(gelöst) Endstufentransistor defekt? – Sony TA-FA50ES

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Agnes:)
Stammgast
#1 erstellt: 11. Feb 2020, 18:35
Hi zusammen,

wie hier bereits beschrieben, musste ich den REC OUT SELECTOR bei meinem Sony TA-FA50ES reinigen, was erst nach Auslöten und Öffnen möglich ist.
REC OUT SELECTOR ? ALPS Schiebeschalter

Dann habe ich gesehen, dass beim PRE-PS-BOARD von den sechs Regeltransistoren drei lose in der Platine hingen. Ich habe darauf hin die komplette Leiterplatte nachgelötet.
PRE-PS-BOARD

Anschließend wollte ich den Ruhestrom der Endstufentransistoren prüfen: ±45mV@2×0,22Ω (weißer Doppelwiderstand).
MAIN B-R BOARD
Dabei fiel mir auf, dass der Kühlkörper des rechten Kanals praktisch kalt blieb und der Ruhestrom unsymmetrisch ist, d.h. statt +45mV/-45mV am linken Kanal (war korrekt eingestellt), messe ich am rechten Kanal +10mV/+5mV. Wenn ich nun den Ruhestrom anhebe, bleiben die Werte unsymmetrisch: +50mV/-30mV.
Meine Vermutung ist, dass die Endstufe des rechten Kanals defekt ist. Ich hatte den großen Kühlkörper bereits ausgebaut und eine gerissene Lötstelle auf der Unterseite der Platine an einem Endstufentransistor gesehen.
Ich habe jetzt mal im Ausgangszustand alle Spannungen nachgemessen und eingezeichnet:
Schaltplan FA50ES Endstufe (Main B)
Bild in voller Auflösung.

Kann mir hier bitte jemand weiterhelfen?
Bei Bedarf kann ich weitere Messwerte liefern.
lg Agnes


[Beitrag von Agnes:) am 11. Feb 2020, 20:35 bearbeitet]
Uwe_1965
Inventar
#2 erstellt: 11. Feb 2020, 20:35
Auffällig ist die Spannung an R526 , die ist eigentlich zu hoch. Prüfe doch bitte mal diesen Widerstand bzw. auch sein Gegenüber R527. Wobei Du das natürlich auf der rechten Seite machen solltest, der Planausschnitt ist ja von der Linken Seite.

Gruß Uwe
Agnes:)
Stammgast
#3 erstellt: 11. Feb 2020, 22:40
Hi Uwe,

R526 = 462Ω/R527 = 472Ω (linker Kanal)
R576 = 462Ω/R577 = 463Ω (rechter Kanal)
Auch alle anderen Sicherungswiderstände sind O.K. Die der rechten Endstufe hatte ich prophylaktisch alle nachgelötet
lg Agnes
Uwe_1965
Inventar
#4 erstellt: 12. Feb 2020, 08:07
Der rechte KK müßte jetzt bei 50mV und 30mV aber warm werden. Würde auf jeden Fall die Emitterwiderstände mal kontrolieren, sind meist aber schwer zu messen. Ansonsten hätte der Q570 etwas weniger Stromverstärkung, ist unschön, aber richtig defekt ist er ja nicht.

Gruß Uwe
olimuc
Inventar
#5 erstellt: 12. Feb 2020, 09:04
Hast Du die beiden Endstufentransistoren Q518 und Q520 mal auf Funktion gemessen? Auf verdächtige Werte kommt man auch bei Messungen im eingebauten Zustand.
Agnes:)
Stammgast
#6 erstellt: 12. Feb 2020, 10:10
Hi zusammen,

Uwe_1965 (Beitrag #4) schrieb:
Der rechte KK müßte jetzt bei 50mV und 30mV aber warm werden. Würde auf jeden Fall die Emitterwiderstände mal kontrolieren, sind meist aber schwer zu messen. Ansonsten hätte der Q570 etwas weniger Stromverstärkung, ist unschön, aber richtig defekt ist er ja nicht.

Ja, der Kühlkörper wird dann richtig warm. Allerdings sind dann die (roten) Spannungswerte an der Treiberstufe noch stärker daneben und noch unsymmetrischer. Soll ich alle diese Werte auch mal eintragen? Hilft das weiter?
Der (FET) Source-Doppelwiderstand ist anscheinend in Ordnung: Ich messe mit einem einfachen Multimeter je ein Delta von 0,2Ω, ebenso beim linken Kanal.

olimuc (Beitrag #5) schrieb:
Hast Du die beiden Endstufentransistoren Q518 und Q520 mal auf Funktion gemessen? Auf verdächtige Werte kommt man auch bei Messungen im eingebauten Zustand.

Wie soll ich da jetzt am besten vorgehen?
olimuc
Inventar
#7 erstellt: 12. Feb 2020, 11:26
Der mittlere Pin ist der "Gain", die Pins die mit R534 verbunden sind jeweils "Source", die anderen jeweils "Drain". Leider ist die Bestückung auf der abgewandten Seite, kannst Du da etwas erkennen? Wenn die Messung gut läuft, wirst Du die Pins "Source" und "Drain" aber auch mit den u.a. Punkten 3 und 4 herausfinden.

Vorgehen:
1. Gerät vom Netz
2. Diodenmessung einstellen
3. Multimeter-Plus an Source, Minus an Drain: jetzt sollte ein Messwert bei 0,3-0,6 liegen; bei 0 ist entweder der Gain noch aufgeladen und sperrt oder es liegt ein Defekt (Kurzschluss) vor
4. Multimeter Plus an Drain, Minus an Source: Widerstand sollte gegen unendlich gehen, dadurch kein Stromfluss
5. Gain laden durch Plus kurz an Gain, Minus weiterhin an Source
6. Minus weiterhin an Source, Plus an Drain: es sollte Strom fließen, da der Gain ja aufgeladen war.


[Beitrag von olimuc am 12. Feb 2020, 12:34 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#8 erstellt: 12. Feb 2020, 15:00

olimuc (Beitrag #7) schrieb:
Der mittlere Pin ist der "Gain"

Woher hast du denn das?
Das Gate (Tor) liegt doch immer auf der linken Seite.
datasheetcatalog.com/2SK1530

Leider ist die Bestückung auf der abgewandten Seite (…)

Welche Bestückung?

Messwerte:
N-Kanal MOS: DMM Dioden-Test Pluspol an Source, Minuspol an Drain: 0,48V – umgekehrt 2,6V
P-Kanal MOS: Polarität jeweils umgekehrt; gleiche Anzeige am DMM.
Die Werte wandern, ändern sich sehr stark und benötigen einige Zeit, stabil zu sein. Das Gate kann ich mit dem Finger beeinflussen.

———

Richtig „kaputt“ hätte ich auch gar nicht erwartet, aber irgendwo ist da der Wurm drin.
Bloß wo auf der Platine? Kann man das vielleicht anhand der Transistor-Datenblätter im Betrieb herausmessen?

Wo kann man –privat– eigentlich solche Transistoren bestellen?
Bertl100
Inventar
#9 erstellt: 12. Feb 2020, 15:44
Hallo zusammen,

du hast über allen 4 Gate-Widerständen (R526/27, RR529/32) quasi einen Spannungsabfall gemessen.
Das kann nicht sein. DC-mäßig ist das Gate ja hochohmig, das heißt es fließt kein Strom hinein oder heraus.

Ich vermute daher, dass du bei der Messung direkt am Gate etwas beeinflußt hast. Ich vermute eine Schwingen.
Abfhilfe: Nicht direkt mit der Messspitze ans Gate gehen, sondern über 1k.

Damit wir mal richtige Messwerte haben.

Gruß
Bernhard
olimuc
Inventar
#10 erstellt: 12. Feb 2020, 15:45

Gate


Sorry, natürlich, der letzte MOSFET ist etwas her. Gain wäre aber auch nicht so unlogisch


Welche Bestückung?


Auch sorry, ich meinte die Leiterbahnen zum verfolgen der Wege.


