Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Endstufe Störung Fehlersuche


von Peer (peerole)


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Hallo,
Ich hab hier eine Endstufe Rainbow Beat 2.
Läuft in meinen Autos seit etwa 4 Jahren und hat von heute auf morgen 
den Dienst eingestellt.
Rote LED "Störung" leuchtet.
An der Spannungsversorgung liegt es nicht, ich habe eine Alternative 
getestet. Sicherungen gecheckt.
Ich habe die Endstufe geöffnet und Oxidationsspuren gefunden, da muss 
wohl mal Feuchtigkeit rein gekommen sein. Bleibt beim Auto nicht aus, 
sollte die eigentlich mit umgehen können, denk ich mir.
Die Endstufe hat zwei Kanäle die gebrückt laufen. Wie es scheint sind 
die vier Mosfets des einen Kanals durch. Wiederstand jeweils GDS gegen 
null.
Bezeichnung zwei Mal Tip35c und zwei Mal Tip36c. Diese zu tauschen ist 
kein Problem. Ich Frage mich nur, ist die Ursache damit behoben? Kann 
sowas passieren? Mir fehlt die Kenntnis um diese Fragen zu beantworten 
oder weitere Fehlersuche allein durchzuführen. Habt ihr Tipps für mich?

Liebe Grüße
Peer

von Lu (oszi45)


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Peer schrieb:
> ist die Ursache damit behoben?

Bei 1,35€/TIP35/36 würde ich ein paar mehr beschaffen, um sie 
auszumessen und Porto zu sparen. Entweder haben sie durch Überlastung 
geschwitzt oder in der Ansteuerung ist noch ein weiteres Problem? Da Du 
2 Kanäle hast, kannst Du gut vergleichend messen. Auf jeden Fall auf 
guten Wärmekontakt bei der Montage achten (Paste). Wenn der eine 
Transistor durch ist, kann der komplementäre auch gelitten haben.

von Peer (peerole)


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Ich habe ein Set aus 4x 35 und 4x 36 bestellt.
Werde alle 4 austauschen.
Wie kann ich da vorgehen mit dem Messen? Einfach Bauteil für Bauteil auf 
Sollwert durchmessen? Kondensator, Widerstände, etc.?
Paste ist klar, hab ich noch welche liegen.

von Lu (oszi45)


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Auf jeden Fall die Ansteuertransistoren vergleichen mit der gesunden 
Seite. Bei Hilfsspannung Strom begrenzen am Labornetzteil! Sind die 
Keramikwiderstände auffällig?

von Michael B. (laberkopp)


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Peer schrieb:
> ist die Ursache damit behoben?

Vermutlich nicht. Prüfe vorher mehr von diesem Kanal in Vergleich zum 
anderen Kanal.

Peer schrieb:
> Bezeichnung zwei Mal Tip35c und zwei Mal Tip36c.

Sind keine MOSFETs sondern bipolare.

Nach dem Wechsel muss man den Ruhestrom neu einstellen.

Gerade da du heute wohl nur ähnliche Transistoren von Inchange oder so 
bekommst und keine originalen TIP von TI.

von Peer (peerole)


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Optisch ist gar nichts auffällig.
Welches sind denn die Ansteuertransistoren?
Die Keramitwiderstände sind die großen weißen mit dem X.C drauf oder?
Die haben alle Sollwert.
Auch alle anderen nicht SMD Widerstände sind normal.
Noch nicht so ganz schlau bin ich geworden, wie ich die Mosfets im 
eingebauten Zustand prüfen kann.
Habe mir hierzu einige Videos angesehen, aber ich verstehe es noch nicht 
so ganz.
Es gibt ja NPN und PNP Mosfets. Da sind hier noch zwei von den kleinen 
Mosfets die mit zwei Dioden Symbolen markiert sind auf der Platine. 
Diese verhalten sich auch anders als die anderen beim Messen.

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


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Also meine Erfahrungen bei der Reparatur solcher Dinge:

Oft nur die Endstufentransistoren defekt, in 50% der Fälle sterben die 
Treibertransistoren mit, dadurch wird das Netzteil kurzgeschlossen und 
kann dabei ebenfalls Schaden nehmen. Vor allem wenn so eine Endstufe mit 
Klingeldraht betrieben wird und der Strom dadurch nicht ausreicht, um 
die Sicherung auf der 12V-Seite schnell(!) auszulösen. Dann rauchen die 
FETs auf der 12V-Seite ab, die Gleichrichterdioden bleiben so gut wie 
immer heil.

Die Keramikwiderstände in den Endstufen vertragen durch ihre thermische 
Trägheit einen ordentlichen Tritt in den Arsch, die sind mit 99,9% 
Wahrscheinlichkeit heil.

