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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Digital Endstufe bricht auf 6 Volt zusammen


Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Hallo alle zusammen :)

Habe folgendes Problem einer Digital Endstufe von Autotek.

Model Autotek MM 1400.1d.

Habe die Endstufe defekt bekommen und nach dem öffnen habe ich gleich 
gemerkt dass es ziemlich "geraucht" hat drinnen. Ein paar Transistoren 
waren komplett hinüber. Habe alle FQP65N06 getauscht. Widerstände und 
Kondis scheinen alle in Ordnung zu sein. Lediglich ein Kondensator wurde 
getauscht, 100nF Keramik. Hat etwas Hitze abbekommen. Neue 
Wärmeleitfolie, neue Kühlkörperclips, etc. Zusammengebaut und in der 
Arbeit 12V bzw. 14V angelegt.

Spannung hält sich.

Sobald ich aber auf Remote 12V gebe schaltet sich die Protect Leuchte 
für ca. 1 sec an und sobald die Lampe erlischt bricht meine Spannung 
zwischen +- auf ca. 6 Volt zusammen.

Alles was im Netz darüber zu finden ist bezieht sich immer auf Masse 
oder Kabel Probleme. Andere Endstufen laufen aber normal über dasselbe 
Netz, welches für Testzwecke extra aufgebaut wurde. Stromversorgung ist 
stabil.

Hat jemand eine Idee woran das liegen kann dass die Endstufe nicht 
durchschaltet sondern die Spannung auf 6V zusammen bricht ?

Ich weiß leider nicht welche Bauteile verantwortlich sind um die 
Spannung stabil zu halten bzw. defekt sein könnten. Optisch ist 
definitiv nichts mehr sichtbar was beschädigt sein könnte.

Der Aufbau der Endstufen ist im Prinzip ja immer gleich und eventuell 
hatte schon mal jemand dieses Problem oder kennt auf Anhieb ein paar 
Stelle wo ich ansetzen kann. Oszi, Multimeter etc. ist vorhanden.

Gruß Arthur

: Verschoben durch Moderator
Autor: Brummbär (Gast)
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Arthur K. schrieb:
> Sobald ich aber auf Remote 12V gebe schaltet sich die Protect Leuchte
> für ca. 1 sec an und sobald die Lampe erlischt bricht meine Spannung
> zwischen +- auf ca. 6 Volt zusammen.

Da zieht irgend etwas ziemlich viel Strom.
Schätzungsweise brennt Dir nur nichts durch, weil dein Netzteil in die 
Strombegrenzung geht oder einfach nicht genug Strom liefern kann.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Netzteil liefert maximal 15A mit einer Ausgangsspannung von ca. 28V. Es 
werden 2x 100Ah Batterien geladen. Einer der Batterien dient als 
Stromversorgung.

Merkwürdigerweise bleibt die Spannung an der Endstufe relativ lange 
bestehen. Selbst nach über 1 Stunde stromlos messe ich immernoch ~12-13V 
zwischen + und -. Andere Endstufen sind bereits nach kurzer Zeit ohne 
Strom Spannungsfrei.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Du hast keine Ahnung von den Dingern. Zum Reparieren von 
Class-D-Endstufen braucht man schon etwas mehr als eine gute Brille. Ein 
gutes Multimeter oder besser ein Oszi. Beides ist nur schwer durch Glück 
zu ersetzen.

Ich vermute einen Defekt in der Endstufe und nicht nur im Netzteil bzw. 
das Netzteil stirbt bei sowas wegen den hohen Strömen gerne als Opfer. 
Wie lange da nach dem Abschalten noch Spannung anliegt ist doch völlig 
unerheblich.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Ben B. schrieb:
> Du hast keine Ahnung von den Dingern.

Wäre es anders hätte ich nicht gefragt :)

Ben B. schrieb:
> Ein gutes Multimeter oder besser ein Oszi.

Beides vorhanden.

Ben B. schrieb:
> Ich vermute einen Defekt in der Endstufe

Darauf bin ich auch gekommen und mit eurer Hilfe wollte ich den defekt 
eingrenzen bzw. finden.

Du scheinst ja mehr Ahnung zu haben als ich. Vielleicht kannst du mir ja 
sagen was ich messen soll um den Fehler einzugrenzen.

Autor: Brummbär (Gast)
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Arthur K. schrieb:
> Darauf bin ich auch gekommen und mit eurer Hilfe wollte ich den defekt
> eingrenzen bzw. finden.

Dazu brauchst Du zunächst einen korrekten Schaltplan. Dann kannst Du, 
vom Netzteil angefangen, einzelne Schaltungsteile abklemmen (Bauteile 
auslöten) und so sehen, an welcher Stelle der Fehler zum Tragen kommt.
Mit dem Oszi kannst Du dich dann noch weiter an die Fehlerursache 
herantasten. Dazu musst Du aber Schaltpläne lesen und verstehen können.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Also erstens hängt man keine Endstufe, von der man nicht weiß, daß sie 
völlig in Ordnung ist, nicht an eine 100Ah Bleibatterie - außer man will 
es noch mal so richtig dampfen lassen bevor man die Endstufe endgültig 
wegschmeißt.

Zweitens, wenn sich so eine Batterie von so einer Endstufe auf 6V 
drücken läßt, dann ist sie sowieso Schrott - was mich bei Deinem 
Aufladeverfahren bzw. der asymmetrischen Benutzung auch nicht wundert.

Drittens, alle FETs der Endstufe prüfen (vermutlich wieder IRF640/9640), 
ob da irgendwelche Durchschüsse sind. Wenn alle okay sind oder nach dem 
Austausch wieder abdampfen, wirds komplizierter.