Das Gate (Tor) liegt doch immer auf der linken Seite.


Deshalb hatte ich nach der Leiterbahn gefragt, aber durch das Datenblatt ist ja alles klar. "Normale" Transistoren gibt es ja in den verschiedensten Varianten.


N-Kanal MOS: DMM Dioden-Test Pluspol an Source, Minuspol an Drain: 0,48V – umgekehrt 2,6V
P-Kanal MOS: Polarität jeweils umgekehrt; gleiche Anzeige am DMM.
Die Werte wandern, ändern sich sehr stark und benötigen einige Zeit, stabil zu sein. Das Gate kann ich mit dem Finger beeinflussen.


Die Werte sehen alle gut aus inkl. Reaktion auf den Finger als Entladevorgang.

Hast Du alle Endstufen-MOS gemessen? Q518 und Q520 sind ja der linke Kanal und gedacht als Vergleich für den rechten Kanal.


Wo kann man –privat– eigentlich solche Transistoren bestellen?


Ich bin bisher in der "Bucht" und bei einem großen norddeutschen Elektronikversand fündig geworden. In der "Bucht" aber darauf achten, ob der Verkäufer seriös aussieht. Ansonsten gibt es im Internet auch spezialisierte Hifi-Komponentenvertreiber, die haben aber auch keine allumfassende Auswahl.


[Beitrag von olimuc am 12. Feb 2020, 16:00 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#11 erstellt: 12. Feb 2020, 17:45

olimuc (Beitrag #10) schrieb:

Gate
Sorry, natürlich, der letzte MOSFET ist etwas her. Gain wäre aber auch nicht so unlogisch

Weißt du: Man liest hier im Forum oft so viel Schwachsinniges, dass ich mich bei »Gain« spontan gefragt habe, ob du eigentlich weißt, wovon du redest.


Welche Bestückung?
Auch sorry, ich meinte die Leiterbahnen zum verfolgen der Wege.

Die Bestückung der MAIN B–L/R BOARD Leiterplatten ist exakt spiegelsymmetrisch und die Leiterbahnen für die Transistoren dann anders geführt.
Hier gibt es den kompletten Schaltplan als kostenlosen Download.
elektrotanya.com/sony_ta-fa5es_ta-fa7es_sm.pdf

Die Werte sehen alle gut aus inkl. Reaktion auf den Finger als Entladevorgang.

Hast Du alle Endstufen-MOS gemessen? Q518 und Q520 sind ja der linke Kanal und gedacht als Vergleich für den rechten Kanal.

Ich habe nur Q568 und Q570 der rechten Endstufe gemessen.


Bertl100 (Beitrag #9) schrieb:
du hast über allen 4 Gate-Widerständen (R526/27, RR529/32) quasi einen Spannungsabfall gemessen.
Das kann nicht sein. DC-mäßig ist das Gate ja hochohmig, das heißt es fließt kein Strom hinein oder heraus.

Ich vermute daher, dass du bei der Messung direkt am Gate etwas beeinflußt hast. Ich vermute eine Schwingen.
Abfhilfe: Nicht direkt mit der Messspitze ans Gate gehen, sondern über 1k.

Im Schaltbild ist bei den beiden Gates 0V eingezeichnet. Ich habe das als Druckfehler angesehen, weil am Source 2V anliegen sollen. Jedoch beim Ruhestrom soll der Wert auf 45mV eingestellt werden, also 200mA.
Das Multimeter ist ein ganz altes Fluke 85 mit 10 Megohm Ri.
Wenn ich mit 100kΩ extra an der Messspitze am Gate gegen die Masse (am Sourcewiderstand) messe, bekomme ich minimal kleinere Spannungswerte angezeigt.
Messe ich direkt über den beiden 47Ω Sicherungswiderständen (~46,4Ω real), ist die Spannung gleich Null. Es fließt kein Strom. Das gilt für beide Kanäle L+R.
Uwe_1965
Inventar
#12 erstellt: 12. Feb 2020, 17:54

Agnes:) (Beitrag #6) schrieb:

Ja, der Kühlkörper wird dann richtig warm. Allerdings sind dann die (roten) Spannungswerte an der Treiberstufe noch stärker daneben und noch unsymmetrischer. Soll ich alle diese Werte auch mal eintragen? Hilft das weiter?


Ja, das würde weiter helfen.

Gruß Uwe
olimuc
Inventar
#13 erstellt: 12. Feb 2020, 18:16

Man liest hier im Forum oft so viel Schwachsinniges


Stimmt, aber die meisten machen das hier so nebenher, da leidet die Präzision; schwachsinnig sollte es natürlich nicht werden


Ich habe nur Q568 und Q570 der rechten Endstufe gemessen.


Dann würde ich Q518 und 520 auch messen, dann hast Du den direkten Vergleich mit dem intakten Kanal.

EDIT: Insgesamt kannst Du ja die Ochsentour machen, und alle Komponenten messtechnisch auf beiden Kanälen miteinander vergleichen.


[Beitrag von olimuc am 12. Feb 2020, 19:16 bearbeitet]
Uwe_1965
Inventar
#14 erstellt: 12. Feb 2020, 21:05

olimuc (Beitrag #13) schrieb:


EDIT: Insgesamt kannst Du ja die Ochsentour machen, und alle Komponenten messtechnisch auf beiden Kanälen miteinander vergleichen.


Ochsentour als Begriff war mir jetzt noch garnicht so unter gekommen mit dem vergleichen, das ist sicherlich richtig, aber noch keine Ochsentour, die könnte es aber werden wenn man Bauteile tauscht. Damit würde ich aber noch warten auf die Messwerte. Beim Tauschen z. B. Q520 mit seinem Partner von der anderen Seite könnte man heraus finden, ob der "Fehler" mit wandert.
Gruß Uwe
Agnes:)
Stammgast
#15 erstellt: 12. Feb 2020, 21:45
@Uwe_1965
Dein Tipp mit den neuen Messungen war gut, und gleich zeigt sich warum.

@Bertl100
Ein ganz dickes Lob an Dich!
Du bist der einzige, der den Fehler mit den falschen Spannungswerten an den Gate-Widerständen gesehen hat.
Sony selbst hat in dem Schaltplan die Spannungen haufenweise falsch eingezeichet! Und ich habe mich dazu verleiten lassen, Gate und Source beim Messen zu vertauschen, damit meine Spannungswerte mit denen von Sony übereinstimmen.
Peinlich, peinlich, dass ich nicht selber darauf gekommen bin: Wo durch einen Widerstand kein Strom fließt und daher keine Spannung abfällt, können gegenüber der Bezugsmasse keine Spannungsdifferenzen vorhanden sein!

Also: hier nochmal ein neuer Scan, diesmal korrekt eingetragen und vom rechten Kanal.
Schaltplan FA50ES Main B-R
Bild in voller Auflösung.
linker Kanal i.O. → ±45 mV an R534
rechter Kanal n.i.O. → +10/+5 mV an R584 (Ausgangszustand)
rechter Kanal n.i.O. → +50/-36 mV an R584 (Ruhestrom durch RT551 angehoben)

P.S. Q520 werde ich nicht mit Q570 tauschen. Die Gefahr, dass ich dann zwei defekte Endstufen habe, ich mir zu groß.
Ich habe heute wieder einen Acryl-Pulli an und hatte vorhin spontan beim Anfassen an den großen Kühlkörper einen geschossen bekommen.
olimuc
Inventar
#16 erstellt: 12. Feb 2020, 21:59
Wunderbar, das sieht gut aus! Bei diesen nachgeregelten Messwerten erübrigt sich ein Tausch etc.

Falsche offizielle Referenzwerte sind echt ärgerlich, deshalb ist es ideal, einen intakten Vergleichskanal zum messen zu haben.


