No Image

Сгорел транзистор в усилителе

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Даже самые лучшие, оригинальные и настоящие полевые транзисторы всегда выходят из строя по одной и той же причине — из-за превышения какого-нибудь из максимально допустимых своих параметров. Мы не будем принимать во внимание механические повреждения корпусов и ножек, вместо этого отметим два основных вредоносных фактора — нарушение теплового режима и превышение критического напряжения. Под нарушением теплового режима имеется ввиду превышение допустимой температуры кристалла, которое обычно напрямую связано с повышенным током, поэтому рассмотрим подробно и данный аспект проблемы.

Совсем обобщая, можно сказать, что полевой транзистор выходит из строя либо от перенапряжения, либо от перегрева. И ежели не допускать причин превышения допустимых параметров, то транзистор сохранит и свою работоспособность, и работоспособность соседних компонентов, не говоря уже о нервных клетках владельца устройства, для которого данный транзистор предназначался. Итак, давайте разберемся, почему же горят транзисторы.

Перенапряжение

Полевые транзисторы — это очень нежные полупроводниковые приборы с несколькими переходами. И было бы сильным упрощением сказать, что пробой по напряжению возможен здесь только от неловкого прикосновения не заземленным пинцетом. На самом деле, пробой напряжением возможен по двум сценариям: затвор-исток или сток-исток.

Пробой затвор-исток как правило происходит из-за нарушения в работе драйверного каскада схемы управления либо из-за наводки, в том числе — из-за наводки от стока за счет эффекта Миллера. Конечно, современные транзисторы отличаются очень малой емкостью сток-затвор, однако исключения время от времени могут попадаться, особенно в схемах с высокой скоростью нарастания напряжения на стоке.

Для борьбы с эффектом Миллера применяют активные схемы разряда затвора или как минимум ставят обратный диод со стабилитроном в цепь затвора полевика. Что касается качества самих драйверных схем, то более высокую надежность показывают схемы управления с гальванической развязкой, в частности — решения на трансформаторах управления затвором.

Для пробоя по напряжению в цепи сток-исток, полевому транзистору достаточно всего нескольких наносекунд чтобы сгореть от индуктивного выброса большой амплитуды на стоке. Для борьбы с перенапряжением на стоке, обычно применяют схемы плавного включения, активные ограничители или пассивные снабберные схемы с конденсаторами и резисторами, либо варисторные ограничители напряжения на стоке. Те и другие защитные пути являются вынужденными превентивными мерами предохранения полевых транзисторов, они очень распространены и приняты за норму среди разработчиков силовой электроники.

Перегрев кристалла

Наиболее банальная причина перегрева транзистора — плохое крепление корпуса транзистора к радиатору или просто некачественный контакт между радиатором и транзистором. Для защиты от данного явления лучше всего не только применять теплопроводные подложки и пасты, но дополнительно использовать датчики температуры, которые бы отключали схему при наступлении перегрева.

Перегрузка по среднему току — еще одна причина перегрева транзистора. Чаще всего в схемах импульсных преобразователей с ней борются путем плавного увеличения частоты и ширины управляющих импульсов. Это нужно для того, чтобы избежать превышения среднего тока, например во время холодного пуска устройства, когда заряжаются пустые конденсаторы или запускается двигатель, которому еще предстоит набрать обороты, а если подать сразу полный ток, то транзисторы мгновенно перегрузятся. Схемы обратной связи по току в двухтактных схемах также способствуют защите транзисторов.

И конечно, сквозной ток, куда же без него. Разработчики полумостовых схем знают о нем не по наслышке. Здесь спасет грамотный расчет и проектирование схемы управления и цепей обратной связи, а также плавный пуск с медленным увеличением частоты следования и ширины управляющих импульсов.

Бюджетные автомобильные усилители китайского производства как правило не отличаются особой надёжностью. Хоть они и собираются по традиционным схемам, которые применяются и в аппаратах серьёзных фирм-производителей, но «китайцы» зачастую экономят на деталях — некоторые элементы вообще не ставятся, а некоторые заменяются на дешёвые аналоги из ширпотреба. Довольно часто такие усилители «горят» и ремонт их кажется нецелесообразным, так как стоимость нормальных деталей зачастую превышает стоимость самого такого усилителя. Но при желании, наличии времени и некоторых радиолюбительских навыков такой усилитель все-таки можно реанимировать и сделать это достаточно не сложно.