Alle FETs der Endstufe auslöten die Endstufe mit nur so viel Strom 
versorgen, daß die Endstufe anzulaufen probiert. Mit voller Spannung 
kann in seltenen Fällen die Treiberschaltung für die FETs Schaden nehmen 
bzw. der eigentliche Defekt wird im Schnellverfahren sichtbar, mit der 
Gefahr, daß er sich ausdehnt oder weitere Teile beschädigt werden. Dann 
mit dem Oszi messen ob die PWM-Modulation der Endstufe funktioniert, 
irgendwo muß es da einen Fehler geben und den muß man finden. An dieser 
Stelle kann ich Dir auch nicht mehr helfen, weil die Ursachen dafür 
vielfältig sein können. Der eingesetzt HIP400x Brückentreiber ist 
sowieso 'ne Pussy, die gerne mal Probleme verursacht (Latch-Ups und 
sowas, wodurch beide FETs einer Halbbrücke gleichzeitig leitend werden, 
was das Ding laut Datenblatt verhinden soll). Ein CMOS-Schaltkreis ist 
da auch noch drin, die sind auch nicht gerade als robust bekannt.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Wenn die Endstufe auf 'Protect' schaltet, bedeutet das eine schweres 
Ungleichgewicht der normalerweise Im Gegentakt arbeitenden Endstufe mit 
dem Effekt, das am Lautsprecherausgang eine da verbotene Gleichspannung 
steht statt dem PWM Takt.

Es spricht also einiges dafür, das du noch nicht alle defekten MOSFet 
gefunden hast, die einen Kurzschluss erzeugen.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Danke für die Antworten erstmal. Bin nicht dazu gekommen früher zu 
antworten.

Brummbär schrieb:
> Dazu brauchst Du zunächst einen korrekten Schaltplan.

Habe ich leider keinen gefunden.

Brummbär schrieb:
> Dazu musst Du aber Schaltpläne lesen und verstehen können.

Lesen kann ich Schaltpläne, auch wenns schon lange her ist.
Verstehen ist das andere, müsste mich wieder etwas einlesen und alte 
Unterlagen auskramen. Bereit wäre ich dazu wenn ein Schaltplan da ist :)

Ben B. schrieb:
> dann ist sie sowieso Schrott - was mich bei Deinem
> Aufladeverfahren bzw. der asymmetrischen Benutzung auch nicht wundert.

Ich werde versuche dir das Gegenteil zu beweisen ;) und dein Text zum 
Aufladeverfahren bzw. asymmetrische Benutzung verstehe ich nicht. Sorry

Mit dem Rest deines Textes kann ich durchaus etwas anfangen und werde 
mich alsbald dran machen den Rest der MOSFets zu prüfen.

Matthias S. schrieb:
> Es spricht also einiges dafür, das du noch nicht alle defekten MOSFet
> gefunden hast, die einen Kurzschluss erzeugen.

Wird als nächstes angegangen, ich gebe nicht auf ;)

Danke euch erstmal.

Gruß Arthur

: Bearbeitet durch User
Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Na was passiert mit der Ladung der in Reihe geschalteten 2x6 
2V-Bleizellen, wenn man die Hälfte davon mit irgendeiner Last 
"überbrückt"? Stromteiler sagt Dir doch sicher was.

Hab ich schon x-mal bei schlauen LKW-Fahrern gesehen. 10..20A 12V-Last 
(Licht, Kühlbox, Radio...) an nur einer Batterie dran weil ist ja sooo 
schön praktisch und sich dann wundern wieso die "unbelastete" Batterie 
immer wieder dicke Backen macht.

Autor: Hauke Haien (Gast)
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Ben B. schrieb:
> Also erstens hängt man keine Endstufe, von der man nicht weiß, daß sie
> völlig in Ordnung ist, nicht an eine 100Ah Bleibatterie - außer man will
> es noch mal so richtig dampfen lassen bevor man die Endstufe endgültig
> wegschmeißt.

Er schreibt nirgendwo, dass er die Endstufe  an die Batterien 
angeschlossen hat.

Er verwendet lediglich das gleiche Netzteil, mit dem sonst auch 
Batterien geladen werden.

Also mal wieder viel Klugscheisserei am Thema vorbei, weil einer nicht 
lesen kann.

Dafür lieben wir den Laden hier!

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Doch schreibt er:
> Netzteil liefert maximal 15A mit einer Ausgangsspannung von ca. 28V.
> Es werden 2x 100Ah Batterien geladen. Einer der Batterien dient als
> Stromversorgung.

Also - falls Du das kannst, woran ich jetzt gewissen Zweifel hege - 
lies beim nächsten Mal gefälligst ALLES bevor Du hier Deinen 
kleingeistigen Dünnschiss dazugibst.

Aber wie heißt's so schön... Dafür lieben wir den Saftladen hier!

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Tatsächlich habe ich die Endstufe an eine der 100Ah Batterie 
angeschlossen obwohl wir sogar Hera Tische in der Arbeit haben. Hab 
irgendwie nicht dran gedacht. Danke für den Hinweis Ben.

Bin dazu gekommen noch ein paar MOSFets zu testen. Die anderen verbauten 
sind die IRF3710. Die ersten ausgelöteten sind defekt auch wenn optisch 
nicht sichtbar. Man lernt nie aus :)

Werde alle neu ordern und dann einbauen. Aber erst nach den Feiertagen.

Melde mich sobald es Fortschritte gibt.

Gruß Arthur

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Melde mich zurück mit neuen Erkenntnissen.

Alle MOSFet´s getauscht. Endstufe zeigt kein Protect mehr an dafür 
leuchtet jetzt die Power LED Rot. Ab ca. 8V versucht die Stufe 
einzuschalten und es leuchtet für eine halbe Sekunde die Power LED grün, 
danach sofort Rot.

Bleibe ich mit der Stromversorgung (vom Labornetzteil ;)) weiter drauf 
schaltet binnen 5 sec das Relais "Handouk RA-A12S". Spannung bleibt 
unverändert auf ca. 6V und es fließt ein Strom von ca. 7,5A. Die 
Netzteil MOSFet´s werden gut heiß dabei. Habe dann mal -DS- der FQP65N06 
gemessen und bekomme ein Rechtecksignal raus, auch wenn kein sonderlich 
schönes. Bilder kann ich heute Abend gern nachreichen.

Irgendwo wird das Netzteil einen defekt haben und ich weiß grad nicht 
wie ich weiter vorgehen soll um den Fehler einzugrenzen.

Jemand ne Idee ?

