SPARC / KMT Endstufe schaltet auf Protect. Fehler gesucht.

  • Hallo.
    Ich habe hier eine SPARC SA2001 auf meinem Tisch stehen.
    Bei der funktioniert der eine Kanal nicht einwandfrei.


    Fehler:
    Wenn der Ausgangspegel zu hoch ist (etwa 40V peak), schaltet dieser Kanal auf einmal auf Protect.
    Nach Reduzierung des Pegels schaltet das Ausgangsrelais wieder ein.
    Bemerkung: Es ist keine Last angeschlossen. Die Endstufe ist sozusagen im Leerlauf. Gleiches Problem tritt aber auch mit Last auf.
    Wenn ich das Ausgangssignal vor dem Relais abgreife und auf einen Speaker gebe, hört man keinen defekt.
    Auch das Oszi zeigt einen recht sauberen Sinus, abgesehen davon, dass die Endstufe auf irgendeine Weise schwingt.
    (Extrem hochfrequent)
    Das Schwingen tritt aber ab und an auch bei dem anderen Kanal auf, sowie bei anderen Endstufen der Serie. Den OP hab ich auch schon getauscht.
    Die Schutzschaltung die abschaltet ist soviel ich weiß die Kurzschluss-Schutzschaltung.


    Habe hier mal den Schaltplan, vielleicht kann jemand etwas finden.
    Die gelben Bauteile hab ich durchgemessen, die müssten stimmen.
    Ab einer gewissen Ausgangsspannung steigt der Pegel bei -47V (Weg zur Schutzschaltung, da beim 33k Widerstand) schlagartig auf hohe positive Werte und löst das Relais aus.
    Wenn ich Diode D501 (unten wo die grüne Linie endet) herausnehme, dann gehts, aber dann ist im Ernstfall halt kein Kurzschlussschutz gegeben.





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  • Der Kurzschlussschutz wird nicht über Relaisschaltung erkannt, dass läuft über Q441/445.
    Das Schwingen der negativen Halbwelle triggert die unten erkennbare Relaisschaltung.
    Ursache für das Schwingen ist wohl der Treiberstrom für die Basis der Endtransistoren. Wenn das - wie du erwähntest - mehrere Modelle dieser Baureihe machen liegt wohl ein Designbock vor.
    Viel mehr kann man dazu nicht sagen. Ist ein Fall für die Elektronikwerkstatt, dürfte - sofern Designfehler - etwas aufwändiger werden.
    Viel Erfolg!

  • Durch Austauschen des C441 (47nF) der oberen Halbwelle schaltet die Stufe nicht mehr aus.
    Dass Q441 und Q445 für die Kurzschlusserkennung zuständig sind, ist klar. Q441 leitet das Signal ja an Q435 weiter, der dann nach unten in die Relaisschaltung (grüne Linie), richtig?


    Durch den wohl defekten C441 gelangt zu viel Spannung auf die Basis des Q441, der dann frühzeitig leitete.


    Hab den mal auf gut Glück diesen C441 getauscht, da ich den schlecht durchmessen kann.


    Ist es schlimm, wenn über dem einen Shunt 1,9mV und über einem benachbarten 2,6mV abfallen? Relativiert sich das mit einer Last oder wird dadurch der Transistor mit den 2,6mV stärker belastet?

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  • Der Kurzschlussschutz funktioniert immer in Richtung Ausgang - also Lautsprecher bzw. Minusseite (halt 2/4/8 Ohm dazwischen).
    Die 'grüne' Linie ist nur eine Referenzspannung für die Schutzschaltung (DC), die wiederum über den R503 Signal bekommt.
    C441 und 445 gehören zur lokalen Gegenkopplung der beiden Kurzschlussschutztransistoren.
    Q441 und 445 bekommen ihre Basisspannung nur über B/E von den 220Ohm Widerständen (443 usw.).
    Mach das Schwingen weg, dann spielt die Kiste.

  • Hi,


    - Ich gebe dem Meister recht: Das Schwingen muss zuerst weg. Ich würde mir den 4R7 und die Induktivität sowie den Ko gegen Masse am Ausgang (ich hab mal gelernt, dass da ein Zobelglied hingehört) untersuchen.


    Tomy

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  • Das Schwingen ist kein Designfehler. Die AM Modulation wäre deutlich hörbar. Also ich würde mal schauen ob auf der Seite zwischen den beiden Spannungen korrekt geschalteten wird. Verändert sich die AM Modulation mit dem Eingangssignal ?


