Ärger mit TO-3

Hi

Die Ptot teilst du durch die Anzahl der Transistoren...vorrausgesetzt..sie haben gleiche Daten..also Selektiert...ansonsten ein paar % schwankung einkalkulieren..5% ca..
Na..die Hitze bei vollast..zulässige gehäusetemperatur(herstellerdaten),davon 20*C abziehen..dann die Umgebungstemperatur abziehen....ich sag mal 40*C im Gehäuse sind angemessen und tolerierbar...

Dieses in Tk umrechnen und das sollte der wärmewert vom kühlkörper sein...die Glimmerscheibe können wir mal einfach..untergehen lassen....irgendwie so gehts..

Ich persönlich machs eigentlich meistens "frei Schnauze".....

egal..wenns bei vollast zu heiss wird ist der KK zu klein....die einzige Möglichkeit..lüfter dran oder betriebsspannung runter....ansonsten grösserer KK.

250Watt Ausgangsleistung..da kannst du fast Ebensoviel an Wärme abführen...Wenn ichs gebaut hätte würde es eher die doppelte deiner Kühlfläche bekommen und keine ALU-Winkel zum Wärmeübertrag,eher messing..am besten aber Kupfer..

Alu Winkel sind mit der Wärmeleitung etwas träge..

Doppelt so lange Kühlrippen tun,s jetzt auch..wenn genug platz da ist.Inwieweit du mit lüfter noch die Temperatur drücken kannst,muss ausgetestet werden...ich weiss nicht welche du nehmen willst..aber du wirst mit 1,2 popeligen 50x50 lüfter nicht viel erreichen.Ordentliches Radialgebläse in KK breite...ansonsten..lange kühlrippen.....die paar kleinen Stummeldinger sehen knapp aus...wenn dis doppelt so lang zuviel ist..gibts welche mit höherer Rippenanzahl...

Ich weiss nicht recht...ich schätze mal die temperatur am gehäuse auf höchstens60-70*C ein..subjektiv ist es schon warm. Hast du denn jetzt noch Ausfälle gehabt? Mit den Zusätzlichen T,s??


Micha

keine ALU-Winkel zum Wärmeübertrag,eher messing..am besten aber Kupfer.. Alu Winkel sind mit der Wärmeleitung etwas träge..

Das wollt ich lesen Micha. Leider hab ich aber keine anderen Winkel.

Das einzige was zur Kühlflächenvergrößerung gehen würde, ist selbiger Kühler statt 50mm, 75mm hoch. Alles andere passt nicht rein.
Lüfter ist schon bei, wobei der Luftstrom über die MJ, also über die Kühlwinkel gepustet wird. Ich meine, daß der Lüfter am Enstehungsort besser ist als an den Rippen.
Was bleibt - pusten oder saugen?

Hi
Pusten oder Saugen ist egal..nur der Lüfter hat nix an den Winkeln zu suchen...der muss zwischen die Rippen pusten..da ist die abgegebene Wärmemenge durch die Oberfläche viel höher..nur an solchen Stellen ist ein lüfter effektiv.

Falls du mehrere Lüfter VOR den kühlrippen setzen kannst..mach dieses...

Du kannst die entstehende Verlustleistung der Transistoren auch besser verteilen indem du zusätzliche TO-3,s verwendest..auch wenn du die Leistung überhaupt nicht brauchst..die Berührungsfläche ist grösser,daher eine bessere Gesamtwärmeübertragung an den Kühlkörper.


Micha

Hi Henry

hast Du die Möglichkeit die Temperatur, nicht nur geschätzt, sondern mit Messgerät oder Temperaturstreifen zu ermitteln? An den Winkeln, am Kühlkörper selbst und an den Transistoren wäre es interessant.

Die Anordung deiner Lüfter nutzt so leider nicht sonderlich viel. Wenn Du mit dem Kühler die größte Kühlleistung erreichen willst, mußt Du die Luft über die Rippen blasen, dort ist die Fläche am Größten, nur dann kann der Kühler die Leistung die angegeben ist, bzw. die Du errechnet hast.
Aluminium Winkel sind schon ok, dein Kühlkörper ist ja schließlich auch aus Alu, aber die Winkel müssen natürlich dick genug sein, damit sie die Leistung auch abführen können, sonst ist der Thermische Widerstand einfach zu groß. 3 oder 4 mm Material ist da viel zu dünn. Kupfer ist dann, wenns zu dünn ist sicherlich besser, da der Thermische Widerstand von Kupfer kleiner ist.

Gruß
Steve

Edit:
Micha

Henry, das Bild weiter oben, ist das die Endstufe? Damit wirst Du bei Dauerbetrieb Kühlungsprobleme bekommen. Der Trafo und der Kühler heizen sich gegenseitg auf.

Zu guter letzt MUSS IMMER drauf geachtet werden,das die Transistoren und Kühlwinkel für gute Wärmeübertragung ABSOLUT EXAKT Anliegen..ein kleiner Staubkorn oder Verzogene Transistoren, Kühlwinkel...und nix geht mehr..mit dem bloßem Auge ist es kaum zu erkennen..da reicht teilweise schon 0,1mm!!

Auch ist zuviel Wärmeleitpste viel schlimmer als zuwenig...

Ich verteile diese immer Hauchdünn mit einer Rasierklinge oder ähnlichem....


Micha

Hallöle,

hast Du die Möglichkeit die Temperatur, nicht nur geschätzt, sondern mit Messgerät oder Temperaturstreifen zu ermitteln? An den Winkeln, am Kühlkörper selbst und an den Transistoren wäre es interessant.

