Reparatur einer ESX V1500.5

[Angryhellfire]

Kurze Frage an die Elektroniker/Endstufenspezis:

Aktuell bin ich an einer defekten ESX Vision V1500.5 dran. (liegt seit ca. 16 Jahren bei mir...)
Meine Wissensstand bezüglich Schaltungen, Reparaturen, usw. ist noch im Wachstum.


Die Endstufe setzt sich ja aus 4xAnalog und 1x ClassD zusammen.

4xAnalog => Netzteil besteht aus (2x2) 4x IR IRFP064N => Endstufenteil besteht aus (4x4) 16x Fairchild IRF540
1xClassD => Netzteil besteht aus (2x3) 6x Infineon RFP70N06 => Endstufenteil besteht aus (2x4) 8x Infineon RFP70N06 (Hersteller mir unbekannt, ein unterstrichenes "i", Infineon ist umkreist) Edit: Habs rausgefunden, es handelt sich um "Intersil"

Momentan geht sie an, dann kommt protect, dann geht sie wieder aus. Nachdem ich das Board aus dem KK genommen habe (und keine Kühlung mehr vorhanden war) wurde ein Fairchild IRF540 beim erhöhen der Spannung/Strombegrenzung sehr heiss.
Mosfet ausgebaut und im Teiletester getestet => Wird normal als N-E-MOS erkannt und gleiche Werte wie die anderen Mosfets angezeigt. Ein weiterer Mosfet wurde warm. Somit habe ich eine Seite (2 Kanäle) ausgelötet und getestet. Alle Mosfets sind i.O.

Die Netzteile springen an und liefern die Railvoltage bevor sie wieder ausgeht, ohne dass ein Mosfet warm wird. ClassAB=> +26&-26V ClassD=>60V

Nun zu meinen (Kurzen?

) Fragen:
- Die Mosfets gibt es nicht mehr von "diesen" Herstellern, sondern oftmals andere. Wenn ich es richtig verstanden habe, müssen alle Werte passen bis auf RDS(on). Desto tiefer der Widerstand desto besser die Effizienz (jedoch ohne Einfluss auf Klang oder Kalibrierung).
- Mit dem Oszi müsste ich doch beim Einschalten sehen können wie die "Gate" Pins "hochgefahren" werden? Was muss ich da beachten/einstellen/wie machen?
- Wo könnte ich noch Fehler suchen? (Ich würde mal alle Mosfets auslöten und testen, ggf. alle im Endstufenteil ersetzen?)
- Mosfet-Treiberboards kann ich auf Funktion prüfen/testen?


Besten Dank im Voraus!


Gruss Fabio

 

[kai 1]

Ein weiterer Mosfet wurde warm. Somit habe ich eine Seite (2 Kanäle) ausgelötet und getestet. Alle Mosfets sind i.O.

wenn die warm werden sind die durchgeschaltet und deswegen fliesst da strom drüber , endweder sind die dann defekt oder die beiden erhalten das Signal das sie durch schalten sollen

da solltest die Ansteuerung prüfen / mit den restlichen geht's vergleichen

so ein kostet braucht ja nur nen kleinen Strom zum durch schalten , da reichen wenige milliampere

Mfg Kai

 

[chipi_bed]

Hier mal ein Bild von AMP Perfomance, da sieht man zwei Z-Dioden (ZD1 & ZD2). Überprüfe mal ob da beim Anschalten eine Spannug zu messen ist.

https://amp-performance.de/1006-ESX-Vision-V1500-5.html

Ich kenne die Endstufe leider nicht aber da sollten zwischen +-12V bis +-18V zu Messen sein.

Es ist eigentlich kein Problem die IRF540 von einem anderen Hersteller zu nehmen. Die werden mit sicherheit sowieso nicht Selektiert sein.
Ich könnte mir aber auch vorstellen das die/ einer der Treiber Transistoren einen Schaden haben. Alles Vermutungen aus der Ferne.

Interessant wäre auch welcher IC die Netzteile regelt. Typisch wäre TL494 oder SG3525.