[Beitrag von olimuc am 12. Feb 2020, 22:01 bearbeitet]
Uwe_1965
Inventar
#17 erstellt: 12. Feb 2020, 22:04
Schade (mit dem tauschen)

Aber mal was anders, die eigentliche Fehlerbeschreibung fehlt, oder?
Gruß Uwe
eckibear
Hat sich gelöscht
#18 erstellt: 13. Feb 2020, 00:18
Wenn die beiden Spannungen an den Sourceanschlüssen stark asymmetrisch gegen Null liegen (Messung immer ohne Last/Lautsprecher !) kann dies zwei Ursachen haben:

1) Geschädigter Doppel-FET am Eingang (evtl. infolge statischer Entladung, dort immer vorsichtig messen und hantieren, Aufladungen durch Wollpullis etc. unbedingt vermeiden)
2) Leckstrom im Elko C458 innerhalb der Gegenkopplung (altersbedingt wahrscheinlicher)

Je nach Selektion darf/kann die Offsetspannung des Doppel-FETs durchaus einige mV betragen, diese erscheint hier auch immer 1:1 am Ausgang.

Allgemein haben MOSFETs relativ hohe Serienschwankungen der Schwellenspannung. Evtl. kommt die BIAS Regelung dabei an ihre obere Grenze. Solange sich aber noch ein halbwegs brauchbarer Biasstrom einstellen lässt ist alles OK.


[Beitrag von eckibear am 13. Feb 2020, 00:22 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#19 erstellt: 13. Feb 2020, 10:47

eckibear (Beitrag #18) schrieb:
1) Geschädigter Doppel-FET am Eingang (evtl. infolge statischer Entladung, dort immer vorsichtig messen und hantieren, Aufladungen durch Wollpullis etc. unbedingt vermeiden)
2) Leckstrom im Elko C458 innerhalb der Gegenkopplung (altersbedingt wahrscheinlicher)

Auf dem MAIN A BOARD habe ich auch gerissene Lötstellen gesehen und nachgelötet, ebenso auf dem TONE CONTROL BOARD. Praktisch überall dort, wo Wärme entsteht waren die Lötaugen rissig. Das PRO BOARD hinter der linken Endstufe muss ich auch noch ausbauen und kontrollieren!

Ich besitze ein Erdungsarmband mit PE-Klemme. Das war sehr leichtsinnig von mir, das wegzulassen!
Manchmal muss eben erst etwas kaputtgegehen, damit man weiß, dass die Erdungarmbänder nicht zum Spaß da sind.


eckibear (Beitrag #18) schrieb:
Je nach Selektion darf/kann die Offsetspannung des Doppel-FETs durchaus einige mV betragen, diese erscheint hier auch immer 1:1 am Ausgang.

Ich könnte die linke Endstufe (MAIN B-L BOARD) mal rechts einstecken und schauen, ob Ruhestrom und Spannungen dann auch so unsymmetrisch sind. Denn dann könnte der Fehler tatsächlich auf dem MAIN A BOARD beim Doppel-FET 2SK389-BL Q451 oder beim Elko C458 liegen.
Was meint ihr?


[Beitrag von Agnes:) am 13. Feb 2020, 10:48 bearbeitet]
Uwe_1965
Inventar
#20 erstellt: 13. Feb 2020, 12:44

Was meint ihr?






Denn dann könnte der Fehler tatsächlich auf dem MAIN A BOARD beim Doppel-FET 2SK389-BL Q451 oder beim Elko C458 liegen.


Auf jeden Fall, das es auf dem Board liegt, aber wo weiß man mit Sicherheit dann immer noch nicht.

Gruß Uwe
rummsdikabumms
Hat sich gelöscht
#21 erstellt: 13. Feb 2020, 14:13

Agnes:) (Beitrag #19) schrieb:
Ich könnte die linke Endstufe (MAIN B-L BOARD) mal rechts einstecken und schauen, ob Ruhestrom und Spannungen dann auch so unsymmetrisch sind. Denn dann könnte der Fehler tatsächlich auf dem MAIN A BOARD beim Doppel-FET 2SK389-BL Q451 oder beim Elko C458 liegen.
Was meint ihr?

Ohhaua , bitte bitte nicht so was machen. Das ist die Pfuscher-Methode schlechthin. Am Ende stehen oft noch mehr Defekte an, schon allein wegen der ganzen Schrauberei und dem Gebrutzel... Lass die intakte Seite in Ruhe, so wie sie ist. Erneuere lieber einfach den Elko, kostet ein Paar Cent und man weiß schon eher was los ist.
olimuc
Inventar
#22 erstellt: 13. Feb 2020, 15:12

Solange sich aber noch ein halbwegs brauchbarer Biasstrom einstellen lässt ist alles OK.


Bei den jetzt erreichten Werten an R584 würde ich die Nachjustierung an RT551 als Wartung ansehen. Den Elko kannst Du natürlich tauschen, ich würde das Gerät jetzt mal zusammenschrauben und im Betrieb urteilen, ob noch eine Leistungsbeeinträchtigung besteht.


[Beitrag von olimuc am 13. Feb 2020, 15:13 bearbeitet]
Uwe_1965
Inventar
#23 erstellt: 13. Feb 2020, 16:27

...Ich könnte die linke Endstufe (MAIN B-L BOARD) mal rechts einstecken und ….


Mit dem "einstecken" würde schon schwierig werden, weil so wie es aussieht, wollte es schon auch Sony verhindern, indem unterschiedliche Stecker verwendet wurden.

Mal ein Bild ausgeliehen, ist eventuell eine andere Version, aber vom Prinzip her müßten es die gleichen Stecker sein.

Sony ta-FA50es

Wie schon geschrieben, Gerät zusammen bauen, hören, von mir aus messen ob es Differenzen in der Musikalischen Gegend gibt. Der Elko auf dem MainBoard tut nicht weh, (zu überlegen wäre auch eine Folie zu nehmen) vielleicht auch parallel dazu.
Klar, mich würde es auch stören, wenn sich der BIAS nicht beidseitig gut einstellen ließe, aber dann doch lieber den kranken Patienten behandeln und den gesunden als Vergleich behalten.

Zu dem Eingangsdifferenzverstärker als FET habe ich auch schon so meine Erfahrungen gemacht, die waren meist wirklich auf der Gegenkopplunngsseite defekt, Aber das Gerät funktionierte trotzdem, man mußte nur den DC Offset nachstellen. Vielleicht finde ich auch das Foto noch.

Gruß Uwe

Edit: Habe das Foto gefunden, das sollte eingentlich ein N-Fet 2SK170 sein, der war aber bestenfals als bi-polarer Transistor noch zu gebrauchen. Das Gerät funktionierte.
hier klicken

edit2:
Durch Zufall bin ich gerade an das Ende des Manuals geraten, es ist die Version von hifiengine, und da gab es eine Korrektur bezgl. der BIAs Messung

Sony TA-fa5070ES Korrektur

Es steht nur kein Datum dabei


[Beitrag von Uwe_1965 am 13. Feb 2020, 17:04 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#24 erstellt: 13. Feb 2020, 18:01
Für das TONE CONTROL BOARD musste ich die ganze Front demontieren.
Oben links im Bild ist ein schwarzer Spannungsregler, der auch drei rissige Lötaugen hatte! Ich muss wirklich den ganzen Verstärker kontrollieren.
Ich wollte außerdem beim BASS & TREBLE die Turnover-Frequenzen von 400Hz auf 200Hz sowie von 3kHz auf 6kHz ändern. Das hatte ich hier schon mal geschrieben und mir mittlerweile die Kondensatoren dafür bestellt.

Turnover Frequenzen FA50ES

Original waren nur 8 rotbraune Keramikkondensatoren verbaut, was ich vorher aber nicht wusste.
Auf dem MAIN A BOARD habe ich noch die fehlenden 1µF Keramikkondensatoren eingelötet (C409, C459 je parallel zum Elko C408, C458). Die hat komischerweise nur der FA7ES / FA70ES.
Dann habe ich den Verstärker wieder komplett zusammengeschraubt. Die linke Endstufe und das PRO BOARD hatte ich erst mal gelassen. Die kann ich auch später noch leicht ausbauen.


rummsdikabumms (Beitrag #21) schrieb:

Agnes:) (Beitrag #19) schrieb:
Ich könnte die linke Endstufe (MAIN B-L BOARD) mal rechts einstecken (…)

Ohhaua , bitte bitte nicht so was machen. Das ist die Pfuscher-Methode schlechthin. Am Ende stehen oft noch mehr Defekte an, schon allein wegen der ganzen Schrauberei und dem Gebrutzel.