Ich hatte, ich hatte, ein großes Thermometer bis 400°C, beim einstecken zwischen die Rippen bin ich dran hängengeblieben, nu isses zerbrochen - hab noch eines, mit Spießer dran - geht auch nicht, weil, ach was weiß ich - nu isses im Müll - doppel und da wollte ich mir gerade ein neues kaufen. Das erweist sich schwieriger als gedacht und 30Km bis zur nächsten Conradfiliale war mir jetzt zu weit.

3 oder 4 mm Material ist da viel zu dünn.

sind 5mm dick und die TO 3 sind mit 50µm Glimmer und WLP auf beiden Seiten des Glimmer bestrichen, befestigt.

Falls du mehrere Lüfter VOR den kühlrippen setzen kannst..mach dieses...

Geht nicht, weil kein Platz mehr. Was gehen würde: Lüfter an die schmale Seite des Kühlers, dann kann er obendrüber pusten aber eben nicht zwischen die Rippen.

Vielleicht sollte ich folgendes versuchen:
Lüfter waagerecht auf den Kühler und nach oben pusten lassen. Wenn da unten im Bodenblech zwischen den Rippen Löcher gebohrt sind, müßte der Lüfter den Luftstrom 1A nach oben durch den gelöcherten Deckel ziehen. ?

ABSOLUT EXAKT Anliegen..ein kleiner Staubkorn oder Verzogene Transistoren, Kühlwinkel...und nix geht mehr

Das ist alles exakt justiert. Einzig der Kühler ist eloxiert, auch an dem Stück, wo die Winkel angeschraubt sind. Mir hat mal jemand erzählt, daß an den Stellen der Kühler blank sein soll - ?

Auch ist zuviel Wärmeleitpste viel schlimmer als zuwenig

Das wußte ich nicht. Bisher hab ich die WLP mit dem Finger verstrichen und durch das anziehen der Schrauben ist dann das "zuviele" rausgepresst wurden. Das ist bestimmt ein Ansatzpunkt .

das Bild weiter oben, ist das die Endstufe? Damit wirst Du bei Dauerbetrieb Kühlungsprobleme bekommen. Der Trafo und der Kühler heizen sich gegenseitg auf.

Ja und da kommt rechts neben den Trafo noch ein 2. Modul.

Wenn das mit den Lüftern axial auf den Kühlern funktionieren sollte, dann können auch 3 60x60iger Lüfter pro Modul rein. 50mm Kühlerhöhe und 25mmLüfterhöhe - 75mm, dann sind nach oben noch 3mm Platz bis zu den Deckellöchern.
Der Lüfter wird von einem ungekühltem BD 244 angesteuert - der dürfte auch 3 schaffen, zumal nur 90mA pro Stüch gebraucht werden.

Der RKT wird nicht warm, allerdings ist jetz eben nur ein Modul dran.

Viele Grüße und ich geb jetzt mal ein Bier aus - Henry

Prost

Hi

Vielleicht sollte ich folgendes versuchen: Lüfter waagerecht auf den Kühler und nach oben pusten lassen. Wenn da unten im Bodenblech zwischen den Rippen Löcher gebohrt sind, müßte der Lüfter den Luftstrom 1A nach oben durch den gelöcherten Deckel ziehen. ?

Das nutzt mit Sicherheit viel.
Ob die 5mm Aluwinkel reichen keine Ahnung, da hilft nur messen.



Gruß
Steve

Klick - das düfte doch passen, geht allerdings nur bis 150°C

Henry,

bei mir bleibt der Link recht tot
Wahrscheinlich gehört ein lokales cookie zum Funktionieren ?

so long
snark

Dann vielleicht so:
Conrad Hauptkatalog 04, S. 822 unten rechts - Oberflächenmessung
Das Thermom. hat unten einen Stempel dran, der (so wie es aussieht) genau auf ein TO3 Gehäuse paßt.


Ich hab mir die Aluwinkel noch mal angesehen, die haben 4K/W, das ist bestimmt erheblich zuviel. Da will ich nochmal auf Cu zurückkommen - wo gibt es so etwas?
Ein Klempner wird die Stücke sicherlich nicht astrein biegen können.

Messing:
Wie tut sich das mit Messing. Das sind doch 70%Cu und 30%Zn und Zinn dürfte doch die Wärme sogar noch besser leiten als Cu.
Weiß da jemand etwas?

Hi..

Messing ist besser als Alu...die Materialstärke vom Winkel so gross wie Möglich und zusehen,das der Winkel eine grössere Auflagefläche zum KK bekommt..Kupferwinkel vom Klempner biegen lassen..besser nicht..die Berührungsflächen transistor+KK müssen absolut Plan sein..
also Fräsen oder Blankgezogenes Material..

Gruß Micha

Hi Henry

4K/W kann eigentlich nicht sein, und wenn nutzt Dir auch Kupfer nichts. Bei ansonst gleichem Winkel hättest Du dann ca 2K/W, was immernoch viel zu viel wäre.

Hier mal eine Erklärung für die Berechnung

http://de.wikipedia.org/wiki/W%E4rmeleitf%E4higkeit


Gruß
Steve

Hallo,

Ich hol mir direkt vom Metallvertrieb gezogenes Aluminiumprofil in 6 Metern Länge (Mindestabnahme)
40 x40 x 5 mm dick. Das ist soweit schon optimal.

Ich hatte auch schon 40 x 60 x 5, was aber praktisch keine Vorteile mehr brachte (die 60iger seite an den KK.

In kritischen Fällen montiere ich die Halbleiter (TOP-3 , To 220 etc) auf ein 3 (4) mm Kupferblech, welches dann als gute "Übergangszone" mit ausreichend WL-Paste zum Aluminium KK dient. Das machen übrigens auch viele professionelle grose Hersteller so.