    Da Auslösen der Schutzschaltung ist ja verständlich. Denn im NF Bereich sind die Kondensatoren für die Wechselspannung niederohmig. Wenn da etwas schwingt können die Arbeitspunkte sich verschieben. Deshalb sieht die Schutzschaltung auch Gleichspannung.


    Mach mal die Gegenkopplung auf und lege sie auf Masse. Die Verstärkung steigt sprunghaft an aber nun kann man das Signal verfolgen ab wo es schwingt. Damit die Fehlerhafte Stufe besser einkreisen. Es ist besser mit Last zu messen.

  • Ups... das mit der Masse würde ich mir nochmal überlegen...


    Gibt's auch noch einen Schaltplan vom Netzteil, bzw. gibt's evtl. zwei Massen oder Masse + Erde o.ä?


    Tomy

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  • Warum? Die Rückkopplung erfolgt über C431 u. R431 Warum was soll passieren? Ohne Signal ist diese Null mit Signal koppelt das Ausgangssignal dem Eingangssignal gegen. Die folge das die Schwingen auf der ganzen Stufe sichtbar sind. Ohne Gegenkopplung nicht. Nur in der defekten Stufe die Schwingen auslöst werden diese messbar. Nur so kann man in mehrstufigen Verstärkern Wechselstromfehler finden. Die Rückkopplung kann man gefahrlos auftrennen. Nur in der Luft ist schlecht dann schwingt der Verstärker ewt. doch unkontrolliert auf Grund der hohen Verstärkung.


    Ohne dies wichtige Maßnahme wird man noch stundenlang an dem Gerät herum Orakeln.


    Boucherot-Schaltung stellt die Last ohne Lautsprecher da bei hohen Frequenzen bzw. Linearisierung der Lautsprecherimpedanz. Es bildet auch einen Tiefpass. Besser ist es aber eine Last dran zu haben und wenn wir einen ohmschen Lastwiderstand haben ist der auch für die oberen Frequenzen wirksam :)

    Einmal editiert, zuletzt von marcoboy ()

  • Welchen 4,7R? R491 am Ausgang oder die nach den MJE350/340, die nach den MJE sind ok?
    Was meinst du mit Ko?
    Sinus ist an und für sich auf beiden halbwellen gleich groß, also dürften R425/R420 (33Ohm), sowie R414/R420 (910Ohm) und alles andere davor ok sein. Ruhestrom ist auch in etwa gleichverteilt. Überall auf beiden Seiten zwischen 1,9 und 2,6mV. Im Mittel 2,5mV. Der 1,9er ist ein kleiner Ausreißer. Offset liegt bei 0Vdc, abgesehen von der Oszillation.
    Morgen messe ich mal einiges durch und geb Rückmeldung. Ich mache auch mal neue Oszifotos.
    ohne Last habe ich ein Schwingen von einigen hundert mV auf dem Ausgang. Bei 8 Ohm Last (kein Signal verschwindet das Oszillieren).
    Bei Signal dann kommt es hin und wieder vor, soweit ich das noch in Erinnerung habe.
    Ich checke das mal morgen, dann auch mehr Infos, mehr Fotos.


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  • Hallo. Bevor ich mal das Ding verlege hier erstmal die genauen Oszifotos
    Die Oszifotos wurden bei einer Spannung von 1-2V gemacht, sowie bei höherem Output, etwa 20V.
    Je höher die Spannung wird, desto sauberer wird das Bild.
    Es machte keinen Unterschied bei 50Hz oder bei 1kHz zu messen, die Ergebnisse waren gleich.
    (Nur waren mir 50Hz angenehmer als 1kHz bei 20V :P)


    Anzumerken wäre, dass bei 8 oder 4 Ohm Last das Signal ab einem gewissen Pegel sauber ist.
    Kann man das nicht so lassen?


    (beim letzten ist der Maßstab falsch, das muss auch 5V pro Skalenteil = 1cm sein)