 

[DerSamoaner]

Wichtig ist, Teile von renomierten Distributoren zu kaufen und nicht bei ebay, Reichelt, Kessler und co. Farnell, Mouser, Digikey z.B. Beim Ersatztyp suchen kann ich dir helfen. Gibts ein paar mehr Dinge zu beachten.

Wenn die Mosfets in Ordnung sind und sie trotzdem heiß werden stimmt was mit der Ansteuerung nicht. Basis/Gate Vorwiderstände prüfen als erstes.

In analogen Endstufen siehst du an der Basis nichts solange du kein Signal/Sinus einspeist. Kollekter hat Railvoltage, Emitter Basis nichts.

Bei Class D ist es anders. Da musst du am Gate PWM sehen, zumindest bei der Low side. High side nicht immer, ist von Endstufe zu Endstufe verschieden.

Class D: Low Side: Gate Source Railvoltage, Drain nichts.
High Side: Gate Source nichts, Drain Railvoltage.

Gibt aber auch da Ausnahmen. MTX Endstufen z.B. Oder Endstufen die den HIP4080 benutzen.

Edit: Der passt https://de.farnell.com/infineon/irf540npbf/mosfet-n-kanal-100v-33a-to-220/dp/8648298?st=Irf540

 

[Prometheus]

Hi Fabio,

- Die Mosfets gibt es nicht mehr von "diesen" Herstellern, sondern oftmals andere. Wenn ich es richtig verstanden habe, müssen alle Werte passen bis auf RDS(on). Desto tiefer der Widerstand desto besser die Effizienz (jedoch ohne Einfluss auf Klang oder Kalibrierung).

Im Fall der FET im Linearbetrieb ists etwas komplizierter, hier gehts vor allem um die Transfer Charakteristics (Fig.5 in deinem Datenblatt), die Höhe der Gatespannung, das Verhalten der Gatespannung über die Temperatur (auch in Fig.5). Die Sachen entscheiden hier drüber ob der Amp stabil ist, und ob die Arbeitspunkteinstellung da bleibt wo sie hin soll.
Von da her würde ich idealerweise wirklich versuchen genau den FET auch wieder zu finden. Im Schaltbetrieb, wie im Netzteil, ists etwas anders...

- Mit dem Oszi müsste ich doch beim Einschalten sehen können wie die "Gate" Pins "hochgefahren" werden? Was muss ich da beachten/einstellen/wie machen?

Ja, in der Endstufe sollten eigentlich alle Gate-Sourcespannungen nahe an der Schwellspannung (hier um die 3 oder 4V) zu liegen kommen, um den Ruhestrom fliesen zu lassen.
Hier würde ich auch bei der Fehlersuche ansetzen...ich vermute dass der FET der dem heiß werdenden gegenüber liegt voll (oder zu weit) ausgesteuert ist. Das würde bedeuten dass der heiße einen haufen Verlustleistung abbekommt wenn er so im halb leitenden Betrieb ist, und es würde DC am Lautsprecherausgang erzeugen, das evtl. die Schutzschaltung ansprechen lassen würde.

- Wo könnte ich noch Fehler suchen? (Ich würde mal alle Mosfets auslöten und testen, ggf. alle im Endstufenteil ersetzen?)

Ich würde folgendermaßen vorgehen:
- Verbindung zwischen Netzteil und Endstufe auftrennen
- 12V einspeisen, remote anlegen, schauen ob sie normal hochlaufen oder unnormal viel Strom ziehen, etc.
- Wenn alles OK, symmetrisch die Endstufen-Rails aus dem Labornetzteil anlegen und langsam hochdrehen, bis zu dem Punkt an dem etwas anfängt schief zu gehen/heiß zu werden. Hier kannst du dann in Ruhe suchen was genau schief geht.

- Mosfet-Treiberboards kann ich auf Funktion prüfen/testen?