Wenn der entsprechende TR (etc) aber einfach "zu schnell" zu viel Wärme erzeugt, dann hilft m.E. eigentlich garnichts auf Dauer. Dann ist einfach keine ausreichende Abfuhr möglich.

Tja..wie gesagt..in so einem fall wenn die Wärme nicht schnell genug vom TO-3 Gehäuse wegkommt,musst du noch ein paar TO,s paralell dazuschalten..

Micha

Hallo,

ich hab nun nochmal nach den Winkeln gesehen - laut Angabe aus dem Conrad Katalog, haben sie 4K/W.
Ohne Temp.-messung wird das nix. Die Lüfter sind bestellt und das Thermom. hol ich demnächst, dann sehen wir weiter.

Auf die Idee mit den Winkeln bin ich nur gekommen, weil Dual genau dieselben in ihrem CV 441 eingebaut hat. Sie haben an einem Kühler 2 Winkel mit a 2 BDV 67D / 66D angeschraubt. Allerdings ist da der Kühler 3 x so groß als meiner aber deswegen sollten ja die Lüfter dazu.

man ließt sich

Hi Henry

die 4 K/W kann ich immernoch nicht glauben.
Ich habe mal gerechnet, nach den Formeln aus dem obengenannten Link.
Bei einem Aluminiumwinkel mit 25 cm Breite und 5 mm dicke ergibt sich bei 5 cm Länge eine Wärmeleitfähigkeit von 5,1 W/K oder ein Wärmewiderstand von 0,196 K/W.
Das Ding müßte aus Stahl sein, damit die Werte mit 4 K/W passen. Wäre er aus Diamant wären es 0,0173 K/W .


Der SK 199 hat bei 50 mm 0,9 k/W, die Isolation des Transistors ca 0,2 K/W, wenn sie gut ist. Der Winkel nochmal 0,2 K/W wenn er perfekt montiert ist, ergibt einen Gesamtwärmewiderstand von 1,3 K/W.
Bei 100 W Verlustleistung der Transistoren und 40 °C Umgebung mußt Du mit bei dem Kühler mit freier Konvektion mit 170 °C am Transistor rechnen. Das geht natürlich nicht. Bei dem Aufbau oben hast Du aber leider keine freie Konvektion sondern noch eine Wärmefalle.

So , bin mal gespannt ob deine Temp Messungen die Rechnung bestätigt.


Gruß
Steve

Hi

Die 4K/W können schon stimmen..wenn die Dinger so krumm und schief sind..das der transistor oder sonstwas nicht Plan aufliegen können..ich weiss ja nicht,wie bei Conrad die Daten zustandekommen..ist manchmal kurioses Zeug geschrieben..

Micha

Hallo,

Die Konradwinkel waren afair doch nur kurze Stückchen für max zwei TO-3 ausgelegt? Das ist imo eher unbefriedigend. Die waren auch wohl nur 4 mm dick und hatten noch eine (sinnlose) Nut eingfräst.
Imo keine so gute (Winkel)Wahl.

Ich habe irgendwo um 50.- bis 60 .- € für 6 Meter in allen gewünschten Schenkelllängen und Stärken bezahlt. Sauber, glänzend und plan gezogenes Material, Lässt sich prima fräsen.

6Meter....das wären etwa 180 stck TO-3 "nahtlos" am Stück an einen 6 Meter langen und 500 Kg Schweren Rippenkühlkörper geschraubt.

Hi

Bei grossen Längen wärs auch kein Problem..
Thyssen liefert z.B sowas als Meterware..Das lohnt sich aber eher bei ordentlichen Mengen..Transportkosten u.s.w.

Für n einzelenen Amp eher nicht..
Muss demnächst mal an meiner Kaputten Mitsubishi-Endstufe rumschrauben..groß Lust hab ich eher nicht drauf..

Hab schon Voreilig die Bauteile gekauft...
Anzunehmen..das es wieder Sanken-Fakes sind..Mannoooo....mann..... da kann schon die Lust vergehen..

Micha

Hallo,

man schaue bitte im C-Hauptkatalog auf Seite 989, oben rechts - Winkelkühlprofil - ich muß ja erstmal glauben, was da steht. In dem Dual sind genau diese Winkel drin.
Plan? - nunja, wenn ich einen Messwinkel drüberlege, ist der Winkel plan.

Micha,

Anzunehmen..das es wieder Sanken-Fakes sind..Mannoooo....mann.

ich bin geheilt. www.spoerle.de , Herstellergarantie und preisgünstiger als Farnell

man schaue bitte im C-Hauptkatalog auf Seite 989, oben rechts - Winkelkühlprofil - ich muß ja erstmal glauben, was da steht.

Hab ich leider nicht, ich glaube aber auch nicht alles was ich lese. Sag mal, könnte das nicht der Wärmewiderstand des Alu Winkels zu Luft sein (Kühlkörper) und nicht der Wärmewiderstand im Festkörper? Das wäre in deinem Fall irrelevant.
Mit den 4K/W gäbe das an deinen Transistoren bei 100 W Verlustleistung 550 °C bei den getroffenen Annahmen.
Entscheide selbst, ob das sein kann oder nicht.

Hallo Steve,

das wird es wohl sein, die Luft, meine ich.
Morgen wird Temp. gemessen und die Lüfter sollen auch kommen - dann wird es genauer.

doppel

Hallo,

so nun ist`s gemessen.
145°C liegen am TO 3 Gehäuse an, wobei der Winkel und der Kühler angeschraubt waren, jedoch der Lüfter nicht in Betrieb.
Die Temp. war weiter steigend, ich hab aber abgebrochen, da die Sperrschichttemp. zu diesem Zeitpunkt schon um die 160°C gewesen sein dürfte.
Ich muß noch erwähnen, daß am Eingang ein reines Sinussignal anliegt und der R Last ein rein Ohmscher ist.

