:

Nach der erfolgreichen ersten Reparatur meines Verstärkers mit Hilfe dieses Forums bin ich auf den Geschmack gekommen... und hab gleich die Reparatur eines weiteren Verstärkers in Angriff genommen. Auch die hat funktioniert, sogar ohne Hilfe. Doch jetzt ist dieser Verstärker wieder kaputt, und ich hoffe, dass jemand von Euch mir helfen kann...

Bei diesem Verstärker, dem Spark II von der Tube Amp Company, war ein Kanal kaputt, wegen Kurzschluss am Boxenkabel. Hab zwei Endstufentransistoren, einen "normalen" Widerstand und zwei Leistungswiderstände ausgetauscht, und er ging wieder. Für ca vier Wochen, auf kleiner bis mittlerer Lautstärke, oft mehrere Stunden.

Doch dann ging der gleiche Kanal "grundlos" wieder kaputt. Wieder die Endstufentransistoren. Alle anderen Bauteile (Transistoren, Widerstände, Dioden) scheinen in Ordnung zu sein (Vergleich des kaputten mit dem heilen Kanal). Hab dann einfach nochmal zwei neue Endstufentransistoren eingebaut. Diese wurden nach einigen Minuten leiser Musik so heiß, dass sie schon wieder durchbrannten. In diesen paar Minuten lief der Kanal aber einwandfrei.

Es muss also noch irgendein Teil kaputtgegangen sein. Aber welches? Die Transistoren haben paarweise alle die gleichen Ohmwerte, die Widerstände haben auch die richtigen Werte, Dioden haben nur in einer Richtung Durchgang. Kann auch ein Kondensator so einen Defekt verursachen? Die hab ich nicht geprüft. Wüsste auch nicht, wie. Und dass ich statt 2*2W-Leistungswiderständen 2*5W-Leistungswiderstände genommen hab, kann doch auch nicht der Grund sein!?!

Ich weiß, Ferndiagnose ist in diesem Fall wohl schwierig, aber vielleicht kann ein Profi ja Schlüsse aus dem besagten Verlauf des Defekts ziehen:

Kurzschluss am Boxenkabel - Endstufentransistoren und Widerstände erneuert - vier Wochen störungsfreier Betrieb - plötzlich brennen Endstufentransistoren wieder durch - Endstufentransistoren wieder erneuert - brennen wieder durch, allerdings nicht sofort, sondern erst, nachdem sie ein paar Minuten funktioniert haben.

Wär toll, wenn mir jemand einen Tipp geben könnte...

Viele Grüße

Hifisch

 

[Bertl100]

Hallo!
nun, hast du original transistoren verwendet oder ersatztypen?

in jedem fall muß jedoch bei reparaturen an endstufen danach der ruhestrom justiert werden! hast du das gemacht?
wenn er zu hoch war, ist es durchaus wahrscheinlich dass das ding zu heiß wird und dann nach einiger zeit abraucht!



Gruß
Bernhard

 

[esla]

in jedem fall muß jedoch bei reparaturen an endstufen danach der ruhestrom justiert werden! hast du das gemacht?

Hallo,

nachdem ich den ersten Beitrag von hifisch gelesen hatte, dachte ich mir genaus dasselbe. Da ich derzeit keine Ahnung vom Schaltbild habe... bitte Bernhards Hinweise auf den Ruhestromabgleich beachten!

Allein Teile austauschen und hoffen "es geht danach ja wieder" (ohne Messarbeiten) kann - muss aber nicht - klappen, in Endstufen würde ich da auf jeden Fall nochmals nachmessen und dementsprechend den Ruhestrom nachjustieren.

Gruß Jens

 

[hifisch]

Hallo und vielen Dank für Eure Hinweise!

Also, ich hab Transistoren mit exakt der gleichen Bezeichnung bekommen (TIP 41C und TIP 42C), optisch stimmen sie zu 95% mit den Originalen überein. Wohl ein anderer Hersteller.

Und bei der Sache mit dem Ruhestrom gibt es zwei Schwierigkeiten:

- Auf der Platine ist kein einziges Poti dafür zu finden. Scheint am kleinen Preis des Verstärkers zu liegen

- Ich wüsste allerdings auch nicht, wie ich vorgehen müsste, um den Ruhestrom einzustellen. Werd gleich mal im Forum nach Hinweisen suchen, doch ohne Poti werden mir die wohl eh nicht allzuviel nutzen.