Ich muss die linke Endstufe sowieso noch ausbauen, um an das Protection Board (PRO BOARD) heranzukommen.
Update: Auf dem PRO BOARD sind bei den Reglern Q602, Q606 auch feine ringförmige Risse in den Lötaugen.


Uwe_1965 (Beitrag #23) schrieb:
Mit dem "einstecken" würde schon schwierig werden, weil so wie es aussieht, wollte es schon auch Sony verhindern, indem unterschiedliche Stecker verwendet wurden.

FA50ES Main B-L/R

Was soll daran Gebrutzel oder Pfusch sein? Die Anschlüsse sind identisch und der Platinenaufbau spiegelsymmetrisch. Das sieht man auch im SM. Die Kabel sind halt sehr kurz.

Aber es klappt, wenn ich die linke Endstufe auf den Ringkerntrafo lege (mit einem Geschirrhandtuch darunter) , dann noch so lange warten, bis das Ganze warm ist, und siehe da: Der Ruhestrom beträgt bei beiden FINAL AMPs 200 mA (±45 mV@2×0,22Ω). Und die Gatespannungen aller vier FETs sind ebenfalls exakt gleich, wie es beim linken Kanal links angeschlossen vorher gewesen ist.

Den unsymmetrischen Ruhestrom kann ich so nicht akzeptieren. Dafür investiere ich zu viel Arbeit in den Verstärker.
Auf dem PRE PS BOARD (2. Bild oben) ist unter den 10 Sicherungswiderständen die Platine braunschwarz geworden! Die habe ich alle gegen 2 Watt Typen getauscht und hochgesetzt. Im Kurzschlussfall fallen pro Seite (55V)² ÷ 600Ω = 5W Wärme an.

Also nochmal meine Frage: Jetzt dürfte doch der Fehler eindeutig auf der rechten Endstufe sein, oder? – Q570?


[Beitrag von Agnes:) am 13. Feb 2020, 21:10 bearbeitet]
olimuc
Inventar
#25 erstellt: 13. Feb 2020, 19:14
Da muss ich wieder mit meiner Ochsentour ankommen: Allen voran die 4 Endstufentransistoren der beiden Kanäle im Vergleich messen, so wie Du es schon bei den beiden des rechten Kanals getan hast, dann ggf. die Treibertransistoren, dann ggf. die restlichen Bauteile.

Ich bin bisher mit der Systematik einer sukzessiven Gesamt(vergleichs)messung am Besten gefahren. Wie gesagt: Da Du einen intakten Vergleichskanal hast, ist das doch optimal, macht halt nur etwas Messarbeit.
Uwe_1965
Inventar
#26 erstellt: 13. Feb 2020, 21:47

….Aber es klappt, wenn ich die linke Endstufe auf den Ringkerntrafo lege (mit einem Geschirrhandtuch darunter) , dann noch so lange warten, bis das Ganze warm ist, und siehe da: Der Ruhestrom beträgt bei beiden FINAL AMPs 200 mA (±45 mV@2×0,22Ω). Und die Gatespannungen aller vier FETs sind ebenfalls exakt gleich, wie es beim linken Kanal links angeschlossen vorher gewesen ist.

….

Also nochmal meine Frage: Jetzt dürfte doch der Fehler eindeutig auf der rechten Endstufe sein, oder? – Q570?



Jaein

Warum, weil Q570 zu wenig hat, vielleicht hat ja auch Q568 zu viel.
Deine Vorgehensweise ist mir gerade zu hoch, zumindest weiß ich nicht was Du jetzt in oben beschriebenen Zeilen wirklich gemacht hast, außer das Du die Linke Endstufe auf den Trafo gelegt hast (mit einem Handtuch) . So wie Du es beschrieben hast, könnte man auch sagen, die Endstufe ist es nicht, weil sie kann ja funktionieren.
Agnes:)
Stammgast
#27 erstellt: 14. Feb 2020, 10:01

Uwe_1965 (Beitrag #26) schrieb:
Jaein

Warum, weil Q570 zu wenig hat, vielleicht hat ja auch Q568 zu viel.

Ich würde natürlich ein Pärchen bestellen und Beide auswechseln. Das mache ich jetzt auch. Sie kosten ca. 25€. Viel mehr Bauteile gibt es auf der Endstufe nicht.

Wirklich alles, was an dem Verstärker mit Wärme zu tun hat, hat rissige Lötstellen bekommen. Das Problem an der rechten Endstufe hatte ich mit einem Zahnspiegel gesehen. Den kann man seitlich komplett unter die Lötaugen der 4 Transistoren schieben.
Ich hatte Q568 & Q570 nicht vom Kühlkörper abgeschraubt, sondern nur von der Platine abgelötet, deren Beinchen mit Spiritus und Pinsel sauber gemacht und vor dem Anlöten frisch verzinnt und nochmals gereinigt. – ohne Erdungsarmband, auweia, und der Lötkolben ist auch nicht geerdet.
Die FETs Q565 & Q566 (DRIVER) hatte ich vom Kühlkörper abgeschraubt und nur die Lötaugen der Platine nachgelötet.


Uwe_1965 (Beitrag #26) schrieb:
Deine Vorgehensweise ist mir gerade zu hoch, zumindest weiß ich nicht was Du jetzt in oben beschriebenen Zeilen wirklich gemacht hast, außer das Du die Linke Endstufe auf den Trafo gelegt hast (mit einem Handtuch) . So wie Du es beschrieben hast, könnte man auch sagen, die Endstufe ist es nicht, weil sie kann ja funktionieren.

rechte Endstufe abschrauben und zur Seite schieben, alle drei Steckverbinder abziehen
linke Endstufe abschrauben, ausstecken und auf den Ringkerntrafo legen
rechten Kabelbaum an der linken Endstufe einstecken; äußerst knapp das Ganze, es reicht gerade so, aber die Kabel hätten nicht 1cm kürzer sein dürfen
Uwe_1965
Inventar
#28 erstellt: 14. Feb 2020, 10:36
Ach so . Das heißt die andere Variante hast Du dann gar nicht mehr probiert.

Mal ne Frage, weil eigentlich soll es ja ein 2,2k Widerstand sein, der R587 , aber so wie es scheint, ist es ein Poti, ist das so?

Sony TA-fa5070ES Mainb.R
Agnes:)
Stammgast
#29 erstellt: 14. Feb 2020, 21:26

Uwe_1965 (Beitrag #28) schrieb:
(…) ist das so?


Das war ich, damals, vor vielen Jahren.
Frisch gebraucht gekauft, persönlich abgeholt und dann gleich auseinandergepflückt. Den Schaltplan hatte ich mir in Papierform gekauft. In der Stadtbücherei hatte ich vorher diverse alte Testberichte gelesen, daheim eingescannt und bei einer passenden Gelegenheit auf den FA50ES geboten.
Auf den Fotos mit dem PRE PS Board sieht man dahinter rechts eine Lochrasterplatine blitzen. Das war auch ich.
Seither läuft der Sony schon viele Jahre tagtäglich, aber die Probleme mit dem ALPS-Schiebeschalter wurden immer schlimmer und ich wollte sowieso diese mickrigen Sicherungswiderstände ersetzen Bevor die überhaupt auslösen, verbrennt glatt die Hartpapier-Platine! Und dann ist noch der Umbau mit den Übergangsfrequenzen beim Bass- und Höhenregler.
Damals waren keine Risse in den Lötaugen. Der FA50ES nimmt im Leerlauf aber 50 Watt auf. 2×55V×200mA=22W pro Kanal.Dementsprechend warm ist er immer gewesen, und ich habe ich ja schon viele Jahre.
lg Agnes