Wenn ich davon ausgehe, daß Theta gehäuse (abzüglich 20°C) 150°C beträgt und Theta umg. 40°C, ergibt das eine Diff. von 110K
110K / 125W - (0,7K/W RthG + 0,4K/W RthM (Glimmer)) = -0,22.
Der minus Betrag dürfte aussagen, das es nicht geht oder seht ihr das anders.
Bei 2 TO 3 dürfte sich die Ptot auf beide verteilen. Mit einem Zusatz von 5W hätte dann jeder ca. 67,5W zu verbrutzeln.
Dann sieht es so aus:
110K / 67,5W - 1,1 = Rth Kühler 0,53K/W

Nun sind aber 4 TO 3 am Kühler, je 2 parallel.
1 / 1,1 = 0,909 * 4 = 3,636
1 / 3,636 = 0,275 RthGMges.
110K / 250W - 0,275 = 0,165 Rth Kühler

Die 250W stehen jetzt für beide Zweige der Endstufe.

Wenn der Kühler SK 199 bei 250mm x 40mm x 50mm einen RthK von 0,9 hat, ist er definitiv zu klein.

Beim Einsatz eines Lüfters steht die Gleichung RthK forciert (RthKf) = a x RthK.
a ist der Proportionalitätsfaktor, wobei 1K/W RthK und 0 m/s = 1
Bei 6m/s ist der Faktor 0,2
0,9 RthK x 0,2 = 0,18RthKf, damit liege ich nahe der geforderten 0,165 RthK.

Ob das so stimmt?
Die Lüfterangabe beschränkt sich auf 44m³/h, wie kann man daraus die Luftgeschwindigkeit in m/s errechnen. Ich nehme jetzt mal an, das die 44m³/h die Menge der geschaufelten Luft ist, also 0,0122m³/s
Die Umdrehung pro min beträgt 2300 und der Raddurchmesser ist 75mm.
Ob mir da jemand helfen könnte?

viele Grüße - Henry

Hallo Henry

so ganz verstehe ich deine Messung noch nicht. Du hast 150 °C am Transistorgehäuse.
Wieviel sind es dann tatsächlich am Winkel neben dem Transitor, wieviel am Kühlkörper.
Das alles bei 40 °C Umgebung und einer gesamten Verlustleistung von 250 W?


Die Strömungsgeschwindigkeit bekommst Du nur, wenn Du die Fläche des Luftstromes definierst und auch führst.

z.B 250mm x 40mm ==> 0,01 m²

Bei 0,0122m³/s ergibt das 1,22 m/s, den zusätzlichen Luftwiderstand nicht berücksichtigt.

Gruß
Steve

Hallo Steve,

Die 145°C waren direkt am Gehäusekopf des TO3. Am Winkel und am Kühler selber, hab ich nicht gemessen.
Wenn ich die Berechnungsgrundlagen richtig verstanden habe, so bezieht sich alles auf die Differenz der Sperrscht. zur Umgebeungstemp. Daraus wird dann die benötigte Wärmeleitfähigkeit des Kühlers zur Luft ermittelt.
Rth Gehäuse TO3 ist für den MJ 15024/25 mit 0,7K/W angegeben.
Rth Glimmer ist mit 0,4K/W angegeben.
Daraus erfolgte dann obige Rechnung, wobei die Zuführung der Ptot von 125W steht. Diese sind nun auf 2 TO3 verteilt und da 4 TO3 am Kühler sind, also von jeder Seite der Endstufe 2, hab ich die Ptot mit 250W angenommen und auf 4 TO3 verteilt.
Die 4K/W des Winkels ist die Wärmeleitung zur Luft (ich hab nochmal nachgelesen)
Was ich jetzt nicht weiß ist, wie hoch der Rth des Winkels zum Kühler ist.

Zu den 145°C hab ich einen Sicherheitsfaktor von 20°C zugegeben, da die absolute Sperrscht. nicht ermittelt werden kann. Nun wird sie bei 165°C liegen. Laut Angabe des Herstellers ist eine Temp. von 200°C möglich, erscheint mir jedoch zu hoch. Deshalb habe ich bei 145°C das Signal weggenommen und alles abkühlen lassen. Die Temp. ging übrigens sofort nach dem abschalten des Signales zurück.

Nach der obigen Berechnung brauche ich, um die Temp. auf 150°C halten zu können, einen Kühler mit Rth zur Luft von 0,165K/W. Das ist schier unmöglich.
Laut Angabe von "Fischer" hat der SK 199 bei 250mm x 40mm x 200mm einen RthK von 0,375K/W. 200mm Höhe bekomm ich aber in ein 2HE Gehäuse nicht herein.
Deshalb ist der Lüfter angedacht. Wenn der aber nur mit 1,22m/s pustet, bekomm ich den RthK des SK 199 mit 50mm Höhe nur auf 0,56K/W.
Ich werde jetz versuchen, 2 Lüfter axial auf den Körper zu schrauben und im Bodenblech je Rippe 2 4mm Löcher bohren, sowie den Deckel an den entsprechenden Stellen mit Schlitzen zu versehen. Damit dürfte der Rthk auf 0,35 K/W sinken, vielleicht noch niedriger, da ja der Luftstrom direkt durch die Rippen gezogen wird.

viele Grüße

Hi Henry

ich werde das Gefühl nicht los, daß das so nicht funktioniert.
Du hast ein dT von 105 K. Bei 250 W Verlustleistung darf der Wärmewiderstand nicht größer als 0,42 K/W sein. Du hast 0,7 K/W am Transistor und 0,4 K/W durch die Isolierung. Der Aluwinkel hat, mit den Annahmen

Bei einem Aluminiumwinkel mit 25 cm Breite und 5 mm dicke ergibt sich bei 5 cm Länge eine Wärmeleitfähigkeit von 5,1 W/K oder ein Wärmewiderstand von 0,196 K/W.

eben rund 0,2 K/W, wenn ich mich da nicht verrechnet habe.