P.S. Die Endstufe ist mir relativ egal, es geht mir eher darum das 
einmal gelernte wieder hoch zu holen und der Spaß an Elektronik :)

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Idee ja, Lust nein. Du machst doch sowieso nicht was man Dir empfiehlt, 
also sieh zu wie Du alleine klarkommst.

Schade um die Endstufe - aber ist dann halt so.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Dein Ernst ?

Ben B. schrieb:
> Also erstens hängt man keine Endstufe, von der man nicht weiß, daß sie
> völlig in Ordnung ist, nicht an eine 100Ah Bleibatterie - außer man will
> es noch mal so richtig dampfen lassen bevor man die Endstufe endgültig
> wegschmeißt.

Mache ich nicht mehr, hängt an einem regelbarem Netzteil.

Ben B. schrieb:
> Drittens, alle FETs der Endstufe prüfen (vermutlich wieder IRF640/9640),
> ob da irgendwelche Durchschüsse sind. Wenn alle okay sind oder nach dem
> Austausch wieder abdampfen, wirds komplizierter.

Alle geprüft. Alle getauscht.

Ben B. schrieb:
> Alle FETs der Endstufe auslöten die Endstufe mit nur so viel Strom
> versorgen, daß die Endstufe anzulaufen probiert. Mit voller Spannung
> kann in seltenen Fällen die Treiberschaltung für die FETs Schaden nehmen
> bzw. der eigentliche Defekt wird im Schnellverfahren sichtbar, mit der
> Gefahr, daß er sich ausdehnt oder weitere Teile beschädigt werden. Dann
> mit dem Oszi messen ob die PWM-Modulation der Endstufe funktioniert,
> irgendwo muß es da einen Fehler geben und den muß man finden. An dieser
> Stelle kann ich Dir auch nicht mehr helfen, weil die Ursachen dafür
> vielfältig sein können.

Alle FET´s auslöten und die Endstufe ohne FET´s in Betrieb nehmen habe 
ich noch nicht gemacht weil ich die restlichen defekten getauscht habe 
und eventuell wäre es dann schon gegangen.

Wie kann ich messen ob die PWM der Endstufe funktioniert wenn keine 
FET´s verbaut sind? An diesem Punkt bin ich gerade und bat um Hilfe.

Wo mache ich das nicht was man mir empfiehlt ?

Autor: fqr (Gast)
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Der hat grade schlechte Laune, nicht darum kümmern.

Arthur K. schrieb:
> Wie kann ich messen ob die PWM der Endstufe funktioniert wenn keine
> FET´s verbaut sind?

An den Gate-Anschlüssen, bzw. besser gesagt zwischen Gate und Source, 
sollte jeweils (bei jedem) eine PWM anliegen. "High" (zw. 10 und 15V), 
wenn der jew.FET durchschalten, "Low" (ca. 0-1V), wenn er sperren 
sollte.

Autor: Stephan (Gast)
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Arthur K. schrieb:
> Wo mache ich das nicht was man mir empfiehlt ?

hier:

>Alle FET´s auslöten und die Endstufe ohne FET´s in Betrieb nehmen habe
ich noch nicht gemacht weil ich die restlichen defekten getauscht habe
und eventuell wäre es dann schon gegangen.

Autor: Stephan (Gast)
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wäre mit etwas Pech alles noch mal verdampft.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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> Wie kann ich messen ob die PWM der Endstufe
> funktioniert wenn keine FET´s verbaut sind?
Mit einem Oszilloskop. Ein Toaster kann das eher selten. Ohne Signal muß 
der Modulator einer Class-D Endstufe ein sauberes(!) 50/50 Rechteck an 
den Gate-Pins der Endstufen-FETs bringen.

Grundlegende Frage: Wenn die Endstufen-FETs alle raus sind (wiederhole: 
die von der Endstufe - nicht die vom Netzteil), läuft die 
Betriebsspannung für die Endstufe dann am Ausgang des Netzteils hoch? 
Das müssten so 75V sein, der HIP4080A Brückentreiber kann nur 80V. Ich 
denke auch nicht, daß bei diesem Design ein Schaden durch den Betrieb 
der Endstufe ohne FETs auftritt. Dann läuft der 4080 ohne Last und die 
FETs haben keine diskrete Treiberstufe, die bei anderen Designs 
probieren könne, die Last zu übernehmen.

Der HIP4080A ist eine schwer handhabbare Pussy, ich würde mich nicht 
wundern, wenn der defekt ist. Auf jeden Fall hält er aus eigener 
Erfahrung nicht das, was im Datenblatt steht. Bei mir erwies er sich 
nicht als shoot-through-Preventer sondern eher als 
shoot-through-Generator. Er ist auch nicht besonders robust, ein paar 
kurze Transienten und schon klappt das Ding den Deckel auf. Der 
steuernde AVR hatte danach einen OC-Pin weniger.

Du kannst auch probieren, den HIP4080A aus der Fassung zu nehmen. 
Aufpassen, daß die FETs Angstwiderstände haben (10k G-S) sonst wäre es 
möglich, daß sie nicht sicher sperren wenn der Treiber entnommen wird. 
Dann muß das Rechtecksignal vom Modulator an den Eingängen des HIP 
sichtbar sein.

Wenn das alles nichts bringt wird die Reparatur schwer. Dann muß man 
schauen ob irgendwelche Schutzschaltungen abgeklemmt werden müssen um 
den Fehler messen zu können und das sind dann eher schmutzige Methoden, 
bei denen man auch mit Ahnung nicht sicher vor Rückschlägen ist.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Viele Dank erstmal für deinen ausführlichen Post!

Werde mich gleich morgen dran machen Punkt für Punkt abzuarbeiten.

Eine Verständnisfrage habe ich aber noch.

Du schreibst ohne Eingangssignal muss der Modulator ein sauberes 
Rechtecksignal zum Gate der Endstufen FET´s bringen.

Meinst du mit Modulator den Comparator ?

Das Rechtecksignal wird ja erst erzeugt wenn der Comparator 
Eingangssignal mit Dreieckspannung vergleicht, ergo ohne Eingang kein 
Rechteck ?