Kann ich mir die Sache wie folgt vorstellen:

Aus beiden Kanälen kommt Musik in der gleichen Lautstärke, ohne Verzerrungen, Nebengeräusche etc. Daher ist kein Bauteil defekt. Der Transistor wird allerdings zu heiß auf Grund des zu hohen Stroms, den man eigentlich einstellen können sollte.

Kann auch ein defektes Bauteil für einen zu hohen Ruhestrom sorgen?

Und gibt es Möglichkeiten, den Ruhestrom ohne Poti "einzustellen"?

Viele Grüße

Hifisch

 

[Bertl100]

tja, ohne poti ist das in der tat ein problem!

aber auch in deiner endstufe dürfte eine schaltung zur stabilisierung des ruhestroms drin sein.
grob gesagt liegt die zwischen den basen von npn und pnp leistungstransistor.
möglicherweise ist da noch was kaputt.

ansonsten:
hat die endstufe emitterwiderstände? also größere widerstände (<=1ohm) an den emittern der leistungstransistoren?
über diesen kann man den spannungsabfall messen.
also nicht gegen masse messen, sondern über dem widerstand (ohne lautsprecher dran).
dann die werte von L und R vergleichen.

Gruß
Bernhard

 

[hifisch]

Hab die Endstufe grad nicht da, aber es gibt auf jeder Seite zwei "dicke" Widerstände, die am Transistor hängen. Bezeichnet mit 0.22 Ohm/2W. Das dürften sie wohl sein. Beim ersten Defekt (Kurzschluss Boxenkabel) sind die auch durch gewesen, hab sie dann auf der defekten Seite gegen 0.22 Ohm/5W getauscht (2W hatte Conrad nicht). Beim zweiten Defekt waren die neuen Widerstände verfärbt, gingen aber noch, hab sie dennoch wieder gegen neue getauscht.

Werd nachher mal die Spannung über den Widerständen messen und heut abend meine Messergebnisse verkünden

Gruß

Hifisch

 

[hifisch]

So, nun hab ich was gemessen.

Die Spannung war, wenn ich nicht irgendwas falsch gemacht habe, für mein Messgerät fast zu klein. Auf der heilen Seite hab ich +0,1 mV und -0,1mV gemessen. Und auf der kaputten Seite, auf der ich wieder neue Transistoren eingebaut habe, war eine langsam ansteigende Spannung zu messen. Direkt nach Einschalten war sie bei 0,2 mV (alle Werte jeweils einmal + und einmal -), und nach 10 Sekunden lag sie schon bei 0,3 mV. Auf der heilen Seite blieb es unterdessen bei 0,1 mV. Die kaputte Seite stieg relativ gleichmäßig bis 0,6 mV an, dann hab ich vorsichtshalber ausgemacht, obwohl die Transistoren noch nicht einmal warm waren. Danach nochmal eingeschaltet, wieder das gleiche Spiel. Heile Seite konstant bei 0,1 mV, kaputte Seite steigt langsam an, bei 0,6 mV wieder ausgemacht.

Mein Laienverstand sagt mir, dass es hier wohl nicht an der Einstellung des Ruhestroms liegen kann, sondern an irgendeinem defekten Bauteil, welches für das Ansteigen des Ruhestroms verantwortlich ist, oder? Vielleicht kann der Profi ja anhand dieses Verhaltens sogar sagen, welches Bauteil so etwas "anstellen" kann!?!

An den Basen der Leistungstransistoren hängen übrigens zwei Transistoren mit den Bezeichnungen C2383 und A1013. Kann gern versuchen, ein Schaltbild dieses Bereichs zu basteln, wenn es was nützt.

Bei den Messungen waren keine Boxenkabel dran, es lag kein Eingangssignal an, und die Lautstärke war auf 0.

Viele Grüße

Hifisch

 

[Bertl100]

ich meld mich morgen nochmal ausführlicher.

aber deine ansätze sind richtig.
ein schaltplan skizze wäre auch gut, da ich das gerät überhaupt nicht kenne.
dann finden wir wohl auch raus, was den ruhestrom stabilisieren soll.

interessant ist aber, dass der strom so klein ist.
vermutlich steigt er aber auf der defekten seite vor dem ausfall auf ein vielfaches des anfangswertes, vielleicht sogar auf das 100 fache oder mehr.