Was man zur Reparatur machen kann, entweder die Endstufe strombegrenzt 
mit einem Labornetzteil betreiben oder wenn man ein richtig gutes 
Labornetzteil hat, kann man damit eine symmetrische Spannung direkt nach 
dem Netzteil einspeisen. Das erlaubt dann schon mal einiges an Messungen 
bzw. wenn noch Fehler bestehen, dann raucht nicht gleich was ab. Was man 
dabei beachten sollte: defekte Transistoren werden bei sowas nicht mehr 
heiß (außer TO-92 oder SMD vielleicht), man riskiert also, daß vor allem 
Teile heiß werden, die noch intakt sind. Das betrifft vor allem die FETs 
des Netzteils wenn man die Endstufe mit 12V und Strombegrenzung betreibt 
und dadurch die Spannung einbricht. Dann werden die FETs nicht mehr voll 
aufgesteuert und entsprechend schnell heiß.

Bei der aktuellen Reparatur sieht das Netzteil noch gut aus, daher 
verzichte ich mal auf Reparaturtipps dazu.

Die Endstufen sind mit jeweils vier Endtransistoren ausgestattet und die 
Emitterwiderstände sind mit 0.15 Ohm ziemlich klein. Daher bei einem 
Defekt an diesen Transistoren immer alle vier ersetzen, auch wenn einer 
oder zwei noch intakt sind. Am besten setzt man bei den 
parallelgeschalteten Transistoren welche aus der gleichen Charge ein, 
die möglichst identische Stromverstärkungen haben (matching). Wer einen 
Transistortester hat, der die Stromverstärkung messen kann, ist klar im 
Vorteil. Ansonsten wenn man es mit Laborausrüstung messen möchte, einen 
kleinen Strom von vielleicht 50..100mA in die Basis schicken und messen, 
wieviel Kollektorstrom dabei fließt... und bitte aufpassen, daß der 
Transistor dabei nicht abraucht, der wird mit ein paar Watt heizen. Also 
nur so viel Kollektorspannung verwenden, wie für eine saubere Messung 
erforderlich ist.
  Wenn man Transistoren einsetzt, die stark voneinander abweichen, zieht 
der Transistor mit der höchsten Stromverstärkung deutlich mehr Strom als 
der andere und erwärmt sich dadurch stärker, was den Effekt weiter 
verstärkt. Das kann so weit gehen, daß die Endstufe noch vor Erreichen 
ihrer Nennleistung gleich wieder abraucht und das will man natürlich 
nicht.

Ich staune ein wenig darüber, daß sie in dieser Endstufen so 
unempfindliche Endtransistoren verwendet haben (Stromverstärkung etwa 
25) und dann SMD-Widerstände an der Basis. Ich hätte da entweder stärke 
Widerstände oder Darlington-Transistoren erwartet (wie das beliebte 
TIP142/TIP147 Päärchen). Schau bei den defekten Transistoren nach, daß 
diese Basiswiderstände vollständig intakt geblieben sind.

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


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Nachtrag:

Die Treibertransistoren sind Q105 und Q110. Was anderes ist nicht 
kräftig genug, um jeweils zwei Endtransistoren zu steuern.

Die MOSFETs im Netzteil ignoriere erstmal. Bzw. Gibt es auf der 
12V-Seite einen Kurzschluss zwischen +12V und GND? Wenn nicht, sind die 
FETs mit hoher Wahrscheinlichkeit intakt. Normalerweise rauchen die 
Dinger deutlich sichtbar ab wenn sich die 12V aus der Autobatterie daran 
austoben.

> Da sind hier noch zwei von den kleinen Mosfets die mit zwei Dioden
> Symbolen markiert sind auf der Platine.
Das sind keine MOSFETs, sondern zwei Dioden in einem TO-220 Gehäuse. Nur 
die jeweils drei unteren TO-220 Bauteile sind FETs.

von Wolf17 (wolf17)


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Hier steht kurzschlussicher und thermisch überwacht:
https://www.ad-automotive.de/rainbow-beat-2-2kanal-verstaerker-endstufe-271044
Trotzdem empfehle ich den Leitungsweg und den Klemmenbereich auf 
Kurzschluss, Masseschluss und Schluss nach +12V zu kontrollieren. Ein 
Kabel kann an einer Kante durchscheuern, ein Lizendrähtchen kann sich 
verirren. Im Auto vibriert ja alles, da kann sich auch mal ein Teil im 
Verstärker lösen und Unheil anrichten.

Peer schrieb:
> Wiederstand jeweils GDS gegen null.
> Bezeichnung zwei Mal Tip35c und zwei Mal Tip36c
Das sind keine Mosfets, sondern uralte klassische Bipolartransistoren.
https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/tip35a-d.pdf
Zwei Pärchen 5€ bei Reichelt.