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Alle Endstufen FET´s ausgelötet. Nehme ich die Schaltung in Betrieb 
leuchtet die Power LED grün. Labornetzteil 10v 1A Begrenzung. Die 
Spannung bricht trotzdem runter.

An keinem Gate der Endstufen FET´s liegt eine saubere Rechteckspannung 
an.
Ist zwar ähnlich einer Rechteckspannung aber keineswegs sauber. Lade 
Bilder heute Abend hoch, in der Arbeit geht's nicht.

Zu deiner Grundlegenden Frage, wo kann ich denn die 75V Ausgangsspannung 
des Netzteiles messen ?

Den Brückentreiber werde ich mir mal neu besorgen.

Autor: fqr (Gast)
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Arthur K. schrieb:
>> Wo mache ich das nicht was man mir empfiehlt?

Also... Du mußt schon ganz exakt machen, was geraten wird.
Alles - aber auch nicht mehr, und auch in der richtigen Reihenfolge.
Sonst kann man Hilfeversuche getrost vergessen, falsche Reihenfolge
und/oder was weglassen bzw. was falsch(es) machen sind der Tod.

Arthur K. schrieb:
> An keinem Gate der Endstufen FET´s liegt eine saubere Rechteckspannung
> an.
> Ist zwar ähnlich einer Rechteckspannung aber keineswegs sauber. Lade
> Bilder heute Abend hoch, in der Arbeit geht's nicht.

Öha. Gerade wollte ich anraten, doch auch jedes nur halbwegs relevante
Bild hochzuladen... soll das bedeuten, Du hast die Meßgeräte an einem
weit entfernten anderen Ort, als diesen PC? Das erschwert alles.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Es folgen Bilder

Auf Bild 1 sieht man welches Signal an allen 12 Gain Pins der Endstufen 
FET´s anliegt.

Auf Bild 2 sieht man wie sich das Signal nach ca. 3-4 sec verändert und 
nach 2 sec wieder zum ursprünglichen Signal in Bild 1 wird. Tritt 
allerdings nur bei 3 nebeneinander liegenden FET´s auf. Die anderen 9 
bleiben unverändert wie in Bild 1.

Zusätzlich habe ich mal an den Comparatoren LM393N Output A und B 
gemessen welches Signal ausgespuckt wird. Sollte normal schon ein PWM 
Signal sein, richtig ?

Pin 1 und 7 bei Comparator 1, selbes Signal wie auf Bild 1.
Pin 1 Comparator 2, selbes Signal wie auf Bild 1.
Pin 7 Comparator 2 spuckt ein anderes Signal aus wie in Bild 3.

Auch wenn es vielleicht sinnlos war, learning by doing.

Ben B. schrieb:
> Du kannst auch probieren, den HIP4080A aus der Fassung zu nehmen.
> Aufpassen, daß die FETs Angstwiderstände haben (10k G-S) sonst wäre es
> möglich, daß sie nicht sicher sperren wenn der Treiber entnommen wird.
> Dann muß das Rechtecksignal vom Modulator an den Eingängen des HIP
> sichtbar sein.

Soll ich das machen während die Endstufen FET´s draußen sind oder wieder 
einlöten ?

: Bearbeitet durch User
Autor: fqr (Gast)
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Arthur K. schrieb:
> Soll ich das machen während die Endstufen FET´s
> draußen sind oder wieder einlöten ?

Nicht wieder einlöten. Das war gedacht als Sicherheit, falls man den 
Treiber mit vorhandenen FETs rausnehmen wollen würde. Ohne ist´s aber 
besser. Ich würde die FETs vorerst draußen lassen.

Normalerweise "zieht" der Treiber im inaktiven Zustand die Gates auf 
(fast) GND-Potential. "Angstwiderstände" (#) an dieser speziellen 
Stelle, zw. Gate (nicht Gain) und Source, sorgen also dafür, daß das 
Gate nicht floatet - Daß das Potential zw. G und S nicht "davonläuft" 
(in unbekannte Höhen - bis in den leitenden Bereich, oder gar - z.B. 
durch Berührung des Gates ohne ESD-Schutzmaßnahmen - zur Zerstörung der 
Isolierschicht ---> FET tot).

((#): So nennt man aber auch Sicherheits- hilfreiche Widerstände an 
anderer Stelle, bitte merken: Keine Bezeichnung alleine dafür. Meistens 
- aber nicht immer - sind sogar Widerstände gemeint, welche vielleicht 
nicht unbedingt erforderlich sind. Vorsicht mit diesem Wort.)

Arthur K. schrieb:
> Auch wenn es vielleicht sinnlos war, learning by doing.

Das war nicht sinnlos. Die Signale sind NICHT in Ordnung. Komparatoren 
sollten immer reine, saubere High- und Low- Wechsel, aka Rechtecke, 
ausgeben.
Ich würde die gesamte Modulatorstufe (Einspeisung Audio, Generator 
Dreieck, hin zu Komparator) checken. Mitsamt deren Versorgung.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Zuerst muß der Kurzschluß weg, der offenbar das Netzteil immer noch 
belastet.

Wenn sich die Wellenform bei 3 von 12 FETs verändert, ist genau da etwas 
faul. 12 ist durch 3 teilbar und die entstehende 4 ist genau das, was 
ich für eine Vollbrücke ertwartet habe (4x 3 FETs parallel). Nimm mal 
den HIP Brückentreiber aus der Fassung und miss die Signale an seinen 
Eingängen (Pin 6 und 7). Endstufen-FETs sind noch ausgebaut? Wird der 
HIP eigentlich warm? Ich vermute einen Defekt des HIP.

Wie weit steigt die Ausgangsspannung am Netzteil-Ausgang? Es wäre 
möglich, daß zwei Kondensatoren oder -gruppen in Reihe geschaltet sind. 
In diesem Fall interessieren mich beide Spannungszweige gegen Masse und 
die Spannung über die gesamte Reihenschaltung. Du kannst auch vorsichtig 
probieren, noch etwas mehr Strom zu geben, aber ohne laufende Endstufe 
(bzw. ohne die Verluste durch die schnell schaltenden FETs) sollte das 
Ding keine 2A bei 12V brauchen.