Gruß
Bernhard

 

[hifisch]

Hallo! So, nun hab ich meinen ersten Schaltplan gemalt! Aber nicht lachen! Hab auch erstmal nur den Teil mit den Endstufentransistoren gemacht, in der vorsichtigen Hoffnung, dass das vielleicht schon reicht! War nämlich schon schwer genug! Müsste aber ungefähr richtig sein. Weiß nur nicht, ob die Dioden richtigrum sind, aber ich denke, das sieht der Profi eh selbst! Den Teil, den ich faulerweise mit "div. Transistoren etc." bezeichnet habe, kann ich natürlich nachreichen, wenns sein muss... :shock:

Gruß

Hifisch

 

[Bertl100]

paßt schon so.
Beim A1013 und TIP42 ist der pfeil falsch rum. aber das macht jetzt nichts.

also.
der ruhestrom wird dadurch stabilisiert, dass der N5551 die spannung zwischen seinem kollektor und emitter auf ca. 2.4V hält.
durch die spannungsabfälle an den basis-emitterdioden liegt dann an dem 200Ohm ca. 1.2V an.

in anderen worten: in dieser schaltungsvarianten mit zwei darlingtonpaaren will jeder der vier transistoren (TIPs und C2382, A1013) ca. 0.6 V basis vorspannung haben.
zusammen ca. 2.4V.

wird nun das gerät warm, so genügen weniger als 0.6V vorspannung.
ja, es ist sogar so, dass wenn man trotzdem 0.6V nimmt, dass dann eben der ruhestrom zu hoch wird.
daher ist der N5551 da. er ist genauso temperaturabhängig wie die anderen transistoren. er senkt bei hohen temperaturen die 2.4V z.b. auf 2V ab. er müßte auch auf dem kühlkörper montiert sein!
ist er das?

Gruß
Bernhard

 

[hifisch]

Hallo!

Erstmal schon ein ganz herzliches Dankeschön für Deine Bemühungen! So macht das echt Spaß

Der N5551 ist ganz normal auf der Platine, nicht am Kühlkörper. Nur die TIP-Transistoren sind am Kühlkörper (hier das Amp-Chassis) montiert. Der N5551 befindet sich allerdings auf beiden Seiten am Rand der Platine, somit in relativer Nähe zu den TIP-Transistoren!?! Der N5551 ist auch ziemlich winzig (hab bisher nur große Transistoren auf einem Kühlkörper montiert gesehen).

Viele Grüße

Hifisch

 

[Bertl100]

der N5551 ist definitiv zur ruhestrom-stabilisierung!

ein transistor in dieser funktion ist IMMER auch am kühlkörper montiert (wenn es ein vernünftiges design ist!).
bei kleineren endstufen kann das dann auch ein TO92 sein.
gibts durchaus, dass dann ein TO92 mit einem federblech gegen den kühlkörper gedrückt wird. mit wärmeleitpaste dazwischen.

bist sicher, dass der original nicht am kühlkörper war?

Gruß
Bernhard

 

[Bertl100]

PS:
wenn du statt dem 2.7k widerstand eine 5k poti rein baust (oder besser ein 2.5k poti mit 2.2k in reihe) dann kann du den ruhestrom einstellen!
ich würd trotzdem auf alle fälle die N5551 auf den kühlkörper setzen.

Gruß
Bernhard

 

[hifisch]

Hmmm, ich könnte mir durchaus vorstellen, dass der Verstärker ein nicht allzu vernünftiges Design hat, da die Platinen in ein extrem kleines Gehäuse passen müssen. Und den Transistor noch mit extra Teilen am Kühlkörper anbringen ist für die Firma natürlich auch mit mehr Kosten verbunden :roll:

Auf jeden Fall sind die N5551 ganz original und offiziell auf der Platine. Das kann ich ohne jeden Zweifel versichern.

Das Poti werd ich morgen einlöten. Doch eins versteh ich nicht: Kann dadurch das stetige Ansteigen des Ruhestroms verhindert werden? Letztlich wird ja mit Hilfe des Potis nur ein anderer Widerstandswert als die momentanen 2.7k eingestellt. Ich als Ahnungsloser würde jetzt vermuten, dass ein anders dimensionierter Widerstand den Effekt des Ansteigens nur beschleunigen/verzögern, aber nicht verhindern kann!?!

Einen Austausch des N5551 oder eines anderen Bauteils hältst Du, so wie ich Dich verstehe, nicht für notwendig, oder?

Viele Grüße

Hifisch

 

[esla]

Auf jeden Fall sind die N5551 ganz original und offiziell auf der Platine. Das kann ich ohne jeden Zweifel versichern.