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  • Wenn ich das jetzt richtig beobachte schwingt der Apparat ja auf beiden Kanälen!? Mal mit und mal ohne Last.
    Rechts bei 8 Ohm Last ist auf jeden Fall ein Defekt. Linke Seite schwingt ohne Last, auch nicht korrekt.
    In so einem Fall betreibt man einen Endstufenkanal an einem externen Netzteil mit Strombegrenzung. Ich nehme dazu in der Werkstatt zwei getrennte 0-50V/3A Labornetzteile, und stelle die Strombegrenzung auf jeweils 1A ein - jetzt kann man schon mal in Ruhe arbeiten.
    Mach alle Endtransistoren ab, Basis hoch reicht. Schaue ob die Stufe mit zwei Endtransistoren läuft? Schwingt es weiter kommen auch diese beiden Endmänner ab. Treiberemitter mit 100Ohm verbinden und messen ob Amplitude da ist? Schwingt es? Falls ja alle Widerstände im Treiberzweig messen, ebenso alle Dioden 1N4148 usw.
    Falls das Dingen immer noch sendet mach R427 und R430 hoch und prüfe ob die Stromquellen Q423/424 die Biasschaltung mit Q421/422 symmetrisch bedienen!
    Das Prinzip der Ausgangsstufe ist ein recht seltenes Class H Design mit kaskadiertem zweitem Rail - wenn Q451 und Q456 nicht gescheit angesteuert werden oszilliert das wie Hulle, weil das obere bzw untere Rail an und aus geht.
    Das ist jetzt keine superschwierige Schaltung, aber birgt schon einige Tricks in sich die einem das Serviceleben nicht leichter machen.
    Diese Stufe würde ich nur mit separaten Labornetzteilen reparieren -alles andere wäre mir zu stressig und auch zu undifferenziert in der Vorgehensweise.
    Leider kann ich dir auch nicht auf den Punkt sagen "mach da und da...."
    Tip ist zu knappe Ströme in den Treibern!

  • Das war meine Vermutung das dass Rail hin und her schaltet ;) Dies ist von der Amplitude abhängig. Das Schwingen ohne last ist wie gesagt auch nicht normal. Normaler weise ist die Schaltung so ausgelegt das außerhalb des Nutzbereiches stark gegen gekoppelt wird. 33p, 100p. Schwingen darf da nicht mit oder ohne Last.


    Jeder hat ja so seine Methode den Fehler zu finden. Meine ist eben in solchen fälle die Rückkopplung auf Masse. Denn sämtliche Schwingungen und unsymmetrischen Signal von Fehlerhaften stufen sind bis nach den Eingangs OPV sichtbar. Ohne Rückkopplung nicht. Man muss aber aufpassen also das Signal geschirmt und mit kurzen Kapazitäten zuführen sonst schwingt das ewt. So kann man das Signal schön verfolgen und sehen welche Stufe nicht korrekt arbeitet.


    Man kann das auch so machen wie der Kollege alle stufen nach einander in Betrieb setzen. Die Schalung ist ja recht einfach :D Wenn du kein Netzteil hast nimm zwei Sofitten oder 15W Glühlampen. Ideal da der Spannungsabfall vom Strom abhängig ist. Sorgt aber dafür das dir da nichts um die Ohren fliegt.

  • Hi,


    klar, jeder repariert 'seine' Endstufen anders. Meine Soffitten sind normalerweise 10R/0.5W Widerstände.
    Ansonsten bau ich auch gerne die 'teueren' Transistoren erstmal aus.


    Gegen ein auftrennen der Gegenkopplung spricht ja nix, aber im konkreten Fall würde ich von einem 'auf Masse legen' Abstand nehmen.


    Eine 'flattern' der Versorgungsspannungsumschaltung sollte man doch auf einem Blick mit dem Oszi sehen, oder?


    Tomy

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  • Also Widerstände helfen da garnix. Der Sinn einer Glühlampe ist das sie ein Kaltleiter ist. Heißt im Kalten zustand ist sie sehr Niederohmig. Wenn viel Strom fließt wird sie schlagartig Hochohmig. Das Glimmen oder leuchten zeigt dir deutlich "hier ist etwas faul" Ein Widerstand hat seine 10Ohm bis er durchbrennt. Das kann manchmal dauern und da ist dann alles schon tot.


    Wenn man natürlich ein Netzteil mit Strombegrenzung hat dann ist natürlich viel besser.


    Warum nicht auf Masse legen? In dem Falle wird durch R403 u. R404 der OPV auf Masse gelegt die RC Kombination macht das Wechselspannunsmäßig. Die Gefahr ist nicht so groß als wenn der Eingang vom OPV in der Luft hängt.


    Das dass Rail nicht richtig schaltet sieht man doch. Die Amplituden Modulation entsteht durch das hin und her schalten bei kleinen Eingangsignalen.


    Mein Tip Gegenkopplung durch auftrennen des R431 u. C431 aufheben und auf Masse legen. Signal zuführen und Signal verfolgen. Man kann über eine Signal Zuführung durch einen Kondensator die defekte Stufe finden. Es ist wie beim Doktor. Besser ist man bringt es hin und lässt sich keine Diagnose aus dem Internet geben.