Autor: fqr (Gast)
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Ben B. schrieb:
> Ich vermute einen Defekt des HIP.

Oh, ja. Das denke ich schon auch. Der Punkt, wieso ich das versehentlich 
gar nicht erwähnte, ist übrigens: Er schrieb, es würden an den Gates 
(also den Treiberausgängen) exakt die gleichen Signale anliegen, die aus 
dem PWM-Komparator kommen.

Das dürfte der HIP gar nicht zulassen - er müßte doch auch aus 
beliebigen pulsierenden DC-Signalformen eine Rechteckform generieren. 
(Nicht, daß dieses Rechteck dann (bei wirklich beliebigem 
Eingangssignal) irgendwie besonders nützlich wäre, aber es müßte DA 
SEIN.)

Also ist der HIP hin, denke ich. Vielleicht geht sogar das (allerdings 
eh schon falsche - weswegen ich den Modulator gecheckt hätte) Signal vom 
PWM-Komparator einfach durch einen vollständig niederohmigen / 
durchlegierten HIPpie? Wäre eine Erklärung, wie es an den Gate-Ausgängen 
landen kann.

Allerdings bin ich mir nicht sicher. Ben kann evtl. mehr helfen. Und er 
hat damit sicher recht, daß Du nicht ohne weiteres den neuen HIP 
einsetzen solltest - (er schrieb ja: "Erst mal...") - sonst wäre der 
vielleicht gleich wieder hinne. Also vorsichtig und mit Bedacht handeln.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Wie ich bereits oben erwähnt habe, diese HIP408xX sind der letzte Dreck. 
Auf dem Datenblatt sehen sie super aus, können alles und brauchen 
nichts. In der Praxis hatte ich mit den Dingen nur Probleme. Die Dinger 
sterben an kurzen Spannungstransienten, gegen die sie eigentlich immun 
sein sollten. Die Dinger verhindern keine Shoot-Through-Situation wie 
sie laut Datenblatt sollen, sondern sie verursachen sowas. Ein 
Verbindungskabel zwischen zwei Autobatterien (24V Fahrregler) fungierte 
daraufhin als Sicherung, die FETs in der Vollbrücke haben das dank 
großzügiger Dimensionierung schadlos überstanden. Der gleiche Entwurf 
mit 2 IR2110 funktionierte sofort und zuverlässig.

Ansonsten funktionieren solche Class-D-Endstufen meistens immer nach dem 
gleichen Schema, die Differenz aus Eingangs- und Ausgangssignal wird mit 
einer Dreieckspannung verglichen und der Ausgang dieses Komparators 
steuert die FETs. Die Technik hat da in den letzten Jahren extreme 
Fortschritte gemacht. Erst gab es vollständig diskret aufgebaute 
PA-Endstufen (die auch prima als Langwellensender funktionierten), dann 
die Tripath-ICs (die nebenbei erwähnt eine excellente Klangqualität 
erreichen, aber sehr komplex beschaltet sind). Inzwischen gibt es die 
komplette Endstufe auf einem IC - Ausgangsfilter dran, Strom rein, Audio 
rein - fertig ist das Class-D-Design. Diese KFZ-Endstufe ist irgendwas 
dazwischen und man muß zu ihrer Verteidigung auch sagen, daß diese 
hochintegrierten IC-Endstufen keine 1kW erreichen.

Diese Endstufe kommt auch aus einer Zeit, als es noch keine IRS2092 gab. 
Das ist quasi ein mit Modulator ausgestatteter IR2110 mit +-100V, der 
eine Halbbrücke direkt treiben kann. Den bekäme man mit guten FETs auch 
auf 2kW an 1 Ohm aufgebohrt, wesentlich einfacher als das Design mit 
diesem HIP. Oder zwei IRS2092-Endstufen als Vollbrückenschaltung? Das 
drückt dann richtig - so 6kW Sinusleistung an 4 Ohm...

Autor: Mark Space (voltwide)
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Ben B. schrieb:
> Wie ich bereits oben erwähnt habe, diese HIP408xX sind der letzte Dreck.
> Auf dem Datenblatt sehen sie super aus, können alles und brauchen
> nichts. In der Praxis hatte ich mit den Dingen nur Probleme. Die Dinger
> sterben an kurzen Spannungstransienten, gegen die sie eigentlich immun
> sein sollten. Die Dinger verhindern keine Shoot-Through-Situation wie
> sie laut Datenblatt sollen, sondern sie verursachen sowas. Ein

Sehe ich ganz genauso. Dazu kommt, dass die interne Ladungspumpe 
Störungen auf dem Audiosignal erzeugt.
Deshalb haben diese Teile seit den 90er Jahren bei mir Hausverbot.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Ben B. schrieb:
> Nimm mal
> den HIP Brückentreiber aus der Fassung und miss die Signale an seinen
> Eingängen (Pin 6 und 7). Endstufen-FETs sind noch ausgebaut? Wird der
> HIP eigentlich warm?

Sind noch ausgelötet. Merklich warm wird er nicht. Anbei mal die Signale 
von Pin 6 und 7.

Ben B. schrieb:
> Wie weit steigt die Ausgangsspannung am Netzteil-Ausgang? Es wäre
> möglich, daß zwei Kondensatoren oder -gruppen in Reihe geschaltet sind.
> In diesem Fall interessieren mich beide Spannungszweige gegen Masse und
> die Spannung über die gesamte Reihenschaltung.

Ich habe mal im letzten Bild aufgeschrieben welche Spannungen ich messe. 
Kann man an den großen Kondis die Ausgangsspannung vom Netzteil messen? 
Wüsste nicht wo ich sonst messen soll, bitte korrigieren wenn ich falsch 
liege.

Mir scheint so als ob alle Spannungen an den Kondensatoren genau die 
Hälfte beträgt wenn ich mir die Durchschlagfestigkeit anschaue.

Bringt es etwas die Netzteil FET´s auszulöten um den Fehler im Netzteil 
zu finden ?

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Hmmm ok. Wenn das Netzteil noch 34V schafft, glaube ich, daß die 
sekundären Dioden okay sind.