Ja - DerSamoaner hats eh schon erwähnt. Bei der ClassD sollte eigentlich im Leerlauf eine 50% PWM auf dem einen Ende der Drossel messbar sein.
Die Gatesignale müssen dazu passen, sprich, Lowside um die 11V, High Side so10V oberhalb der Railspannung, und schön steil steigende und fallende Flanken, und vor allem auf der steigenden Seite, im Bereich der Millerplateaus, müssen sie sauber sein.

Viel Erfolg!

Grüße

 

[Angryhellfire]

Besten Dank für die rege Hilfestellung! Ich hätte nicht mit so Beteiligung gerechnet

Ich habe soeben gesehen, dass Fairchild seit einer Weile zu ON Semiconductor gehört. Somit wäre das der RFP70N06 aus dem ClassD Teil. (Netzteil+Endstufe)

Bei meinen bisherigen Tests und Messungen ist keine Last an den Ausgängen und kein Eingangssignal. Ich kann die Spannug am Labornetzteil bis ca. 8/9V (bei 7V geht die Endstufe an) anheben, ohne dass die Schutzschaltung alles abschaltet. Die Protect LED leuchtet zwar nach ein paar Sekunden, aber die Schutzschaltung greift erstg ab 9V Eingangsspannung und macht zu.

@chipi_bed:
Die Spannungen sind unten im Bild eingezeichnet.


Die Spannungsregler (mein Fehler, Korrektur: PWM Controller) müssten wenn ich richtig liege bei beiden Netzteilen die KIA494F (somit TL494?) sein.


Die restlichen IC's sind abgeschliffen


@DerSamoaner & @Prometheus
Der von DerSamoaner oben aufgeführte Mosfet ist ein IRF540NPBF. Hat die Zusatzbezeichnung eine Bedeutung? (oder Herstellerabhängig wie z.B. der IRF540VIS => Vishay?).

Beim ClassD Teil kann ich am Gate ein (falls das einfache Oszi stimmt...) ~75khz Signal sehen. Nicht gerade schön wenn man weiss wie eine Sinuswelle aussieht Ich dachte bei ClassD Endstufen wird oftmals mit Rechteckspannung gearbeitet? Oder eher bei den Grösseren?


Im ClassAB Bereich kriege ich am Gate folgende Signale raus (alle IRF540 sind aktuell ausgelötet), wenn ich ein 1Khz Signal beim Cinch einspeise:


Signal vom Cinch ist eine saubere 1Khz Sinuswelle:


Ich hoffe ihr habt die Geduld mit einem Anfänger, der gerne dazulernen möchte
Aktuell habe ich ein paar Filme von barevids durchgeschaut, welcher jedoch oftmals grosse ClassD Brocken repariert (und nicht immer vorbildlich arbeitet).


Gruss und danke nochmals!

Fabio

 

[kai 1]

Die Spannungsregler müssten wenn ich richtig liege bei beiden Netzteilen die KIA494F (somit TL494?) sein.

regeln eher weniger soweit mein bescheidenes wissen darin reicht

soweit ich es weiss macht der 494 den takt der dann nochmal durch eine treiberstufe läuft da der 494 nicht viel last am taktausgang kann , die regelung wird über die aussenbeschaltung realisiert

geschliffene bauteile sind in class d nix ungewöhnliches , eher die regel , macht die sache natürlich nicht einfacher

die geschliffenen bauteile sind da netterweise auch noch die pwm von der stufensektion , wenn die also aufgeben ist die stufe dann fast nur noch nen türstopper

Mfg Kai

 

[Angryhellfire]

Danke =) War gerade heute das Thema bei Barevids
Die abgeschliffenen IC's sind bei der V1600.5 (so ziemlich baugleich) ungeschliffen und bei Tobi (amp-performance.de) fast alle identifizierbar. (falls die noch relevant für die Reparatur werden...)




Gruss Fabio

 

[chipi_bed]

Mess mal die Spannung über ZD1 und ZD2! Die sollten ungefär gleich sein, wenn die Spannung über den zwei Z-Dioden unterschiedlich ist, wird zu viel Strom gezogen und die Spannung bricht ein. Was auch erklären würde warum die Widerstände warm werden.