Ich klinke mich mal ein und Bernhard hat absolut das Richtige geraten. Was nützt ein Bauteil (N5551) auf der Platine, wenn es abhängig von der Temperatur der Enstufentransistoren Einfluss auf den Ruhestrom der Enstufentransistoren nehmen soll?

Sprich: durch Erhitzung der Endstufentransistoren müssen die ein wenig "eingebremst" werden (mal anschaulich umschrieben ), aber auch der N5551 würde, wenn er ebenfalls auf dem Kühlblech angebracht wäre, "leitender" werden und damit den Ruhestrom herunterziehen, da auch bei ihm zwischen C-E durch die Temperaturerhöhung ein geringerer Innenwiderstand vorhanden ist und er dadurch niederohmiger wird.

Auf der Platine macht der wenig Sinn oder das Gehäuse ist so knapp bemessen, dass da ohnehin mal was aufgrund thermaler Probleme schiefgehen musste.

@Bernhard: bitte korrigieren, falls ich mich falsch ausgedrückt habe, so habe ich es jedenfalls noch in Erinnerung. Früher machte man das u.a. auch mit NTC-Widerständen.

Gruß Jens

 

[hifisch]

Ich hab Euch hier mal ein paar Bilder hochgeladen, damit Ihr wisst, von welchen Größenordnungen wir eigentlich reden!

Aber was meint Ihr denn, ist ein korrekt eingestelltes Poti etwa schon des Rätsels Lösung? Das wär ja fast zu einfach :shock:

Zu den Bildern:

Ich hab das Chassis auf ein DinA4-Blatt gelegt, zwecks Größenvergleich. Die Endstufentransistoren hängen an dem 6Pin-Stecker und werden an das Chassis angeschraubt, der legendäre N5551 Transistor ist direkt neben ebendiesem 6Pin-Stecker und den grünen, von mir ersetzten Emitterwiderständen zu sehen.

Viele Grüße

Hifisch

]
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[Bertl100]

ja, ist schon so wie esla es erklärt!

ein frage wäre noch, warum nur ein kanal stirbt.
aber ich vermute einfach folgendes:

du hast ja überall erst mal gar nichts gemessen (0.1mV).
das heißt: die endstufe hat praktisch keinen ruhestrom.
das wird der grund sein, warum sie nicht von haus ist immer abraucht.
bei dem von dir reparierten kanal hast du nun die transistoren gewechselt.
diese sind von einem anderen hersteller. ich nehme an, dass in diesem kanal jetzt doch ein ruhestrom fließt (was ja eigentlich normal wäre), aber mit dieser situation kommt die endstufe nicht klar - wie auch, wenn der N5551 nicht am kühlkörper sitzt!

mit dem poti könntest du ggfs. den ruhestrom dann einstellbar machen.

also ich würde folgendes machen:
poti einbauen und auf alle fälle den N5551 an den kühlkörper kleben o.ä.
dann mit dem poti so einstellen, dass GERADE die spannung über den emitterwiderständen anfängt zu steigen.

danach auf alle fälle alles gründlich prüfen, d.h. mal lange laufen lassen, prüfen ob alles stabil bleibt. wenn es sicher funktionieren soll, würde ich auch die endstufe mal heißlaufen lassen (mit lautsprechern dran), dann LS weg, und nochmal ruhestrom messen.

das design dieser endstufe ist schon sehr, sehr zweifelhaft ....

Gruß
Bernhard

 

[esla]

das design dieser endstufe ist schon sehr, sehr zweifelhaft ....

Dem ist eigentlich nichts hinzuzufügen. Sieht alles viel zu klein aus, alles auf engstem Raum "zusammengestrickt".

Ist da eigentlich ein Lüfter irgendwo mit drin?

Gruß Jens

 

[Annalügt]

Hallo hifisch

elsa und Bertl haben ja nicht ganz unrecht, aber es sieht doch so aus als ob der 2N5551 schon immer dort wahr, ohne Verbindung zum Kühlelement. Und der Hersteller wird sich schon was dabei gedacht haben. Kenne den Amp, aber nur von Außen.

Mein Tipp, es sieht auf den Bildern so aus als ob man die Stecker der End TIP´s 41C-42C vertauschen könnte. Also getauschte gegen original, dann Messung an den erneuerten 0,22 Ohm erneut durchführen.