[Beitrag von Agnes:) am 15. Feb 2020, 11:11 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#30 erstellt: 19. Mrz 2020, 15:42
So sehen die ausgelöteten und geputzten Transistoren aus:
2SK1530-2SJ201
Der FET mit dem zu niedrigen Ruhestrom ist der rechte auf dem Foto (2SJ201, Q570).
Er hat in der Mitte helle Flecken und sieht für mich so aus, als wäre der mal zu heiß geworden.
Was meint ihr?
eckibear
Hat sich gelöscht
#31 erstellt: 19. Mrz 2020, 16:46
In der Tat merkwürdige Spuren, immerhin keine "Kornkreise"
Man könnte annehmen das dahinter drei getrennte Chips liegen, aber der thermische Abdruck müsste durch den chip carrier eigentlich ziemlich verbreitert werden. So deutliche Kanten würde ich nicht mehr erwarten, es sei denn, das Metall ist an den Stellen dünner gestaltet. Wurde denn die Endstufe versehentlich kurzgeschlossen? Bevor das Metall zum Anlaufen heiß (mindestens 200°C, typ. Lötkolbentemperatur) wird sollte eine Sicherung rausfliegen. Wenn das thermisch bedingt ist, müsste der FET komplett futsch sein. Gibt der Amp noch halbwegs sauber wieder?
Agnes:)
Stammgast
#32 erstellt: 19. Mrz 2020, 17:49
Ich hatte damals für jeden Kanal getrennt die Schutzabschaltung bei 8A an 2,2Ω (200W) Last eingestellt und auch den Ruhestrom von 200mA, ±45mV@0,22Ω kontrolliert.

Vor kurzem erst habe ich aus Versehen eine Rückkopplungsschleife (über A/D–D/A-Wandler) bei weit aufgedrehtem Lautstärkeregler verursacht. Die Schutzschaltung hat daraufhin recht zügig ausgelöst. Verzerrungen sind mir danach oder davor keine aufgefallen.
Aber, da sieht man wieder mal, wie viel Klirr das Ohr einfach toleriert bzw. ignoriert und dass der ganze Zinnober um 24/96 und DSD blanker Unsinn ist.

Wo bekomme ich denn jetzt Ersatztransistoren her?
Der eine 2SJ201 muss doch von vornherein Ausschuss gewesen sein, wenn er jetzt einen Defekt hat.
Zeit habe ich jetzt (unfreiwillig) und kann eine Komplettrevision machen. Mir fehlen aber die FETs.
eckibear
Hat sich gelöscht
#33 erstellt: 19. Mrz 2020, 19:29
Wozu und wie hast Du die Schutzabschaltung eingestellt? Im Servicemanual habe ich nix dazu gefunden.
bei 8A an 2.2 Ohm hat man "nur" 140W, nicht 200W. Der Amp ist auch nicht für 2 Ohm Last ausgelegt, sondern mindestens 4 Ohm, normal eher 8 Ohm. Letzteres würde ich als angemessene Sicherheitsgrenze einziehen. Die verbauten MOSFETs vertragen maximal 12A in der Spitze.

Hier einmal zur Verdeutlichung was bei 2 Ohm und 200W passiert: Verlustleistung @ 2 Ohm, 55.5V .
Um 200W an 2 Ohm effektiv zu erzeugen müsste der Sinus in der Spitze 400W erreichen, das ist ganz rechts. In dem Moment werden an einem einzelnen FET 400W freigesetzt. Das geht nur sehr kurz...
Agnes:)
Stammgast
#34 erstellt: 19. Mrz 2020, 20:31
Uwe_1965 hat eines der Potis in meinem Foto schon entdeckt und rot eingekreist.
Die Schutzschaltung reagiert nur auf den Spannungsabfall am Sourcewiderstand, deswegen kann ich auch die Notabschaltung bei 8A an 2×2,2Ω messen. Ich habe zwei Stück davon. Der Lautstärkeregler (Attenuator) muss dann eben höher gedreht werden.

Die Bestückung auf dem MAIN–B–L/R–BOARD stimmt aber nicht mit dem Schaltbild überein:
R535, D513 / R585, D565 fehlen;
R537 / R587: 6,8kΩ habe ich je durch ein Poti ersetzt, das jeweils auf etwa 5kΩ steht, also niedriger als original;
R538 / R588: 1,5kΩ

Meine Boxen haben 4Ω.
eckibear
Hat sich gelöscht
#35 erstellt: 19. Mrz 2020, 21:46

Agnes:) (Beitrag #34) schrieb:
Die Schutzschaltung reagiert nur auf den Spannungsabfall am Sourcewiderstand, deswegen kann ich auch die Notabschaltung bei 8A an 2×2,2Ω messen. Ich habe zwei Stück davon.

Das sind andere Zahlen als oben, 4R4 sind im zugelassenen Bereich. Wurde die 8A Abschaltschwelle in der Spitze gemessen oder RMS?

Die Bestückung auf dem MAIN–B–L/R–BOARD stimmt aber nicht mit dem Schaltbild überein:
R535, D513 / R585, D565 fehlen.

Das ist gut so, denn sonst wären die FETs noch schlechter geschützt als sie es schon sind. Anscheinend hatte Sony im Lauf der Serienproduktion der Mut wieder verlassen.

R537 / R587: 6,8kΩ habe ich je durch ein Poti ersetzt, das jeweils auf etwa 5kΩ steht, also niedriger als original; R538 / R588: 1,5kΩ

In meinem Manual (TA-FA5ES/FA7ES, baugleich in dem Teil, auf dieses Manual wird im Kurzmanual des TA-FA50 verwiesen) sind dort andere Werte verbaut,
R538, R588 = 2k2 und
R537, R587 = 2k2,
was den Schutz wesentlich früher auslösen wurde. Aber evtl. war diese Kombination wiederum nur ausgelegt für die zusätzliche Beschaltung mit den, hier wohl fehlenden, Dioden und Widerständen.

Meine Boxen haben 4Ω.
.
Wie angedeutet, damit quält man diese Endstufe schon.

Eine gewisse Chance besteht darin, die alten MOSFET Typen durch neue zu ersetzen. Dazu muss man aber etwas Erfahrung im Schaltungsdesign und Messmöglichkeiten mitbringen. Neuere MOSFET Typen haben gegenüber den schon recht alten stark abweichende Grundparameter, die man wieder an anderer Stelle ausgleichen muss, um nicht mit Schwingungsproblemen, thermischer Instabilität etc. zu enden.


[Beitrag von eckibear am 19. Mrz 2020, 22:47 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#36 erstellt: 21. Mrz 2020, 09:42

eckibear (Beitrag #35) schrieb:
Wurde die 8A Abschaltschwelle in der Spitze gemessen oder RMS?

8A Effektivwert (Sinus), 11,3A Scheitelwert; Die Transistoren haben Maximum Rating Id=12A.
Und mit R537 / R587 = 6,8kΩ (original Sony) ist die Abschaltschwelle eher bei eff. 10A. Meine 10k-Potis stehen bei ~5kΩ.

So hatte ich das damals überlegt, genützt hat es bei dem einen 2SJ201 aber doch nicht.
Die beiden Transistoren der anderen Endstufe habe ich jetzt auch noch ausgebaut, geputzt, die Platine nachgelötet und die 25 Jahre alte, gummiartige Wärmeleitpaste unter dem großen Heatspreader aus Kupfer erneuert. Diese beiden FETs haben keine Hitzeflecke.

eckibear (Beitrag #35) schrieb:
In meinem Manual (TA-FA5ES/FA7ES, baugleich in dem Teil, auf dieses Manual wird im Kurzmanual des TA-FA50 verwiesen) sind dort andere Werte verbaut,
R538, R588 = 2k2 und R537, R587 = 2k2,
was den Schutz wesentlich früher auslösen wurde. Aber evtl. war diese Kombination wiederum nur ausgelegt für die zusätzliche Beschaltung mit den, hier wohl fehlenden, Dioden und Widerständen.