Wenn das so ist, dann würde ich die vier Treiberplatinen auslöten und wieder über die Z-Dioden messen. Sind die Spannungen ungefähr gleich und die Widerstände werden nicht mehr so warm, dann würde ich eine Treiberplatine wieder einlöten, probieren, nächste Einlöten, probieren usw. Bis man weiß welche Treiberplatine das Problem auslösst, dann kann man weiter sehen.

Wenn alle Treiberplatinen drausen sind und immer noch zu viel Strom fließt liegt das Problem an der Peripherie ringsrum, dann sind die Treiberplatinen und die Mosfets nicht das Problem.

 

[Angryhellfire]

Multimeter über ZD1: 8.05V
Multimeter über ZD2: -9.95V

Gruss Fabio

 

[chipi_bed]

Also ich find das bissl wenig Spannung und noch dazu ist ja eine diverens von fast 2 Volt vorhanden. Ich würde da irgendwas zwischen +-12 bis +-18 Volt erwarten. Erkennt man auf den Z-Dioden eine Bezeichnung?

 

[Angryhellfire]

Man muss beachten, dass ich die Endstufe nur bis 9V starten kann.
Bei mehr schaltet die Protectschaltung und schaltet die meisten Sachen aus.

Somit soll ich mal die Driverboards auslöten?


Gruss Fabio

 

[DerSamoaner]

9V ist in Regel etwas zu niedrig um die Endstufe richtig zu starten. Manche, aka Barevids, gehen auf ~10V hoch. Allerdings habe ich die Erfahrung gemacht das man so eventuell Fehler sieht die gar keine sind. Ich gehe sehr selten unter 11V.

Wie hoch ist deine Strombegrenzung eingestellt?

Als erstes solltest du feststellen ob das Netzteil richtig funktioniert. Ignoriere den Endstufenpart vorerst.

Wenn das Netzteil fehlerfrei läuft kannst du dich auf Fehlersuche in der Outputsection machen.

Dafür musst du das Netzteil von der Endstufe trennen. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten. Was ist momentan ausgelötet?

Mach mal bitte ein paar gute Bilder von der Endstufe komplett.

Anscheinend besitzt deine Vision den HIP4080, auch wenn unkenntlich gemacht. Sobald du Fehler im Output hast kannst du mit 90% Sicherheit davon ausgehen das der HIP4080 hinüber ist. Die Teile sind scheisse und sehr anfällig. Aber erstmal feststellen ob das Netzteil läuft.

 

[Angryhellfire]

Die Stufe zieht nach dem Start an 8-9V ca. 700-800mA.
Wo soll ich den NT Teil am besten vom Endstufen Teil trennen? Entweder ich trenne eine Leiterbahn oder ich löte (lieber) mehrere Bauteile aus?


Gruss Fabio

 

[DerSamoaner]

Ich sehe das der analoge Teil bereits ohne Last arbeitet. Eine Möglichkeit ist, alle Transistoren /Mosfet im Output auszulöten. Eine andere Möglichkeit ist die Gleichrichter zu entfernen. Gibt noch andere, aber belassen wir es erstmal dabei.

Auf dem Bild die rot markierten sind die Gleichrichter für den Class D Teil. Entweder die auslöten oder die Mosfets, gelb markiert. Wenn du dir nicht 100% sicher bist ob die Mosfets im Class D Teil in Ordnung sind würde ich die auslöten. Die Gleichrichter gehem so gut wie nie kaputt. Somit hast du dann beide Netzteile getrennt von der Endstufe. Läuft die Vision dann an, Ruhestrom bleibt konstant und du misst an den Netzteil Mosfets alles richtig, dann sind beide Netzteile in Ordnung.

Grün markiert müsste der HIP4080 sein. Ich vermute er ist der Übeltäter, aber mal sehen. Wenn du soweit bist meldest dich wieder. Oder wenn du fragen hast was du messen sollst

 

[Angryhellfire]

Danke für die ausführliche Info.