Sollte die Reperatur scheitern, leistungsähnliche Endstufen gibt es 
unter 100€:   https://www.amazon.de/dp/B000N5UW96

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von Peer (peerole)


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Vielen Dank für eure ausführlichen Beiträge.
Ein Kurzschluss von 12v auf GND im Netzteil liegt nicht vor. 14,5M Ohm. 
von Plus zu GND.
Transistoren muss ich auslöten zum Prüfen oder?

Wolf17 schrieb:
> Trotzdem empfehle ich den Leitungsweg und den Klemmenbereich auf
> Kurzschluss, Masseschluss und Schluss nach +12V zu kontrollieren.

Da bin ich bereits überfordert wie genau ich das machen kann.
Die Tip35 und Tip36 sind auf jeden Fall bestellt und werden ersetzt.

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


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> Hier steht kurzschlussicher und thermisch überwacht
Das stand bis jetzt auf jeder defekten Endstufe,
die ich auf dem Basteltisch hatte...

> Ein Kurzschluss von 12v auf GND im Netzteil
> liegt nicht vor. 14,5M Ohm. von Plus zu GND.
Das sieht gut aus, ignoriere das Netzteil erstmal und kümmere dich um 
die Reparatur der Endstufe. Wenn noch was am Netzteil ist, kümmern wir 
uns später darum.

> Transistoren muss ich auslöten zum Prüfen oder?
Wenn man sich unsicher ist, empfiehlt sich das bei jedem Bauteil. Also 
auch Dioden oder bedrahtete Widerstände sollte man zum Messen einseitig 
auslöten wenn einem was komisch vorkommt.

Ansonsten ist ein Multimeter im Diodentest-Modus schon ziemlich gut 
darin, die Dinger eingebaut zu prüfen. Leistungstransistoren und FETs 
mutieren bei Defekten üblicherweise zu Drahtbrücken mit drei Beinchen. 
Den glatten Durchschuss kann man auch im eingebauten Zustand messen. 
Wenn noch Diodenstrecken messbar sind, beispielsweise irgendwas von 
500..700mV bei Si-Transistoren oder Dioden, dann sind die mit hoher 
Wahrscheinlichkeit noch okay. Vielleicht angeschlagen, möglicherweise 
aus der Toleranz, aber erstmal nicht völlig hinüber. Relativ oft finden 
sich bei Endstufen "komische" Messwerte zwischen Basis und Emitter an 
den Endtransistoren, die durch Widerstände in der Treiberstufe fast wie 
ein Durchschuss aussehen (z.B. 50..100mV beim Diodentest in beide 
Richtungen, manchmal noch deutlich weniger). Wenn Du noch die intakte 
Seite hast und dort die gleichen Messwerte, dann wird das passen. Wenn 
man sich unsicher ist, dann halt auslöten.

von Gerald B. (gerald_b)


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Wenn du kein Labornetzteil hast: Flachsicherung am Versärker raus und 
eine 12V Glühlampe mit Drähten und Flachsteckern da als Strombegrenzung 
dranfrickeln.
An den Ausgang einen Lautsprecher, oder ne Box dran.
An den Chinch ein Signal einspeisen (Discmen, MP3-Player etc.) und so 
Kanal, für Kanal testen ;-)

von Peer (peerole)


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Ihr seid wirklich super.
Labornetzteil habe ich, liefert aber max 2A was nicht gereicht hat um 
die Endstufe einzuschalten. Die ist auf 7 volt runter gefallen und die 
Endstufe hat nicht eingeschaltet.
Was sollte sie eine Endstufe denn ziehen im Leerlauf? 2A erscheint mir 
eigentlich ganz schön viel.
Mit einer 12v Batterie war es kein Problem. Strön hätte ich direkt Mal 
messen können. Nicht dran gedacht.

Gerald B. schrieb:
> An den Chinch ein Signal einspeisen (Discmen, MP3-Player etc.) und so
> Kanal, für Kanal testen ;-)
Die Endstufe scheint in einer Art Schutzschalter. Das sagt die Anleitung 
sofern die rote LED leuchtet. Sofern Endstufe funktioniert leuchtet 
eigentlich die grüne. Daher würde ich sagen, dass da gar nichts mehr an 
Signal durch läuft.

Ich bin jetzt erstmal bis Mittwoch unterwegs. Ich melde mich sobald ich 
zurück bin.
Vielen Dank euch.

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Labornetzteil habe ich, liefert aber max 2A was nicht gereicht
> hat um die Endstufe einzuschalten. Die ist auf 7 volt runter
> gefallen und die Endstufe hat nicht eingeschaltet.
Normal wenn da defekte Endtransistoren drin sind.

> Was sollte sie eine Endstufe denn ziehen im Leerlauf?
Schwankt sehr stark von Modell zu Modell, aber 2A sollten für Deine 
ausreichend sein. Ich denke, die wird so 800mA bis vielleicht 1,5A ohne 
Signal nehmen, aber letzteres ist schon viel.