Gut, weiter. Miss mal bitte die Betriebsspannung direkt an den jeweils 
drei parallelgeschalten Endstufen-FETs auf einer Seite. Schwer zu 
beschreiben ohne selbst drin rumstochern zu können. Die FETs einer Seite 
sind in zwei Gruppen parallelgeschaltet, jeweils drei Stück. Die 
insgesamt 6 Pins, die zum Ausgangsfilter laufen, interessieren mich 
nicht. Miss mal bitte die anderen beiden zusammengefassten Pins der 
Gruppen gegeneinander. Dort liegt die Betriebsspannung der Endstufe an.

Sind die 4 großen schwarzen Kondensatoren in der Mitte ganz sicher alle 
4 parallel? Das würde passen, dann hat die Endstufe nur eine 
Betriebsspannung und die 34V sind deutlich zu wenig. Da müßte dann in 
etwa das doppelte anliegen.

Auf Deinem Bild runten links geht ist ein Kabel eingesteckt. In der Nähe 
dieses Steckers sind zwei Widerstände, zwei Z-Dioden und zwei kleine 
Elkos. Das sollte die Spannungsversorgung für die Vorstufen und Filter 
sein. Liegt dort an diesen Elkos eine gute Gleichspannung im Bereich 
+-10..15V an? Kann auch sein, daß es nur 7..8V sind weil die 
Eingangsspannung vom Netzteil so weit runtergezogen wird, aber stabil 
und symmetrisch muß es sein.

Das Auslöten der Netzteil-FETs bringt nichts weil Du das Netzteil 
brauchst um den Fehler in der Endstufe zu finden.

Ändert sich an den 34V in der Endstufe irgendwas (nach oben wäre gut) 
wenn man den Eingangsstrom von 1A auf 1,5A oder 2A erhöht?

Alles ohne eingesteckten HIP: Wie hoch ist die Betriebsspannung? Die 
liegt an Pin 15/16 gegen Pin 4 an. Welche Spannung liegt an Pin 1 und 10 
gegen Pin 4? Wie sehen die beiden Signale an Pin 6/7 DC-gekoppelt gegen 
Pin 4 aus?

Edit:
Wenn Du schon mal mit dem Oszi dabei bist - wie sehen die Signale am 
Gate der FETs gegen die 12V-Masse am Eingang aus? Bitte beide Gruppen 
messen, nicht nur eine. Da müßte ein halbwegs sauberes Rechteck 
anliegen, zumindest ohne grob verschlissene Flanken. Hast Du die FETs 
gegen originale ausgetauscht oder hast Du andere Typen genommen, die 
vielleicht eine viel höhere Gate Charge (Qg) haben als die originalen?

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Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Erstmal vielen Dank dir für deine Mühe !

Ben B. schrieb:
> Die
> insgesamt 6 Pins, die zum Ausgangsfilter laufen, interessieren mich
> nicht.

Du meinst damit die Drain and Source Pins wenn ich es richtig verstehe.

Ben B. schrieb:
> Miss mal bitte die anderen beiden zusammengefassten Pins der
> Gruppen gegeneinander.

Werde ich am Montag direkt machen. Gate gegen Masse, richtig ? Um zu 
sehen ob die Betriebsspannung anliegt.

Ben B. schrieb:
> Sind die 4 großen schwarzen Kondensatoren in der Mitte ganz sicher alle
> 4 parallel?

Sind definitiv parallel.

Ben B. schrieb:
> Wie sehen die beiden Signale an Pin 6/7 DC-gekoppelt

Was meinst du genau mit DC-gekoppelt ? Ganz normal Pin 6 und 7 gegen Pin 
4 messen ?

Ben B. schrieb:
> Wenn Du schon mal mit dem Oszi dabei bist - wie sehen die Signale am
> Gate der FETs gegen die 12V-Masse am Eingang aus?

Meinst du die Endstufen oder Netzteil FET´s ?

Ben B. schrieb:
> Hast Du die FETs
> gegen originale ausgetauscht oder hast Du andere Typen genommen

Habe 1 zu 1 dieselben genommen.

Werde am Montag den Rest deiner Messungen durchführen. Schönes 
Wochenende erstmal :)

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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>> Die insgesamt 6 Pins, die zum Ausgangsfilter laufen,
>> interessieren mich nicht.
> Du meinst damit die Drain and Source Pins wenn
> ich es richtig verstehe.
Einfach die beiden 3er-Gruppen, die nicht zum Ausgangsfilter laufen.

>> Miss mal bitte die anderen beiden zusammengefassten Pins der
>> Gruppen gegeneinander.
> Werde ich am Montag direkt machen. Gate gegen Masse, richtig ?
Nein. Das was am Gate anliegt ist erstmal nicht sonderlich interessant 
solange FETs und HIP nicht bestückt sind.

> Um zu sehen ob die Betriebsspannung anliegt.
Genau, siehe ganz oben. Solange es das Netzteil nicht schafft, eine 
korrekte Betriebsspannung aufzubauen, sind weitere Reparaturversuche in 
der Endstufe (die HIP-Vollbrücke) sinnlos.

>> Wie sehen die beiden Signale an Pin 6/7 DC-gekoppelt
> Was meinst du genau mit DC-gekoppelt ?
Oh oh. Jetzt wirds unlustig wenn Du sowas nicht weißt. Am Oszilloskop 
Coupling von AC auf DC umschalten, damit Gleichspannungsanteile 
mitgemessen werden. Das ist bei solchen Messungen bzw. auch im Netzteil 
sinnvoller.

> Ganz normal Pin 6 und 7 gegen Pin 4 messen ?
Ja, Pin 4 sollte Masse sein.

>> Wenn Du schon mal mit dem Oszi dabei bist - wie sehen die Signale
>> am Gate der FETs gegen die 12V-Masse am Eingang aus?
> Meinst du die Endstufen oder Netzteil FET´s ?
Ja.

>> Hast Du die FETs gegen originale ausgetauscht oder hast Du
>> andere Typen genommen
> Habe 1 zu 1 dieselben genommen.
Ok. Nur eine gerne genommene Falle wenn man "was stärkeres" einbauen 
möchte. Die Treiberschaltung kann trotzdem in die Fresse bekommen haben, 
sehen wir dann...