  • Ach so... du willst sozusagen das Ausgangsende auftrennen und auf Masse legen... da kann ich erstmal mit, wobei die Frage ist, ob die Stufe dann nicht DC-mässig abdriftet.


    Im Übrigen haben auch Kaltleiter eine gewisse Trägheit. Aber hat jeder so seine Erfahrungswerte.


    Tomy

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  • Warum? Nur die Verstärkung ändert sich. Die Gegengenkopplung wirkt am Eingangs OPV und Wechselstrommäßig für Stufe für den Treiber Strom da aber er zur Schwingunterdrückung. Im Prinzip kann man auch den Ausgang des OPVs Abkoppeln und das Signal über einen Kondensator zuführen. 33p werden erst sehr weit oben wirksam.


    Der Arbeitspunkt verschiebt sich nur bei defekten Kondensatoren die entweder Gleichspannung durchlassen oder die Kapazität sich verändert hat. Dann wirken Sie Wechselspannungmäßig und bilden eine reihen bzw. parallel Schaltung im Gleichspannungskreis. Das kann dann den Arbeitspunkt verschieben. Oder auch defekte Widerstände das würde man aber durch 1. Festellen. Die Schaltung muss man 1. Gleichspannungsmäßig betrachten und 2. Wechselspannungsmäßig. Da die Gleichspannungsmessung ja schon Unterschiede zu tage gebracht hat. Muss man sich fragen warum? Welche Bauelemente könnten die Spannung beeinflussen? Wenn Gleichspannungsmäßig alle o.k ist und trotzdem das Signal so aussieht betrachtet man die Schaltung aus der Wechselspannungsansicht.


    In manchen Schaltungen ist das nicht immer einfach weil eine die andere Spannung beeinflusst und sich nur wenn alles ok sich die Spannungen einstellen. Aber auch hier gibt es Methoden die einen weiter helfen.

  • Wie auch immer man das angeht - ich mache Reparaturen an Endstufen am liebsten mit externer Spannungsversorgung. Die Methode mit den Lampen geht auch, aber dann hat man dennoch die volle Spannung auf dem Bord. Meine Methode ist bei komplexen Fehlersuchen immer eine Betriebsspannung von höchstens 2 x 45V und max 1A Strom.
    Es gibt oftmals harte Nüsse zu knacken. Aktuell habe ich schon wieder eine Yorkville AP6040 auf dem Platz liegen, die sporadisch auf einem Teil ihres rechten Powerboards auf DC geht. Im Bild sieht man deutlich den Aufwand um den Fehler zu finden:

    Das rechts liegende Bord hat den Schuß. Es hängt zum Teil an einem Systemverbinder aus der Endstufe, bekommt aber Spannung aus einer externen Laborversorgung. Die Endstufe links ist an 230V angeschlossen, und wird eigentlich nur für den Systemverbinder eingeschaltet. Habe keine Lust eine Nachbildung zu basteln um ein Powerboard alleine betreiben zu können. Dennoch hängt die zerlegte Stufe an einer Trenntrafostation, und weil das Netzkabel nicht dabei war (kein normaler Kaltgeräteberger) musste ich auch hier improvisieren: Laborklemmen für die 230V~ Stromversorgung :evil:
    Gut - der Aufwand den Fehler zu finden ist bei Yorkville extrem steil, aber da muss ich noch durch. Bei einer AP6040 Brücke könnte man die Gegenkopplung nicht einfach so hochlegen, hier empfiehlt es sich eher die einzelnen Stufen (Spannungs- und Stromverstärker) aufzutrennen und einzeln zu beurteilen. Unumgänglich sind Föön und Kältespray, besonders bei Fehlern die nur alle 3 Stunden auftreten. Auf solche Fehler habe ich null Bock, und könnte die Kiste am liebsten im Alteisenkübel entsorgen :D
    War nur Spaß...aber man muss sich schon organisieren um seltene Fehler aufzuspüren.
    Der Fehler in der Spark Endstufe liegt ja irgendwie beidseitig vor. Hier schwingt ja übertrieben gesagt "alles"....linker Kanal / rechter Kanal, mal mit mal ohne Last. Da muss erst mal eine systematische Grundanalyse gemacht werden. Ohne eingehende Kenntnisse kann das zu einer frustrierenden, aber auch Endtransistorplättenden Angelegenheit werden. Soweit ich das sehe ist das ein wenig KMT Technik, oder? Es gibt eine 2HE Serie von KMT die ich des öfteren schon repariert hatte, die aber etwas komplex aufgebaut waren. Mach doch mal ein Foto von der Sparc von innen!