Mit insgesamt 4 Transistoren ergibt das (1,1K/W /4) + 0,2 k/W = 0,475 K/W. Dies wäre bereits zu viel.

Das muß also alles irgendwie besser werden.
Mit 8 Transistoren hättest Du 0,1375 K/W,
den Aluwinkel doppelt so dick gemacht, oder aus Kupfer, dann hast Du 0,1 K/W.
Dann bleiben für den Kühlkörper noch 0,1825 K/W übrig.
Evtl. läßt sich das mit einem SK 438 und 2 Lüftern schaffen.
Ansonsten hilft wahrscheinlich nur noch so etwas
http://www.fischerel...7_13_17_25_29_31.pdf

Kompaktheit hat manchmal seinen Preis.

Gruß
Steve

Kompaktheit hat manchmal seinen Preis.

Wie wahr, wie wahr.
Die Gute wird jetzt Schaumgebremst und geht als 2 x 250W Endstufe zum dahindümpeln. Für den Center langt das allemal.
Bei der nächsten kommt der Tunnel von Micha zum Einsatz, der hat wenigstens Querrippen und keine senkrechten und ab sofort werden die End-T vermehrt. Man kann eben nicht mit dem Kopf durch die Wand , außerdem sollte man schon mal auf einen Fachmann hören

viele Grüße

Hallo,

noch etwas, ist der Wärmewiderstand von Silikonfolie geringer als von einem 50µ Glimmer?

Ich hab die TO3 versuchsweise direkt auf den Winkel geschraubt un die Winkel direkt an 2 Kühler. Die Temp ist etwas gesunken. Die 2 Kühler haben aber einen entscheidenden höheren K/W zur Luft als der SK 199. Wenn ich nun die Winkel mit Silifolie an den SK 199 schraube, ob das besser ist als die TO3 auf dem Winkel mit Glimmer zu befestigen?

Hi Henry

ich verwende Silpad A1500 in der Firma, das hat 0,23 K/W. Das würde Dir zwar was bringen, aber bis ans Ziel reicht das nicht.
Wie wäre es denn, wenn Du die PNP's und die NPN's unisoliert auf jeweils isolierten Kühlkörpern montierst und für fetten Luftdurchsatz sorgst.

Gruß
Steve

Hallo Steve,

das hab ich ja versucht (wie oben geschrieben), sie sind halt zu klein. Die Rippen standen quer, das war für den Lüfter schon mal gut. Die Temp der TO3 Gehäuse lag ca. 10° höher als die der Kühler und die hatten 120°C. Das gibt dann irgendwann ein Isolationsmaterialproblem. Außerdem müssen die Kühler irgendwie am Boden befestigt werden und mit Plastikschrauben wird das nix. Ich hab zwar so Isolierverbinder aber das ist wackelig und die Schraubenköpfe schauen unten ein weinig heraus. Es sind zwar noch Füße am Bodenblech aber ein wenig gefährlich ist es schon.
Zudem fehlt mir dann das Stück Kühler zwischen den Transistoren.
Ich müßte welche haben, die 75mm hoch, 120mm breit sind und 40mm Rippenlänge haben, wobei die Rippen quer zum Gehäuseboden sein müssen. Die 75mm sind nicht das Problem aber die 120.

Was meinst Du, wenn ich die je 2 MJ gegen je 3 SA1295 / SC 3264 tausche und direkt auf den Kühler schraube?
Dann fällt schon mal der Winkel weg und zwischen die T und Kühler müßte nur eine Silikonfolie.
Die Folie, die ich habe, ist mit 0,9W / mK Wärmeleitfähigkeit angegeben. Ist das gut?
Sie schreiben auch, daß keine WLP Verwendung finden muß.

Die Temp der TO3 Gehäuse lag ca. 10° höher als die der Kühler und die hatten 120°C.

Das ist dann wohl alles was drin ist, lauter kann der Fifi nicht knurren, Du verstehst was ich damit meine.
Das andere rechne ich mal durch.

Was meinst Du mit

0,9W / mK

das wären ja 0,001111 K/W das ist zwar ein Klasse Wert, kann aber nicht sein.

die 0,9W/mK stehen auf der Verpackung. Es ist nur leider kein Hersteller drauf. Die Folie sieht matt silbern aus und ist ganz weich und lapprig.

Hi

Ich glaub,das wird so nix..entweder eine grössere Kühlfläche oder mit der betriebsspannung runter.

Du kannst zwar von TO-3 auf ein anderes Gehäuse umsteigen und die T,s direkt am KK befestigen,allerdings selbst wenns knapp funktioniert heizt sich das ding im dauerbetrieb wieder unzulässig hoch auf...zumindest hält der Amp so nicht auf dauer.

Micha

Hi Henry

0,9W/mK

da Stand ich ja gestern auf dem Schlauch. Ich hab aber auch den halben Tag gerätselt, wie man 16 kW Verlustleistung aus einem Schrank rausbekommt.

Das ist der spezifische Wärmeleitkoeffizent. Für die Wärmeleitfähigkeit oder auch den Wärmewiderstand brauchst Du noch die Fläche und die Dicke des Materials. Der Wert selbst ist gut, wenn das Material nicht allzu Dick ist.