Meine bisherigen Spitzenreiter, die ich repariert habe war 'ne Hifonics 
Colossus XI, die gönnt sich 6..7A ohne Signal und 'ne Rockford Fosgate 
T30001bd, die erstmal 10A lutscht nur weil sie eingeschaltet ist.

von Lu (oszi45)


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Peer schrieb:
> Labornetzteil habe ich, liefert aber max 2A was nicht gereicht hat um
> die Endstufe einzuschalten. Die ist auf 7 volt runter gefallen und die

Wenn die Endtransistoren flüssiges Silizium sind, dann machen sie einen 
Kurzschluss. Deshalb geht Dein Netzteil in die Knie. Die 
Keramikwiderstände trotzdem mal ansehen. Manchmal werden sie zu heiß und 
löten sich dann aus. Jedenfalls die Ansteuertransistoren auch prüfen. 
Wie oben schon geschrieben leiden die auch oft.

von Wolf17 (wolf17)


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> Wolf17 schrieb:
>> Trotzdem empfehle ich den Leitungsweg und den Klemmenbereich auf
>> Kurzschluss, Masseschluss und Schluss nach +12V zu kontrollieren.
> Da bin ich bereits überfordert wie genau ich das machen kann.
> Ein Kurzschluss von 12v auf GND im Netzteil liegt nicht vor.
So ein Schluss durch eine durchgescheuerte Isolation kann auch nur 
zeitweilig sei, weil ja alles vibriert.
Da hilft nur den gesamten Leitungsweg optisch kontrollieren, besonders 
an Kanten und Durchführungen. Auch ein ungenügend isolierter 
Lautsprecheranschluss könnte nach dem Einbau am Blech anliegen, eine 
Schraube scheuert am Kabel, Bohrspäne haben sich durch die Isolation 
gearbeitet, eine Türbegrenzerstange scheuert beim schließen am Kabel in 
der Tür...
Zur Vorbeugung gegen Vibration befestigt man Kabel. An Blechkanten 
schütz man es mit Schutzrohr, Schrumpfschlauch, Durchführungstüllen...

: Bearbeitet durch User
von Peer (peerole)


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Ich bin zurück und habe die vier Bauteile 2x 36C und 2x 35C getauscht. 
Siehe da grüne LED leuchtet und mein Netzteil geht nicht mehr in die 
Knie.
Sollte ich jetzt noch weitere Sachen prüfen oder passt das so?
Die Keramikwiderstände habe ich kontrolliert und die Lötstellen Mal kurz 
nachgelötet.
Stromversorgung im Auto prüfe ich noch.
Zwischen den ersetzten Bauteilen und dem Alu Gehäuse sind so ein dunkles 
Kapton Klebeband. Siehe Foto.
Isoliert dieses nicht gegen Wärme? Wird dadurch nicht die Wärmeabgabe 
eingeschränkt? Oder ist das an den Stelle wo die sitzen ausgeschnitten? 
Habe ich vor Zusammenbau nicht drauf geachtet.

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von Michael B. (laberkopp)


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Peer schrieb:
> Zwischen den ersetzten Bauteilen und dem Alu Gehäuse sind so ein dunkles
> Kapton Klebeband. Siehe Foto.
> Isoliert dieses nicht gegen Wärme

Es isoliert vor allem elektrisch gegen Kurzschluss. Den schlechteren 
Wärmeübergang nimmt man dafür in Kauf.

Peer schrieb:
> Siehe da grüne LED leuchtet

Und, kommt ein Ton raus ?

Ich vermisse immer noch ein Trimmpoti zur Ruhestromeinstellung. Scheinen 
sich die Jungs gespart zu haben, wen stört im Auto schon der 
Klirrfaktor.

von Peer (peerole)


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Michael B. schrieb:
> Es isoliert vor allem elektrisch gegen Kurzschluss. Den schlechteren
> Wärmeübergang nimmt man dafür in Kauf.

Wären da nicht Wärmeleitpads sinnvoller? Die sind ebenfalls nicht 
elektrisch leitfähig.
Die Rückseite der Transistoren sind doch elektrisch gleich zum Drain 
oder ?
Sind die nicht eh alle miteinander verbunden? Wie eine Art Masse?

von H. H. (hhinz)


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Peer schrieb:
> Sind die nicht eh alle miteinander verbunden?

Nö.

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


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> Ich vermisse immer noch ein Trimmpoti zur Ruhestromeinstellung.
Haben ganz wenige KFZ-Endstufen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Peer schrieb:
> Wären da nicht Wärmeleitpads sinnvoller?

Niemand verbietet Dir, solche nachzurüsten.

Aber kann ja so kritisch nicht sein:

Peer schrieb:
> Läuft in meinen Autos seit etwa 4 Jahren

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