Habe in einem defekten Verstärker eine Spannungsregelung von 45 auf 15 Volt bei ca. 100mA gefunden. Diese besteht komplett aus SMD Bauteilen (allein 5 Transistoren). Da die wohl sehr heiß geworden ist, bekomme ich die Bauteile kaum noch von der Platine, vermutlich ist der Kleber extrem verbacken.
Deshalb möchte ich die Baugruppe stilllegen und durch eine THT Lösung ersetzen. Nur packen das die "üblichen" 7815 nicht.
z.B: zusaetzlich nach ein paar "dicken" Zenerdioden (und noch einem Widerstand, der sicherstellt, dass die Spannung auch ganz ohne Last nicht zu hoch wird).
Die Verlustleistung moeglichst auf mehrere Bauteile verteilen.
Sehr konstant reicht ein Vorwiderstand vor den 7815, ansonsten eine Z-Diode (1N5355B).
Man muss auch berücksichtigen wie stabil die 45V sind, vermutlich +/-10% wegen Netzspannungsschwankungen und weitere +/-10% wegen Leerlauf/Belastung, also 35-55V.
Die ZD18 bringt das auf 17-37V, an den Grenzen.
Aufwändiger eine kleine ZD24 mit einem Emitterfolger vor den Spannungsregler schalten.
1
+45V---+---+
2
| |
3
1k |
4
| |
5
+--|< BD241
6
| |E +----+
7
_|_ +--|7815|--+--
8
ZD24 /_\ | +----+ |
9
| 330n | 100n
10
| | | |
11
GND ---+---+----+-----+--
einfacher ein LM317HV eingestellt auf 15V oder ein TL783.
Spricht etwas gegen einen kleine, effizienten Schaltwandler, der an Stelle von 33% auf einen Wirkungsgrad in der Größenordnung von 85% kommt, d.h. die Verluste um etwa einen Faktor 4 verringert?
Du kannst den Schaltwandler auch als Vorregler benutzen und die Spannung hinterher mit einem Linearregler, bei wesentlich kleineren Verlusten, noch etwas putzen. Kleiner als ein Kühlkörper wird das allemal.
Spricht etwas gegen einen kleine, effizienten Schaltwandler, der an
Stelle von 33% auf einen Wirkungsgrad in der Größenordnung von 85%
kommt, d.h. die Verluste um etwa einen Faktor 4 verringert?
Du kannst den Schaltwandler auch als Vorregler benutzen und die Spannung
hinterher mit einem Linearregler, bei wesentlich kleineren Verlusten,
noch etwas putzen. Kleiner als ein Kühlkörper wird das allemal.
Ich vermute die üblichen Schaltwandler sollte man besser nicht inmitten von Audioverstärkern einsetzen? Außerdem hat Yamaha den Verlust ja einkalkuliert, nur in diskreter Bauform. Mein Ersatz in TO220 macht nichts anderes.
Die 100mA waren geschätzt: der ursprüngliche eigentliche Regeltransistor ist im SOT23 Gehäuse auf der Platine ohne weitere Kühlmaßnahmen.
Spricht etwas gegen einen kleine, effizienten Schaltwandler, der an
Stelle von 33% auf einen Wirkungsgrad in der Größenordnung von 85%
kommt, d.h. die Verluste um etwa einen Faktor 4 verringert?
Du kannst den Schaltwandler auch als Vorregler benutzen und die Spannung
hinterher mit einem Linearregler, bei wesentlich kleineren Verlusten,
noch etwas putzen. Kleiner als ein Kühlkörper wird das allemal.
Ich vermute die üblichen Schaltwandler sollte man besser nicht inmitten
von Audioverstärkern einsetzen? Außerdem hat Yamaha den Verlust ja
einkalkuliert, nur in diskreter Bauform. Mein Ersatz in TO220 macht
nichts anderes.
Die 100mA waren geschätzt: der ursprüngliche eigentliche Regeltransistor
ist im SOT23 Gehäuse auf der Platine ohne weitere Kühlmaßnahmen.
Hast Du die 45V auch geschätzt, oder woher kommt der Wert? Das da 5 Bauteile sehr heiß geworden sind muss einen Grund haben. Hast Du das mal verfolgt?
Die 45 Volt stehen klar im Service Manual für den Eingang der Schaltung. Die werden auch schon per Widerstand/Zenerreihenschaltung (!!) aus den 66 Volt gewonnen (Nennwert, tatsächlich können es nicht mehr als 60 Volt werden, der Trafo liefert ja nicht genug). Anscheinend sind HV Regler teurer als diese Art der Spannungsgewinnung? Oder Trafos mit mehreren Spannungsabgängen?
Der Längsregeltransistor Q129 im SOT23 hatte die Platine gut gebräunt ;-). Ein 317 in HV Ausführung im TO220 Gehäuse sollte das mit einem einfachen KK hinbekommen.
Rückmeldung: die ganze 45 -> 15 Volt Regelung durch einen 317HV ersetzt. Dann brach aber die Spannung immer noch ein (13 statt 15 Volt). Der nachgelagerte Regelungsteil von 15 auf 3,3Volt war ebenfalls defekt und wurde durch einen 7833 ersetzt. Jetzt funktioniert alles wieder.
Seltsame Art solche Spannungen zu erstellen: einmal +/- 60Volt für die Endstufe und dann alles daraus abgeleitet.....
Rückmeldung: die ganze 45 -> 15 Volt Regelung durch einen 317HV
ersetzt. Dann brach aber die Spannung immer noch ein
(13 statt 15 Volt). Der nachgelagerte Regelungsteil von 15 auf
3,3Volt war ebenfalls defekt und wurde durch einen 7833 ersetzt.
Jetzt funktioniert alles wieder.
Der Längsregeltransistor Q129 im SOT23 hatte die Platine gut gebräunt
;-).
Diese Schaltung muß man erstmal verstehen. Wenn etwas über 15V reinkommen, leitet Q131 über D115, R192 und der 3-fach Darlington Q120, Q126, Q129 sperrt, d.h. es kommen 0V raus. Die Schaltung leitet also nur für die kurze Zeit des Spannungsanstiegs, um die Verluste gering zu halten. C149 puffert für die restliche Zeit. C172 puffert quasi nicht, d.h. es kommen ungeglättete Halbwellen rein.
Ein Linearregler setzt dagegen viel mehr Leistung in Wärme um und ist daher nicht geeignet. Oder kühlen, bis der Arzt kommt.
Wie groß ist denn der Kühlkörper für den 317HV?
Wenn etwas über 15V reinkommen, leitet Q131 über D115, R192 und der
3-fach Darlington Q120, Q126, Q129 sperrt, d.h. es kommen 0V raus.
Nette Schaltung. Sperren tut die wegen des Spannungsteilers R192/R323 erst ab 15V + 5*0.6V = 18V. Und das ist vermutlich auch nötig, dass im Mittel die gewünschten 15V herauskommen. Der Witz: für den realen dynamischen Betrieb ist die dortige Angabe von 44V an der Basis von Q131 irrelevant. Ich würde einfach den Darlingtontransistor Q129 etwas leistungsfähiger machen. Der Rest wird nicht warm, weil er hochohmig genug ist.