War die Diode + Widerstand nach Masse als Temperaturkompensation gedacht? Was meinst du?
Komisch, dass Sony diese Bauteile einfach weggelassen hat und dafür dann das Spannungsteilerverhältnis nach dem Sourcewiderstand angepasst hat.

eckibear (Beitrag #35) schrieb:

Agnes:) (Beitrag #34) schrieb:
Meine Boxen haben 4Ω.
.
Wie angedeutet, damit quält man diese Endstufe schon.

Eine gewisse Chance besteht darin, die alten MOSFET Typen durch neue zu ersetzen. Dazu muss man aber etwas Erfahrung im Schaltungsdesign und Messmöglichkeiten mitbringen. Neuere MOSFET Typen haben gegenüber den schon recht alten stark abweichende Grundparameter, die man wieder an anderer Stelle ausgleichen muss, um nicht mit Schwingungsproblemen, thermischer Instabilität etc. zu enden.

Ich würde lieber zuerst Ersatz ausprobieren als eine neue Schaltung zu entwerfen.
Wo würdest du die FETs bestellen? (www.hinkel-elektronik.de führt die nicht.)


[Beitrag von Agnes:) am 21. Mrz 2020, 09:51 bearbeitet]
Uwe_1965
Inventar
#37 erstellt: 21. Mrz 2020, 11:49
Probiere es doch mal hier, aber ob die Original sind , weiß kein Mensch

Ersatztypen oder Originale zu finden, das Problem bestand schon vor 10 Jahren, hier mal ein Beispiel.

Etwas merkwürdig finde ich oben schon die Verteilung der Anlassfarben, beim ersten Blick könnte man meinen, die Temperatur ist von außen in den Transistor gekommen


Gruß Uwe.
eckibear
Hat sich gelöscht
#38 erstellt: 21. Mrz 2020, 13:31

Agnes:) (Beitrag #36) schrieb:
..8A Effektivwert (Sinus), 11,3A Scheitelwert; Die Transistoren haben Maximum Rating Id=12A. Und mit R537 / R587 = 6,8kΩ (original Sony) ist die Abschaltschwelle eher bei eff. 10A. Meine 10k-Potis stehen bei ~5kΩ.

Entscheidend ist hier nicht nur der maximale Strom Id, sondern
1. wie lange der FET am Limit betrieben wird. Die SOA Kurven gelten für Tc=25°C. Gemessen wird typ. 1s lang in der DC Linie, bei Pulslast entsprechend den Angaben an den Kurven, i.d.R. single pulse.
In der Zeit, die du am Trimmer den Abschaltpunkt genau eingestellt hattest, wurde der FET wahrscheinlich schon wesentlich heißer als "geplant". Die Schutzschaltung ist hier funktional schon ab Werk sehr spartanisch ausgelegt, m.E unzureichend, da einfach nur das LS Relais abgeschaltet wird (im Zweifel viel zu träge) und zudem nur der N-Channel FET kontrolliert wird.
2. Auch die, ebenfalls stark temperaturabhängige, maximale Verlustleistung muss zeitgleich beachtet werden. Mein Diagram weiter oben und der Kommentar dazu (4 Ohm Last sind grenzwertig) erklären das einigermaßen.

Die beiden Transistoren der anderen Endstufe ...ausgebaut... haben keine Hitzeflecke.

Das ist dann m.E. ein sicheres Zeichen, dass die ersten FETs durchgebraten wurden, denn die anderen Umgebungsparameter waren allesamt gleich, inkl. der Chemie in der WLP.

War die Diode + Widerstand nach Masse als Temperaturkompensation gedacht?

Nein, die Vbe Abhängigkeit von Q521/Q571 müsste dafür als erste einbezogen werden. Immerhin wird bei erhöhter Temperatur schon etwas früher abgeschaltet, weil die Schwellenspannung sinkt. Die (fehlende) Diode verändert die Abschaltcharakteristik, indem sie den Emitter des Transistors negativer vorspannt je höher die Ausgangsspannung ist. Das ist so eine Art "SOA Tuning", um etwas mehr rauszuholen, aber zu Lasten der Betriebssicherheit. Dass Sony in diesem Bereich Veränderungen in der Serie vorgenommen hat deutet darauf hin, dass es Probleme gab und wohl auch noch gibt.

Ich würde lieber zuerst Ersatz ausprobieren als eine neue Schaltung zu entwerfen. Wo würdest du die FETs bestellen?

Ich kenne leider auch keine zuverlässige mehr Quelle für diese FETs
Agnes:)
Stammgast
#39 erstellt: 03. Apr 2020, 08:46
Hi,
ich möchte dir hier nicht direkt widersprechen, aber 30 mV / 50 mV an 0,22 Ω sind beim Sony TA-FA50ES zu viel Unterschied beim Ruhestrom

eckibear (Beitrag #18) schrieb:
Allgemein haben MOSFETs relativ hohe Serienschwankungen der Schwellenspannung. Evtl. kommt die BIAS Regelung dabei an ihre obere Grenze. Solange sich aber noch ein halbwegs brauchbarer Biasstrom einstellen lässt ist alles OK.

Ich habe jetzt endlich meine beiden Toshiba 2SJ201 & 2SK1530 erhalten, eingebaut und auch schon den Ruhestrom eingestellt / kontrolliert:
Er stimmt jetzt bei beiden MOS-FET bis auf 0,3 mV Unterschied überein: also je 45 mV @ 0,22 Ω.

Bei HIFI SHOCK habe ich einen Sony TA FA3ES entdeckt, bei dem der 2SK1530 & der Soucewiderstand (Q513, R520) durchgebrannt sind:
www.hifishock.org/gallery/electronics/sony/integrated-amplifier/ta-fa3es-3-sony
Da hat wahrscheinlich Sonys Schutzabschaltung versagt.
Da bin ich jetzt also doch froh, dass ich bei mir je ein Poti eingebaut habe.
eckibear
Hat sich gelöscht
#40 erstellt: 03. Apr 2020, 14:24
Hier einmal ein Vergleich der Belastungskurven im Sony TA-FA50/70 mit der SOA des verwendeten MOSFETs.

SOA protection

Rot ist das SOA Limit des MOSFETs bei 25°C Chiptemperatur, was im Betrieb nicht ganz realistisch, bzw. zu optimistisch ist.
Violet ist die Modifikation mit 5k Trimmpoti, die den SOA Bereich bei hohern Spannungen verlässt.
Hellgrün ist eine optimierte Variante, mit der im Servicemanual gezeigten Diodenschaltung, aber anderen Widerständen.

Im ungünstigsten Fall kann hoher Strom auch bei 2x U_rail fließen, was den MOSFET überlasten kann. Ob und wie stark so etwas auftritt hängt auch von der Last ab, induktive Lasten bei tiefen Frequenzen sind hier besonders gefährlich.

Die hellgrüne Kurve verlässt den SOA Bereich nur knapp, man könnte sie auch noch etwas näher an die SOA Linie bringen.

Die ganze Schutzschaltung bietet nur sehr eingeschränkten Schutz. Im Grunde ging man hier wohl ein Stück weit davon aus, dass die Belastung des komplementären 2SJ201 sehr ähnlich ist, so dass nur die Seite des 2SK1530 überwacht wird. Das ist aber nicht immer so, weil Musik eben nicht nur aus Sinustönen besteht. Auf jeden Fall sollte man diesen Verstärker nicht mit 4 Ohm Lasten und großer Lautstärke betreiben, denn dann fährt man schnell über den roten Bereich.


[Beitrag von eckibear am 03. Apr 2020, 18:28 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#41 erstellt: 04. Apr 2020, 07:34
So, da ich derzeit viel „Freizeit“ habe, habe ich gleich noch den defekten MM–MC Umschalter von Alps repariert bzw. durch zwei Relais ersetzt:

MM-MC-Relais MM-MC-Switch

Im linken Bild unten rechts ist der neue Druckschalter (grüner Knopf) zu sehen.
Materialkosten 6,50€ – Dafür bekommt man keinen Ersatzschalter von Alps, wenn man überhaupt noch einen bekommt.
Der originale Schiebeschalter ist ganz schwierig wieder zusammenzubauen. Und die Rastmechanik ist bei mir defekt.