Und versuch mal vorsichtig, den Eingangsstrom auf 1,5 oder 2A anzuheben 
aber achte darauf, daß dabei nichts zu heiß wird oder anfängt zu 
dampfen.

Ziel ist erstmal das Netzteil zum laufen zu kriegen, so daß 12V am 
Eingang stehenbleiben und das Netzteil nicht länger überlastet wird. 
Danach gehts mit der Endstufe weiter.

Autor: Äxl (geloescht) (Gast)
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Schick ihm die Endstufe, pack 50 Euro mit ins Päckchen...

Äxl

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Hallo Ben. Gestern nicht mehr geschafft deswegen erst heute die Antwort.

Ben B. schrieb:
> Sind die 4 großen schwarzen Kondensatoren in der Mitte ganz sicher alle
> 4 parallel?

Definitiv.

Ben B. schrieb:
> Auf Deinem Bild runten links geht ist ein Kabel eingesteckt. In der Nähe
> dieses Steckers sind zwei Widerstände, zwei Z-Dioden und zwei kleine
> Elkos. Das sollte die Spannungsversorgung für die Vorstufen und Filter
> sein. Liegt dort an diesen Elkos eine gute Gleichspannung im Bereich
> +-10..15V an? Kann auch sein, daß es nur 7..8V sind weil die
> Eingangsspannung vom Netzteil so weit runtergezogen wird, aber stabil
> und symmetrisch muß es sein.

Die Kondensatoren sind in Reihe geschalten und es liegt eine Spannung 
von ca. 6V an. Stabil und symmetrisch ist es.

Ben B. schrieb:
> Ändert sich an den 34V in der Endstufe irgendwas (nach oben wäre gut)
> wenn man den Eingangsstrom von 1A auf 1,5A oder 2A erhöht?

Bei 1,5A -> 35,8V. Bei 2A -> 36,8V. Steigt also mit an.

Ben B. schrieb:
> Alles ohne eingesteckten HIP: Wie hoch ist die Betriebsspannung? Die
> liegt an Pin 15/16 gegen Pin 4 an. Welche Spannung liegt an Pin 1 und 10
> gegen Pin 4? Wie sehen die beiden Signale an Pin 6/7 DC-gekoppelt gegen
> Pin 4 aus?

Pin 15/16 gegen 4 -> 10,84V
Pin 1 gegen 4 -> Spannung steigt auf 12V und sinkt langsam auf 10,8V 
runter.
Pin 10 gegen 4 -> Das selbe wie bei Pin 1 gegen 4.

Jetzt weiß ich was du mit DC-Kopplung meinst. Konnte mit dem Fachbegriff 
nichts mehr anfangen, zu lange her.
Bei Pin 6 bleibt Sägezahnspannung und bei Pin 7 jetzt Gleichspannung.
Siehe Bilder.

Ben B. schrieb:
> wie sehen die Signale am
> Gate der FETs gegen die 12V-Masse am Eingang aus?

Bild ist mit eingefügt. Keine saubere Rechteckspannung.

Mir ist eingefallen ich habe 2 ultrafast recovery Dioden getauscht eines 
anderen Typ´s. Verbaut waren "FMG22S". Eingebaut habe ich "MUR1620CT". 
Sollte aber nicht das Problem vom Netzteil sein?!

Wenn ich den Strom erhöhe wird mir eine Seite der Netzteil FET´s warm 
und die andere nicht. Sind die 6 FET´s neben dem Handouk Relais.

Ben B. schrieb:
> Miss mal bitte die Betriebsspannung direkt an den jeweils
> drei parallelgeschalten Endstufen-FETs auf einer Seite.

Sorry ich glaube ich bin zu blöd aber ich weiß immer noch nicht genau wo 
ich die Betriebsspannung der Endstufen FET´s messen soll. Meinst du mit 
Ausgangsfilter den Tiefpass ?

Ich habe mal probeweise jegliche Drain und Source Pins gegen Masse 
gemessen falls es irgendetwas bringt. Die Spannungen sind im Bild 
eingetragen.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Okay, erstmal soweit alles gut, im Wesentlichen was ich erwartet habe.

Ich vermute Du hast einen Fehler in der Treiberschaltung der 
Netzteil-FETs nicht gefunden. Wenn nur eine Seite der FETs warm wird, 
dann arbeitet das Netzteil nicht symmetrisch. Die "kalte" Seite leitet 
also wahrscheinlich gar nicht (oder nur minimal) oder die "heiße" Seite 
sperrt nicht richtig. Durch die einseitige Ansteuerung kommen die Trafos 
in Sättigung.

In der Mitte zwischen den Trafos und 4 dicken Kondensatoren findest Du 
einen TL494 oder KIA494 oder unter welchen Namen das Ding überall 
verbaut wurde. In Richtung der 12V-Anschlüsse der Endstufe sind ein paar 
Dioden/Widerstände und 4 TO-92 Transistoren. Ist da alles in Ordnung? 
Was sind das für Transistoren? Wahrscheinlich hat es dort irgendwas 
mitgerissen als die FETs verdampft sind.

Miss mal bitte mit dem Oszi DC-gekoppelt die Spannung am mittleren Pin 
(Drain) der Netzteil-FETs. Wenn beide Gegentakt-Stufen des Netzteils 
arbeiten, entsteht dort eine Rechteckspannung mit doppelter Höhe der 
Eingangsspannung. Wenn nicht, dann stimmt da etwas nicht.

Edit:
Falls das soweit alles okay ist: Alle sekundären Dioden vom Netzteil 
raus, auch die kleinen zur Vorstufen-Versorgen (oder Draht vom Trafo von 
der Platine lösen). Das nimmt jede Last vom Netzteil. Läuft es dann 
korrekt mit 12V und so 1..2A Strom?

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Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Es ist tatsächlich ein KIA494AP verbaut. Die 4 TO-92 sind K523 
Transistoren. Werde die morgen auslöten und testen.