Die Mosfets im ClassD Teil sind nun auch ausgelötet.
Nun kann ich 7-11V langsam hochfahren, bei 12V schaltet sie wieder aus.
Beim ClassD Teil geht die Railvoltage auf 46.6V.
Beim ClassAB krieg ich nur noch 18.5V und -29.5V raus.
Gemessen an den Rails und NT Dioden. (Multimeter, Minus bei der Einspeisung und Plus auf den Rails).

Bei den NT Dioden liegt eine Rechteckspannung ClassAB 4.7V 40KHz (nur Prüfspitze ohne GND) und ClassD 10.94V 40KHz an.

Somit vermute ich den Fehler im ClassAB Bereich bei den Rails/NT/Driverboards?


Gruss Fabio

 

[DerSamoaner]

Ground Probe vom Oszi an Minus vom Netzteil anschließen und dort lassen, als Referenz.

Stell 11V am Netzteil ein und ca. 2,5A als Strombegrenzung.

Messe jeden einzelnen Mosfet von beiden Netzteil am Gate ob du ~50% Duty cycle hast zur Ansteuerung.

Wenn nur +11V anliegen, ohne Remote, messe ob du am Drain die 11V hast und Source und Gate 0V.

Wenn im Class A/B teil die Railspannung nicht stimmt, ist mit dem Netzteil etwas nicht in Ordnung. Treibertransistoren, Gateawiderstände, TL494 z. B.

 

[Angryhellfire]

Aktuelle Messungen mit Oszi am - der Eingangsspannung:

NT ClassAB (Problem... Mosfet im Netzteil futsch?)
Gate => VRMS: 4.13V => VPP: 11.27V => Duty: 45.4% (Vmin: -5.35V Vmax: 5.92V)
Drain => VRMS: 11.15V => VPP: 26.36V => Duty: 50% (Vmin: -8.72V Vmax: 17.64V)
Gleichrichterdiode NT1 => VRMS: -28.8V => VPP13.38V Duty: 26.4%
Gleichrichterdiode NT2 => VRMS: 15.82V => VPP 15.82V Duty: 76.4%

NT ClassD (soweit alles i.O.)
Gate => VRMS: 4.05V => VPP: 10.87V => Duty: 45.5%
Drain => VRMS: 12.98V => VPP: 23.52V => Duty: 50%
Dioden sind bei ClassD beide gleich.



Gruss Fabio

Edit: ohne Remote liegen 11V an allen Drains der NT's und Gate/Source 0V

 

[DerSamoaner]

Messe mal mit dem Multimeter Durchgangsprüfung alle Mosfets des Netzteils. Gate zu Drain, Gate zu Source, Drain zu Source usw. Es muss entweder OL angezeigt werden oder irgendetwas ziwschen 450-650. Wenn bei irgendeinem Mosfet viel zu wenig angezeigt wird oder überall OL, ist je nach Wert ein Mosfet kaputt oder die Treiberschaltung.

Edit: Bilder vom Oszi sind viel aussagekräftiger

 

[Angryhellfire]

Im eingebauten Zustand konnte ich nicht messen da der Widerstand anstieg (Kondensator?).

Somit im ClassAB mal alle NT Mosfets ausgelötet und im Teiletester eingespannt. Alle zeigen +/- dieselben Werte und werden als Mosfet erkannt.



Stufe geht bei 14V Startspannung immernoch in den Protect. Wenn ich mit 9V starte und langsam erhöhe klappt es meistens (manchmal geht sie trotzdem in den Protect Mode.

1. Bild Drain ClassD NT (AC)
2. Bild ClassD NT nach den Gleichrichterdioden (DC)



Hier habe ich noch beim ClassAB NT versucht den Start am Gate aufzunehmen ohne NT Mosfets. Es scheint kein Takt nach dem Start am Gate anzuliegen ohne Mosfets.



Gruss und Danke!

Fabio