@eckibear
Danke für die Kurven. Wie sollten die Widerstände nun dimensioniert werden, um in der Safe Operating Area zu bleiben?
Was ich an der Schutzschaltung noch nicht verstehe: Der PNP-Transistor (Q521, Q571) hat doch gar keine Spannungsverstärkung und die Stromverstärkung ist <1. Welche Funktion hat er denn also?
eckibear
Hat sich gelöscht
#42 erstellt: 04. Apr 2020, 09:58

Agnes:) (Beitrag #41) schrieb:
Was ich an der Schutzschaltung noch nicht verstehe: Der PNP-Transistor (Q521, Q571) hat doch gar keine Spannungsverstärkung und die Stromverstärkung ist <1. Welche Funktion hat er denn also?

Der SOA Schutz Q521 "schaltet" ab einer vorgegebenen Strom+Spannungsbelastung den Ausgang des Verstärkers in Richtung der Relaissteuerung. Dabei ist ziemlich unkritsch wie groß dessen Schaltstrom ist, er muss nur einmal das Schutz-IC triggern.

Agnes:) (Beitrag #41) schrieb:
Wie sollten die Widerstände nun dimensioniert werden, um in der Safe Operating Area zu bleiben?

In dem Beispiel müsste man so einiges ändern und ergänzen:

Rsource = 0,47Ohm (statt 0,22)
R538=10k
R537=1k
R535=13k + Diode

Nun ist es aber so, dass diese Schaltung so oder so zu langsam reagiert um wirklichen Schutz zu gewährleisten. Sony hatte im wesentlichen einen Kurzschluss-Schutz im Sinne, ansonsten vertraute man wohl eher auf die Vernunft des Nutzers, z. Bsp. nicht volle Lautstärke bei 4 Ohm zu fahren.
Was dann passiert sieht man in der Ergänzung:

SOA prot and load

Braun ist der Auslieferungszustand
Violett deine Modifikation
Hellgrün die optimierte Variante mit obigen Bauteilwerten
Dunkelgrün ist die Schaltung im Servicemanual, die in der Serie aber wohl nicht durchgehend vorliegt (s. Auslieferungszustand braune Kurve)
Rot ist das SOA Limit des verwendeten MOSFET
Hellblau ist die Lastkurve bei 4 Ohm rein reeller Last, d.h.ohne Induktivitäten etc., die die Situation verschlechtern.

Ganz deutlich wird die SOA von dieser Last überfordert. In dieser Situation hilft evtl. noch, dass die Versorgungsspannung etwas absackt. Bei einem kurzen Impuls aus dem Stand heraus reicht das aber nicht aus.

Erst ab Z=6 Ohm ist man im sicheren Bereich:

SOA prot 6R
Agnes:)
Stammgast
#43 erstellt: 05. Apr 2020, 08:33
Vielen Dank für die Mühe, die du dir gemacht hast!
Ich lasse das jetzt einfach so.

Zum Ruhestrom habe ich aber noch eine Frage: Sony gibt an: 45mV@0,22Ω (=200mA).
Gilt das aber jetzt für den kalten Kühlkörper oder für den heißen? Ohne den Gehäusedeckel oder mit?

Wenn ich den kalten Verstärker einschalte, messe ich kurzzeitig 55mV die recht schnell auf 60mV ansteigen und dann nach 60 Minuten auf 48mV absinken.
Lege ich nun den Gehäusedeckel darauf und warte nochmals eine Stunde, geht der Ruhestrom auf 42mV@0,22Ω zurück.
Das ist jetzt aber alles nur im Leerlauf ohne die zusätzliche Wärme-Belastung durch Musik & die Boxen.
Offensichtlich überkompensiert der Temperaturfühler 2SC3423-Y (Q513, Q563).

Was würdest du als Ruhestrom einstellen?
Aus der Steckdose nimmt der FA50ES jetzt 67W bzw. 100VA auf (ELV Energy Master). Das ist schon einiges.

Der Sony TA-FA3ES hat dieselben MOS-FET in der Endstufe, nur mit kleinerer Versorgungsspannung, und hier gibt Sony 33mV@0,22Ω (=150mA) an.
Beim Sony TA-FA777ES (eigentlich wie FA70ES aber andere Schutzschaltung) gibt Sony sogar 70mV@0,22Ω (=318mA) an.
eckibear
Hat sich gelöscht
#44 erstellt: 05. Apr 2020, 09:36

Agnes:) (Beitrag #43) schrieb:
Ruhestrom.. Sony gibt an: 45mV@0,22Ω (=200mA).
Gilt das.. für den kalten Kühlkörper oder den heißen? Ohne den Gehäusedeckel oder mit?

Im Idealfall immer, konstant...

kalter Verstärker messe ich kurzzeitig 55mV, die recht schnell auf 60mV ansteigen und dann nach 60 Minuten auf 48mV absinken.

Verschiedene thermische Zeitkonstanten machen sich bemerkbar: Zuerst erwärmt sich der MOSFET, der Strom steigt bei gleicher Biasspannung. Die Wärme muss sich erst im Kühlkörper ausbreiten, bis zum Bias-Regeltransistor dauert das eine Weile. In der gleichen Zeit setzt auch die natürliche Konvektion entlang der Oberfläche ein, was einerseits die zeitliche Verzögerung erhöht, andererseits auch das Regelsystem dynamisch dämpft. Mit/ohne Deckel kommen andere Verhältnisse zustande.

Lege ich nun den Gehäusedeckel darauf und warte nochmals eine Stunde, geht der Ruhestrom auf 42mV@0,22Ω zurück... alles nur im Leerlauf.... Offensichtlich überkompensiert der Temperaturfühler 2SC3423-Y (Q513, Q563).

Das soll er sogar, denn je näher er an einer Stabilitätsgrenze arbeitet, desto labiler wird das System bei äußeren Einflüssen.
Wenn man das deutlich verbessern wollte, müsste man wesentlich mehr Aufwand treiben. Eine einfache BE Strecke als Fühler ist immer noch robuster als eine komplette Thermoregelung mit einstellbarer Charakteristik. Es gibt aber auch Ansätze, die im Spannungsverstärker integriert werden und gleichzeitig die Übernahmeverzerrungen eliminieren, aber eben auch mit nur entsprechendem Schaltungsaufwand.

Was würdest du als Ruhestrom einstellen? Aus der Steckdose nimmt der FA50ES jetzt 67W bzw. 100VA auf (ELV Energy Master). Das ist schon einiges.

Ich würde eher die Hälfte wählen, auch weil die Kühlkörper komplett im Inneren liegen.

Der Sony TA-FA3ES hat dieselben MOS-FET in der Endstufe, nur mit kleinerer Versorgungsspannung, und hier gibt Sony 33mV@0,22Ω (=150mA) an.

Klingt schon viel vernünftiger. Hat der ähnlich große Kühlkörper?

Beim Sony TA-FA777ES (eigentlich wie FA70ES aber andere Schutzschaltung) gibt Sony sogar 70mV@0,22Ω (=318mA) an.

Habe das gecheckt. Die 70mV werden dort über beide 0.22R Widerstände gemessen. Daher nur die Hälfte des Stroms, ca. 160mA.
Die Schutzschaltung überwacht hier immerhin schon mal beide MOSFETs, was besser ist.
Was noch auffällt ist, dass die Dimensionierung für die SOA Abschaltung den Werten (1.5k/6.8k am SOA Transistor) die Du "ab Werk" vorgefunden hattest entspricht (dass über beide 0.22R abgegriffen wird ist unwesentlich, weil immer nur einer davon den Laststrom führt.
Agnes:)
Stammgast
#45 erstellt: 05. Apr 2020, 10:46

eckibear (Beitrag #44) schrieb:

Agnes:) (Beitrag #43) schrieb:
Der Sony TA-FA3ES hat dieselben MOS-FET in der Endstufe, nur mit kleinerer Versorgungsspannung, und hier gibt Sony 33mV@0,22Ω (=150mA) an.