Wenn ich mich recht erinnere habe ich den Drain DC-gekoppelt schon 
gemessen und es liegt an allen 12 FET´s die doppelte Spannung des 
Eingangssignals an. Werde es aber morgen nochmal prüfen.

Nur zum Verständnis. Die Treiberschaltung dient dazu die FET´s zu 
steuern. Ein- und Ausschaltzeit, sperrend oder leitend, richtig ?

Ben B. schrieb:
> Falls das soweit alles okay ist: Alle sekundären Dioden vom Netzteil
> raus, auch die kleinen zur Vorstufen-Versorgen

Da steh ich wieder aufm Schlauch. Wo finde ich die sekundären Dioden und 
was bewirken die ? Ich habe auch bessere Bilder von der Platine. Aber 
bisschen zu groß um hier hochzuladen.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Drain der Netzteil FET´s DC gekoppelt hat ca. die doppelte Spannung. 
Etwas mehr sogar.

In der Treiberschaltung sind keine "K523" sondern "A1266" PNP 
Transistoren verbaut. 2 davon sind intakt, 2 defekt !

Jetzt findet man die 2SA1266 nicht mehr. Ich habe mal einen Ersatz 
rausgesucht. Passt dieser soweit ?

Datenblatt 2SA1266 : 
http://www.radioman-portal.ru/sprav/pp/transisters...

Datenblatt KSA1015 : 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/12...

Wahrscheinlich sollte ich dann trotzdem alle 4 tauschen damit alle 
Transistoren aus einer Baureihe sind oder ?

Edit: Dioden und Widerstände der Treiberschaltung habe ich geprüft und 
sind alle in Ordnung.

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Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Die 2SA1266 sind Wald- und Wiesen-Transistoren. Hast Du keine 
Teilespender herumzuliegen? Ich wette ich finde hier ohne groß zu suchen 
20 von diesen Dingern.

Wie ist das denn nun zu verstehen, ist die Treiberschaltung nun defekt 
oder in Ordnung?

Sicherheitshalber würde ich Dir empfehlen, alle Transistoren in der 
FET-Treiberschaltung im Netzteil mit den gleichen Typen zu bestücken. 
Vermutlich geht es aber auch mit einer Mischbestückung. Nur keine 
langsamen Dioden einbauen, die Transistoren sollten aber alle schnell 
genug sein, müssen nur den Strom tragen können.

Wenn in dieser Treiberschaltung die PNP-Transistoren (alle 4 sind PNP?) 
defekt sind, auch den TL/KIA494 und die Dioden richtig gut prüfen, da 
ist dann nämlich durch die defekten Transistoren Kurzschlußstrom nach 
Masse geflossen.

Die sekundären Dioden des Netzteils sind alle Dioden die zwischen den 
Trafos und den Ausgängen des Netzteils (die 4 dicken Kondensatoren und 
die kleinen für die Vorstufe), mit direkter Verbindung zu den 
Trafo-Ausgängen.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Hast Recht gehabt. Die 2SA1266 sind tatsächlich weit verbreitet und ich 
habe gleich auf Anhieb welche gefunden. Eingebaut und siehe da, Netzteil 
läuft stabil und keinen Kurzschluss mehr :) Ausgangspannung ist jetzt 
60V und nicht mehr 34V.

Wie soll ich weiter vorgehen, den HIP und die Endstufen FET´s wieder 
einsetzen ?

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Na gugg.

Den HIP rein und die Signale an den Gate-Pins der Endstufen-FETs messen. 
Es müssen überall saubere Rechtecke anliegen, mit der Frequenz der 
Dreieckspannung.

Audio anschließen und die Endstufe gut zur Hälfte aussteuern, dabei muß 
an den Endstufen-FETs (immer noch Gate) die PWM sichtbar werden. Auf dem 
Oszi sieht man ein Zittern in der Breite der Impulse, die Flanken müssen 
trotzdem sehr steil bleiben. Falls es bei einem 50/50 Rechteck bleibt, 
nicht so schlimm, kann sein, daß die Vorstufen ohne FETs nicht zur 
Endstufe durchgeschaltet werden (Protect).

Wenn da keine sauberen Rechtecke anliegen: HIP austauschen und nochmal 
messen. Erst wenn das soweit okay ist, können die FETs wieder rein und 
dann müsste das Ding eigentlich auch laufen.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Habe den HIP rein und die Signale sind schrecklich und teilweise 
unterschiedlich. Außerdem wird der HIP ziemlich heiß wie ich bemerkt 
habe.

Muss mir einen neuen holen aber ich finde den nur bei Reichelt. 
Vielleicht hat jemand einen intakten rumfliegen den er nicht mehr 
benötigt gegen eine kleine Spende und Versandkosten. Gibt es hier so 
etwas wie einen Flohmarkt ?

Anbei mal die Spannung der Endstufen FET´s ohne HIP.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Der HIP sollte ohne die FETs keine Last haben, wenn der heiß wird ist 
das also nicht gut. Ich würd den neu nehmen, schon aus Sicherheit. Die 
FETs komplett neu zu wählen kann bestimmt auch nicht schaden. Ich hatte 
mal einen FET, der nur halb zerschossen war. Man sucht sich einen Wolf 
wenn man defekte Teile für ganz sicher intakt hält. Vielleicht gibts ja 
beides zusammen bei Reichelt.

Leg mal zum Messen der High-Side-FETs in der Endstufe eine Masse auf die 
beiden Ausgangsfilter-Spulen (Drain-Source je eines Low-Side-FETs (das 
sind die mit Source an Masse) brücken). Sonst misst Du an der Stelle 
Müll weil die Spulen (die Ausgänge der Endstufe) ohne die FETs in der 
Luft hängen. Diese Brücke unbedingt wieder raus bevor die FETs 
reinkommen, sonst FETs tot.

Autor: Arthur K. (dersamoaner)
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Die Endstufen FET´s habe ich schon neu da. Habe den HIP4080 jetzt bei 
Reichelt bestellt. Versandkosten sind teurer als der Treiber selbst :)

Nächste Woche werde ich dann berichten sobald Post gekommen ist. Danke 
bis hierhin an dich Ben. Ohne deine Anleitung wäre das Nichts! geworden.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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