Tritt das gleiche Problem doch wieder auf (Anstieg von 0,1 auf über 0,6 Volt) ausschalten und schauen ob es am Ausgang LS im Leerlauf eine Gleichspannung zu Messen ist. Also noch mal runterkühlen lassen und dann
am Lautsprecherausgang Messen. Wenn ja dann schauen ob es zwischen Vor u. Endstufe einen Koppelkondensator gibt, hat irgendwas zwischen 1 bis 22µF. Manchmal sogar einen anderen Hersteller (sieht anders aus wie die anderen). Wenn nicht vom Lautstärkeregler in Signalrichtung Vorstufe zu finden. Vielleicht ist ja einer faul und gibt DC langsam durch.


Mfg Daniel

 

[hifisch]

Hui, hier ist ja schon wieder mächtig Anteilnahme an meinem "Schicksal"! Vielen Dank für all die Tipps!

Also, ich hab weitergebastelt, allerdings bevor ich die drei letzten Postings gelesen habe. Die neuesten Tipps konnte ich daher noch nicht berücksichtigen. Dennoch kann ich folgende Fortschritte vermelden:

Hab den 2.7K getauscht gegen 2.2K plus 2.5K-Poti. Bei Rges knapp 2.6K bekomm ich konstant 0.1mV Ruhestrom, genau wie auf der heilen Seite. Bereits kleinste Veränderungen des Potis wirken sich hier auf den Ruhestrom aus, nur bei knapp 2.6K hab ich auf beiden Seiten den gleichen Ruhestrom. Daher hab ich das Poti erstmal in dieser Einstellung gelassen.

Und siehe da, es funktioniert!!! Mehrere Stunden lang ohne Pause, allerdings noch nicht richtig laut! Hatte noch nicht den Mut, das Schicksal so herauszufordern... Hab den Eindruck, dass die neu eingebauten TIPs eine Winzigkeit weniger warm werden als die Originale, ob das ein gutes oder schlechtes Zeichen ist, vermag ich allerdings nicht zu sagen.

Wär der Verstärker nicht schon einmal 4 Wochen nach der Reparatur erneut abgeraucht, wär ich jetzt überzeugt, dass er wieder komplett in Ordnung ist. So bin ich natürlich weiterhin etwas skeptisch. Den Ruhestrom hab ich bei der ersten Reparatur allerdings nicht eingestellt, daher hab ich ja die leise Hoffnung, dass er diesmal mehr als 4 Wochen überlebt.

Den Ruhestrom so einstellen, dass er gerade anfängt zu steigen, das werd ich erstmal lieber nicht ausprobieren; die jetzige Variante, wo beidseitig das gleiche "Ruhestromverhalten" zu beobachten ist, wirkt auf mich eigentlich ganz vertrauenerweckend. Erst wenn er trotzdem wieder abraucht, dann werd ich mich vielleicht auf diese nächsthöhere Stufe des Ampdesigns trauen.

Das Tauschen der TIPs ist auch eine gute Idee, aber da der Ruhestrom ja bei 2.6K jetzt konstant ist, ist das momentan wohl nicht mehr notwendig.

Der Amp hat übrigens keinen Lüfter und auch keine Lüftungsschlitze, sondern ein komplett geschlossenes, recht kräftiges Metallgehäuse mit "kühlrippenartiger" Oberfläche. Wahrscheinlich wirds da drin so warm, dass die N5551 schon auf der Platine mächtig ins Schwitzen kommen

Ich denke, ich werd den Amp jetzt erstmal so lassen wie er gerade ist, in der Hoffnung, dass das Einstellen des Ruhestroms der entscheidende Unterschied zu meiner ersten Reparatur war. Sollte er wieder abrauchen, werd ich dann mal Eure weiteren Tipps "abarbeiten", ich hoffe allerdings, dass das nicht notwendig wird!

Darum an dieser Stelle ein ganz ganz herzliches Dankeschön für die vielen Tipps, die mir hier gegeben wurden! Gerade Bernhard hat ja nichts unversucht gelassen, meinem kleinen Amp zu neuem Leben zu verhelfen! Ich bin froh, dass sich Eure Mühe nun auch gelohnt hat und der Verstärker wieder funktioniert; ich hoffe, dass es diesmal mehr als 4 Wochen sind. Zusätzlich hab ich auch wieder einmal eine Menge dazugelernt, mein erstes Schaltbild gemalt... Was will man mehr!!

Also, nochmals vielen Dank an Euch und Kompliment an dieses tolle Forum!

Viele Grüße

Hifisch