Klingt schon viel vernünftiger. Hat der ähnlich große Kühlkörper?

Der Kühlkörper ist kleiner und der Temperaturfühler sitzt genau in der Mitte zwischen den beiden N- / P-Kanal MOS-FET.
www.hifishock.org/gallery/electronics/sony/integrated-amplifier/ta-fa3es-6-sony/

eckibear (Beitrag #44) schrieb:

Agnes:) (Beitrag #43) schrieb:
Beim Sony TA-FA777ES (eigentlich wie FA70ES aber andere Schutzschaltung) gibt Sony sogar 70mV@0,22Ω (=318mA) an.

Habe das gecheckt. Die 70mV werden dort über beide 0.22R Widerstände gemessen. Daher nur die Hälfte des Stroms, ca. 160mA.
Die Schutzschaltung überwacht hier immerhin schon mal beide MOSFETs, was besser ist.
Was noch auffällt ist, dass die Dimensionierung für die SOA Abschaltung den Werten (1.5k/6.8k am SOA Transistor) die Du "ab Werk" vorgefunden hattest entspricht (dass über beide 0.22R abgegriffen wird ist unwesentlich, weil immer nur einer davon den Laststrom führt.

Oh, die 70mV @ 0,22Ω habe ich übersehen.

Dafür wird beim FA777ES nur die Gehäuseinnentemperatur gemessen: 2SC1815-BL – TO92 Gehäuse. Und hier steigt der Ruhestrom mit zunehmender Temperatur! FA50ES & FA70ES: Ich hatte gemessen: 30mV@0,22Ω kalt / 45mV@0,22Ω warm. Siehe Änderung im SM: elektrotanya.com/sony_ta-fa50es_fa70es.pdf

Meinen FA50ES habe ich jetzt umgebaut auf 2SC3423-Y auf dem Kühlkörper (FA5ES & FA7ES), was nun die Temperatur-Überkompensation zur Folge hat.
Ich traue mich was.
Bloß, was ist besser? Gehäuseinnentemperatur oder Kühlkörpertemperatur?
Und welchen Ruhestrom soll ich „warm“ am besten einstellen?

Die Schutzschaltung ist beim FA777ES ganz anders. Es sind zwei Transistoren und noch ein Ladeelko mit 22µF vorhanden. Dioden gibt es gar keine.
eckibear
Hat sich gelöscht
#46 erstellt: 05. Apr 2020, 11:24

Agnes:) (Beitrag #45) schrieb:
.. was ist besser? Gehäuseinnentemperatur oder Kühlkörpertemperatur?

Was zählt ist die KK Temperatur..

Und welchen Ruhestrom soll ich „warm“ am besten einstellen?

Maximal 150mA, 100mA sind auch OK. Die Paar 0,001% Klirr kann doch eh kein Schw... hören, zumal schon jeder LS mehr rappelt.

Die Schutzschaltung ist beim FA777ES ganz anders. Es sind zwei Transistoren und noch ein Ladeelko mit 22µF vorhanden. Dioden gibt es gar keine.

Sie ist letztlich die gleiche Modelpackung wie im FA50. Der zweite Transi wird nur wegen der verschiedenen Bezugsspanungen gebraucht. Der Elko dient als Tiefpass/Integrator, damit die Schutzschaltung nicht bei jedem Hüsteln unbeabsichtigt anspricht und das Relais umständlich per Ein/Ausschalten zurückgesetzt werden muss.
Kurz gesagt, bis diese Schaltung anspricht ist es fast zu spät. Evtl. eine geplante Lifetime-Limit Strategie.
Agnes:)
Stammgast
#47 erstellt: 05. Apr 2020, 14:18

eckibear (Beitrag #46) schrieb:
Was zählt ist die KK Temperatur.

Ich habe jetzt mal den FA50ES zu 2/3 mit einem Handtuch abgedeckt. Da tut sich aber nicht mehr viel im Ruhestrom: 1mV@0,22Ω weniger.
Die KK–Temperaturregelung funktioniert also doch ganz gut, wenn der Verstärker einmal richtig durchgewärmt ist.
Es ist so besser, als mit TO92-Transistor auf der Platine.

Bei einem Ruhestrom von 166mA pro Kanal habe ich 55W / 80VA @ 233V Leistungsaufnahme. Davon sind 35,5W für die vier MOS-FET.
Die Bias-Potis sind von Sony schlecht dimensioniert: ein viel zu grober Regelbereich! Bescheuert ist das.
Damit kann ich gar nicht fein so einstellen, dass ich die 150mA bei beiden Kanälen exakt treffe. Da braucht's echt Fingerspitzengefühl.

Vielen Dank noch für deine Hilfe!
LG
Agnes
eckibear
Hat sich gelöscht
#48 erstellt: 05. Apr 2020, 15:36
Prima, dass alles nun im Trockenen ist! Lass den Deckel drauf und freu dich daran.
Uwe_1965
Inventar
#49 erstellt: 05. Apr 2020, 18:45

Die Bias-Potis sind von Sony schlecht dimensioniert:


Meine Emphehlung deshalb, Spindeltrimer, so in der Art (Bitte nur als Beispiel verstehen. Das ist nicht nur ein Sony Problem, sondern betrifft auch die anderen Hersteller, ohne spezielle Namensgebung.


Bei einem Ruhestrom von 166mA pro Kanal habe ich 55W / 80VA @ 233V Leistungsaufnahme


bei einem cos(phi) von 0,69 bzw. 55 W (Wirk) kostet Dich 1 Stunde Musik hören, bei 30ct/kWh etwa 1,65 ct Mensch mach die Kiste zu.

Aber ohne Mist, Dein Sony verbrät ziemlich viel unsinnig an Wärme, meine derzeitige PA Endstufe zieht gerade mal 30 W (Wirkleistung) und 60 VA (Scheinleistung)

Gruß Uwe


[Beitrag von Uwe_1965 am 05. Apr 2020, 18:48 bearbeitet]
Agnes:)
Stammgast
#50 erstellt: 07. Apr 2020, 11:13
@Uwe_1965 So ein Präzisionstrimmer (liegend, Einstellschraube seitlich, RM 5/2,5) passt, wenn man die Beinchen etwas biegt:
https://cdn-reichelt.de/bilder/web/artikel_ws/B400/64P_1.jpg

So, jetzt kommt der letzte Test:

Ruhestrom vom kalten bis zum warmen FA50ES:
Ruhestrom Sony TA-FA50ES
     (zum Vergrößern anklicken)
Auf 150mA Ruhestrom runtergehen lohnt sich kaum noch, weil die Vorstufen auch viel Strom ziehen. Es lässt sich eh nicht gescheit einstellen.

Dann am warmen Verstärker:
1 kHz Sinus auf die Eingänge, 2,2Ω (200W) Last pro Ausgang und Lautstärke auf 3,3V bzw. 1,5A eingestellt.
Der Deckel liegt oben auf. Es kommen vorne nur die vier Messkabel heraus (linker & rechter Kanal).
15 Minuten durchheizen (Wattmeter: 160W@233V), die Lastwiderstände werden nur ganz leicht warm; dann habe ich den Ruhestrom erneut gemessen.

Nach dem Abschalten sehe ich ganz kurz 43mV@0,22Ω die aber sehr schnell auf 40mV absinken, nach wenigen Minuten sind's 37mV und einige Zeit später 35mV.
Nach längerer Zeit habe ich wieder 38mV@2,2Ω (=173mA, =18W für ein MOS-FET-Paar). Also fast wie die Kurve oben beim Ruhestrom, nur sehr viel schneller.
Also doch keine Überkompensation durch den 2SC3423-Y (Q513, Q563). Super!

TA-FA50ES umgebaut

Jetzt kann ich den Deckel endlich beruhigt zuschrauben.


[Beitrag von Agnes:) am 07. Apr 2020, 12:40 bearbeitet]
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