Die anderen Transistoren habe ich mal durchgerechnet, das geht auch nicht besser. Die haben einen Wärmewiderstand von 0,625 K/W und die maximale dT darf 110 K nicht übersteigen (Tumgeb 40 °C; Tjk 150 °C), mit 20 K Sicherheitsabstand sogar nur 90 K.

Ich glaube es ist besser, Du bremst das Ding.
Besser wie mit den unisolierten TO3's wird es nicht. Du mußt dann halt den Kühlkörper auf Keramikisolatoren setzen.
Mechnisch kein Problem, bei sehr großen Thyristoren wird das auch so gemacht.

Gruß
Steve

Hallo Steve

Schluß, Aus , Ende - hab heute einen neuen RKT bestellt, 2 x 40V~ und dann ist gut. Bleibt sie halt bei 250W.
Die Winkel und den Kühler hat es von der Wärme derart verzogen - da passt ein Blatt Papier dazwischen, ohne das es anstößt.
Die Winkel sind übrigens von Fischer, das hab ich schon mal herausbekommen.

Nun bin ich gerade an einer neuen Platine, mit Michas Kühlern. Es kommen nun 3 TO pro Zweig zum Einsatz.

wir werden sehen, viele Grüße

Jau..damit bekommst du gut Wärme weg und kannst mit der betriebsspannung wieder hoch..

Micha

So sieht es aus, neuer Trafo mit 2 x 40V~.
Temp nach 30min Vollast wie auf dem Bild und dabei war noch nicht der Deckel drauf. Also, ich denke ich lass diese Endstufe so.
Ua~ eff immerhin noch 33,75V, bei Ue~ eff 2,4V. Damit würde meine Rückkopplung mit 47K /3,3K direkt stimmen.

So, nun auf zu neuen Ufern mit anderen Kühlern.

Besten Dank und viele Grüße - Henry

Perfekt!


Micha

Löle,

in Anlehnung an eine existiereden und funktionierende Endstufe mit einem Ausgangspäärchen, wollte ich ihr 3 EndT Päärchen spendieren. Es geht nicht.

Der Plan:



Zunächst erstmal:
Es kommt erheblich mehr hinten heraus, als mit einem Päärchen. Die Ua~eff ist auf satte 30V gestiegen, wobei die Ub auf 2 x 40V zusammenbricht. Es muß also die komplette Scheitelspannung am Ausgang sein - allerdings ist mir unklar, warum die T keine Restspannung haben sollten.

Das eigentliche Problem ist, daß im positiven Zweig die T bei nur 10VUa~eff 102°C und im negativen Zweig 75°C am Gehäuse haben. Im positiven Zweig hat es bei 2 Versuchen je einmal den T19 und einmal den T16 gerissen.
Es sind MJ 15024/25, allerdings von Reichelt - die im Plan angegeben SC/SA waren mir für die Versuche zu teuer und liegen noch als Neuware hier.
Der Iruhe ist auf 100mA eingestellt. Durch die 0,4V über R42 sollten die MJ erst darüber leitend werden.

Den Kollektor von T18 habe ich versuchsweise auch parallel auf die Kollektoren von T16, T19, Und T20 geschalten - ohne Veränderung.

Bei dem Versuch mit nur einem Päärchen, kam
das nächste kuriose. Der negative Zweig verstärkt mehr. Bei den angegebenen 10V Ua steht über dem Kollektorwiderstand des negativen Zweig mehr Spannung, als über dem Rc im positiven Zweig.

Die MJ sind auf hfe ausgemessen und auch die Ube liegt im Rahmen von 0,6V Zündspannung(+/-0,1V).

Da die Schaltung mit einem Päärchen SC/SA einwandfrei funktioniert, muß doch das Problem hier in der Laststufe zu finden sein.

Könnte es ein Problem mit den MJ sein?
Sollten die Rc eventl. auf 0,33R steigen?
Müßten ggf. die MJ jeder einen Darlington davor bekommen?
Ob mir da jemand helfen könnte?

viele Grüße

Hallo,

Es sind MJ 15024/25, allerdings von Reichelt

leider kann ich nichts wirklich brauchbares beisteuern, aber
wenn es die MJ "Nachbauten" von "Inchange Semi" (China) sind, dann kann ich diesbezüglich Entwarnung geben. Die sind tadellos. Ein grosser "Die" und doppelt gebondeter Emitter.

Sind es diese hier von Reichelt?...Die habe ich auf Herz und Nieren getestet....sind OK???



Was ich eventuell anders gemacht hätte wären die Emitter von T17 und 25. Die hätte ich nicht über die beiden Emitterwiderstände von T16 und T23 verbunden.

Was mir Auffällt ist, dass du eigentlich nie über Oszillogramme sprichst.
Das Ding schwingt jetzt nicht etwa irgendwo im Langwellenbereich? (Nur mal angenommen)

Es kommt erheblich mehr hinten heraus, als mit einem Päärchen. Die Ua~eff ist auf satte 30V gestiegen, wobei die Ub auf 2 x 40V zusammenbricht. Es muß also die komplette Scheitelspannung am Ausgang sein - allerdings ist mir unklar, warum die T keine Restspannung haben sollten.

Clipping?

Ein Rechtecksignal mit Spitzenwert 30V hat auch einen Effektivwert von 30V. Die Formel mit Wurzel 2 gilt nur für Sinus.

Das eigentliche Problem ist, daß im positiven Zweig die T bei nur 10VUa~eff 102°C und im negativen Zweig 75°C am Gehäuse haben. Im positiven Zweig hat es bei 2 Versuchen je einmal den T19 und einmal den T16 gerissen.

Gleichspannungskomponente am Ausgang?

Hochfrequente Schwingungen? (Kann im MHz-Bereich sein)

Den Kollektor von T18 habe ich versuchsweise auch parallel auf die Kollektoren von T16, T19, Und T20 geschalten - ohne Veränderung.

Das ist keine Überraschung. Separate Widerstände pro Kollektor bringen nichts. Bei parallel geschalteten bipolaren Transistoren brauchst Du separate Widerstände im Emitter, sonst besteht die Gefahr, des "thermischen Weglaufens". Es passiert folgendes:

Aufgrund von Toleranzen bekommt einer der Transistoren mehr Strom ab als ein anderer, darum heizt er sich ein wenig mehr auf. Dadurch sinkt Vbe (1,7mV/°C) und der Transistor öffnet noch mehr, bekommt dadurch noch mehr Strom ab. Irgendwann schultert ein Transistor den Löwenanteil des Stroms und verdunstet ;-)

Emitterwiderstände wirken als Stromgegenkopplung und halten so die Sache stabil. In Deinem Fall sollten 0,1Ohm pro Emitter schon viel helfen. Die Kollektoren kannst Du zusammenklemmen und einen gemeinsamen Lastwiderstand verwenden.

Hallo,

Sind es diese hier von Reichelt?...Die habe ich auf Herz und Nieren getestet....sind OK???

Ja, es genau diese.

Was mir Auffällt ist, dass du eigentlich nie über Oszillogramme sprichst.

Ich muß das immer abfotographieren, das ist etwas mühsam.
Die Ausgangskurve war absolut sauber, im Sinus sowie auch im Dreieck.
Der V/Div stand auf 2V, der Teiler am Kopf auf 1:10, der Einganswahlschalter auf DC (auch mit AC versucht - gleiches Resultat, nur eben etwas Phasenversetzter), die Meßfreq. war 1Khz, 10Khz und 21Khz.
Die Kurve betrug 4,2 Kästchen, demnach also ca.29,7V eff. Parallel zum LastR ist ein RMS Multimeter. Es zeigte genau 30V eff / 84V ss. (hat beide Scalen)
Die Kommastellen sind jetz vielleicht nicht unbedingt ausschlaggebend.
In beiden Ub Zuleitungen ist je 1 Voltmeter und je 1 Amperemeter als Analogmeter.
Bei eben dieser Vollast von 30V eff an 4R Last war:
Ub+ - 40V
Ub- - 40V
Ib+ - 2,4A
Ib- - 2,5A
Der Strom käme in etwa ja auch hin (7,5AIc/3,14 = 2,388A)
Ob es nun ganz genau 40V oder 40,3V waren, kann ich so nicht sagen, weil eben Zeigerinstrument.
Jedenfalls deckt sich die Ua bei Oszi und dem FETmeter für RMS (fast).

Ich habe dann, wie geschrieben, erst nur ein Päärchen angeklemmt, dann das 2., dann das 3. Mit jeder Erweiterung war eine deutliche Amplitudenvergrößerung zu sehen.
Im Fall von nur einem Päärchen kommen 27V eff heraus. Das würde auch mit meiner Rechnung stimmen.

Was vielleicht nicht so richtig deutlich wurde:

Nachdem es bei 2 Versuchen je einen T gerissen hatte (nach ca. 8min Vollast), habe ich mit nur einem Päärchen weitergemessen und da kamen diese gravierenden Temperaturunterschiede zum Vorschein. Sie sind mit einem Oberflächenthermometer gemessen, direkt auf dem TO3 Gehäuse.
In diesem Fall war auch die maximale Ua eff wieder bei 27V, wobei ich eben dann meine Temp-messung bei nur 10V Ua eff gemacht habe.
Der Spannungsabfall über den jeweiligen 0,22R war bei nur einem Päärchen und 10V Ua eff auf der positiven Seite geringer (219mV) als auf der negativen Seite (232mV).

Clipp steht außer Zweifel, die Kuve war und ist wirklich sauber.

Die GleichU am Ausgang ist 0, bei großen Sprüngen kommt sie max bis +/- 3mV, das liegt aber wohl an der Diffstufe, weil das Problem schon vornweg bestand. Sie ist mit Z stabilisiert und noch nicht auf LED umgebaut.

Hochfrequente Schwingungen? (Kann im MHz-Bereich sein)

Das kann ich nicht sagen, wie mess ich das, bzw wie müßte die Kurve aussehen.
Die SA/SC haben ein Fog 30MHZ, die MJ nur bis 4MHZ.

Das ist keine Überraschung. Separate Widerstände pro Kollektor bringen nichts. Bei parallel geschalteten bipolaren Transistoren brauchst Du separate Widerstände im Emitter, sonst besteht die Gefahr, des "thermischen Weglaufens". Es passiert folgendes: Aufgrund von Toleranzen bekommt einer der Transistoren mehr Strom ab als ein anderer, darum heizt er sich ein wenig mehr auf. Dadurch sinkt Vbe (1,7mV/°C) und der Transistor öffnet noch mehr, bekommt dadurch noch mehr Strom ab. Irgendwann schultert ein Transistor den Löwenanteil des Stroms und verdunstet ;-) Emitterwiderstände wirken als Stromgegenkopplung und halten so die Sache stabil. In Deinem Fall sollten 0,1Ohm pro Emitter schon viel helfen. Die Kollektoren kannst Du zusammenklemmen und einen gemeinsamen Lastwiderstand verwenden

Das wußte ich nicht. Ich nahm hiebei an, das es egal ist, ob sie im Emitterkreis oder Kollektrokreis eingebaut sind. Die Wirkungsweise des Re ist mir schon klar, nur eben nicht warum er unbedingt am E sein muß.
Zusätzlich sind die MJ auch auf gleich Stromverstärkung ausgemessen.
Wenn man die Widerstände nicht in den Kollektorkreis einbauen kann, wo nehme ich dann die Schutzschaltung ab. An dem dann eingefügten Emitterwiderstand oder sollen die zusätzlich zu einem Kollektorwiderstand dazu.

Ich werde mal die R umbauen.

Die beiden R40/R50 habe ich auch einmal direkt zusammen gebracht, ohne Mittenbezug. Das geht nicht, da fehlt bestimmt etwas in der Stromgegenkopplung der Treiber.


vielen Dank erstmal

Ich habe dann, wie geschrieben, erst nur ein Päärchen angeklemmt, dann das 2., dann das 3. Mit jeder Erweiterung war eine deutliche Amplitudenvergrößerung zu sehen.

Das dürfte eigentlich nicht sein. Schließlich hast Du eine globale Gegenkopplung, die die Verstärkung bestimmt. Seltsam!

Das kann ich nicht sagen, wie mess ich das, bzw wie müßte die Kurve aussehen. Die SA/SC haben ein Fog 30MHZ, die MJ nur bis 4MHZ.

Oszispur wird "breiter", so als wäre sie verrauscht. Wenn man die Horizontalablenkung hochschraubt kann man u.U. die überlagerte Schwingung sehen.

Wenn man die Widerstände nicht in den Kollektorkreis einbauen kann, wo nehme ich dann die Schutzschaltung ab. An dem dann eingefügten Emitterwiderstand oder sollen die zusätzlich zu einem Kollektorwiderstand dazu.

Nimm einen Kollektorwiderstand für alle Transistoren zusammen. Der stabilisiert die Ruhestromeinstellung und liefert die Steuerspannung für die Schutzschaltung. Zusätzlich in jedem Emitter ein eigener Widerstand, damit die Stromverteilung zwischen den Transistoren nicht aus dem Ruder läuft.

Hallo,

Bei parallel geschalteten bipolaren Transistoren brauchst Du separate Widerstände im Emitter,

Ist schon heftig Ich hab bestimmt n paar Minuten auf das Schaltbild geschaut und hab das nicht bemerkt.

Mit welcher Software erstellst du die abgebildeten Schaltbilder?

Das dürfte eigentlich nicht sein. Schließlich hast Du eine globale Gegenkopplung, die die Verstärkung bestimmt. Seltsam!

Ich werde wohl doch mal ein paar Fotos machen. Will nur hoffen, saß ich schneller bin als der Strom .

Oszispur wird "breiter", so als wäre sie verrauscht. Wenn man die Horizontalablenkung hochschraubt kann man u.U. die überlagerte Schwingung sehen.

Dann hat es kein Schwingen, die Spur ist astrein fein.

Nimm einen Kollektorwiderstand für alle Transistoren zusammen.

Das hatte ich nun befürchtet - 10W - oje

Mit welcher Software erstellst du die abgebildeten Schaltbilder?

S-Plan 4.0 - von Abacom.
Die neue Platine ist fertig - erst Bilder mit der alten, dann kommt die neue dran.

Hallo,

der Plan oben ist geändert. So ist es jetzt aufgebaut und hat die dort eingetragenen Werte.
Laut Rechnung müßte eigentlich mehr rauskommen.
Ics = 9,36A (3 X 3,12A)
Ucs = 37,43V
P~ = 175W
Is= = 2,980A
P= = 235W
Wirkungsgrad 74,4%

Er tut es aber nicht, wahrscheinlich fehlt Spannung in der Vorstufe, das muß ich noch ergründen.

Zu meinen vorangegangenen Messungen:
Der Oszi zeigte nicht 4,2 Kästchen, sondern nur 3,2 (Guckfehler), das RMS Multi zeigte aber 30Veff. Das scheint nur für Freq. bis 1Khz tauglich zu sein, da sind es nämlich nur 23V.

Ein Problem besteht aber weiterhin, die Temperatur:
T23 = 76°
T22 = 81°
T21 = 78°

T16 = 76°
T19 = 74°
T20 = 75°

T22 ist derjenige, welcher immer weiter steigt und die anderen nachzieht. Dabei steigt der U Abfall über R53 von angefangenen 625mV auf bis zu 640mV. Die Zeitdauer betraf etwa 30min.
Kann man das noch weiter stabilisieren?
Die jetzt verwendeten T sind Originale von ONS.



Sollten eventl. die Darlington vom Kühler runter und extra einen bekommen?

T22 ist derjenige, welcher immer weiter steigt und die anderen nachzieht. Dabei steigt der U Abfall über R53 von angefangenen 625mV auf bis zu 640mV. Die Zeitdauer betraf etwa 30min. Kann man das noch weiter stabilisieren? Die jetzt verwendeten T sind Originale von ONS.

Erstmal: Die Temperaturverteilung zwischen den Transistoren schint im Rahmen zu sein. Ein paar Grad Unterschied ist kein Problem, schließlich haben die Widerstände und die Transistoren Toleranzen.

Wenn der U über R53 steigt, dann heißt das der Strom steigt, das kann dann entweder wegen steigendem Ruhestrom oder wegen sinkendem Lastwiderstand sein. Versuche mal den Ruhestrom bei heißem Verstärker zu messen (unmittelbar nach 30 min Betrieb bei Vollast). Wenn der deutlich anders als bei kaltem Verstärker ist, dann muß die Ruhestromeinstellung besser temperaturkompensiert werden. Ist der Transistor im Gummizener in Kontakt mit dem Kühlkörper?

Hallo,

Ist der Transistor im Gummizener in Kontakt mit dem Kühlkörper?

Laut Foto eigentlich nicht...oder? So wie ich das sehe hat Zucker die Stromverstärkungsstufe völlig separat auf eine Platine gepflanzt....oder?