Переделка автомобильного усилителя своими руками

Обычно в таких усилителях сгорают силовые полевые транзисторы в блоке питания (преобразователе) или мощные транзисторы оконечных каскадов усилителя мощности, заменить которые не составляет труда. Проверку этих транзисторов на работоспособность можно произвести обычным тестером, измеряя сопротивления между «ножками»-выводами — у «пробитых» элементов эти сопротивления будут почти нулевые при любой комбинации и полярности измерительных щупов. Если же замена мощных транзисторов не приводит к восстановлению работоспособности усилителя, значит причина более «глубокая», а определить исправность микросхем и других мелких элементов, особенно в SMD-корпусах без выпайки довольно проблематично. В этом случае гораздо проще и быстрее собрать новый узел, взамен неисправного. Например, если усилитель не работает, но его блок питания-преобразователь выдаёт нормальные рабочие напряжения, то можно удалить с платы все детали, относящиеся к усилительным каскадам и установить на освободившееся на плате место новую схему, собранную самостоятельно. В принципе, достаточно будет удалить мощные транзисторы выходного и предоконечного каскадов, а всю слаботочную часть (предварительные усилители) можно оставить на плате. Они не занимают много места и мешать никак не будут. Все дорожки питания, идущие на эту часть от преобразователя, конечно же следует при этом найти и аккуратно перерезать во избежание возможных замыканий при монтаже дополнительных плат.

Читайте также:  Установка музыки лада гранта

Таким образом у нас останется только рабочий блок питания-преобразователь и достаточно свободного места для размещения новой схемы.

Вот пример такого ремонта-переделки двухканального усилителя в одноканальный, для сабвуфера:

На картинке видна оставшаяся «родная» часть — преобразователь напряжения и добавленная самодельная чсхема — блок сумматора и фильтров и оконечный усилитель мощности. Ниже будут приведены принципиальные схемы новой, добавленной «части».

Схема усилителя мощности

Собран по довольно простой схеме, обеспечивающей при этом вполне приличные характеристики. В зависимости от применённых оконечных транзисторов и величины напряжения питания такой УМЗЧ может выдать до 200 ватт на нагрузке 4 Ома:

Если напряжение питания преобразователя Вашего усилителя не +/-32 вольта, а меньше (например +/-24 вольта), то и выходная мощность усилителя получится меньше. Эту ситуацию можно исправить только заменой импульсного силового трансформатора в преобразователе (или перемоткой его вторичной обмотки на большее количество витков) с заменой конденсаторов-электролитов фильтров также на большее напряжение. При напряжении 32 вольта выходная мощность получается порядка 150 ватт. При меньшем напряжении, например 24 вольта, номиналы резисторов R10R11 следует уменьшить до 910 Ом, других изменений схемы не потребуется. Операционный усилитель ОР1 можно применить типа LM2904, LM324N, BA4558N, TL062 (072, 082) или любой другой аналогичный, одиночный или сдвоенный (на схеме в скобках дана нумерация второго канала в случае сдвоенного усилителя). Для всех перечисленных выше микросхем цоколевка совпадает, при применении других аналогов следует обратить внимание на цоколевку (!).

Стабилитроны VD1VD2 — любые, с напряжением стабилизации 15 вольт (типовое значение питания для большинства микросхем ОУ). Транзисторы Т1Т2 предоконечного каскада типа КТ815Г (817Г) и КТ814Г (816Г) соответственно или их любые зарубежные аналоги. Эти транзисторы нужно установить на небольшие теплоотводы. Схема не критична к применяемым деталям и транзисторы не требует специального подбора по параметрам. Выходные транзисторы Т3Т4 лучше поставить помощнее, например типа 2SA1943 и 2SC5200. Они крепятся на корпус (который работает как теплоотвод) через электроизоляционные прокладки из слюды или специального теплопроводного материала. Все резисторы мощностью от 0,25 ватт, кроме R9 — он будет сильно греться при больших мощностях и лучше его поставить мощностью не менее 2 ватт. Конденсаторы — любых типов, с рабочим напряжением не меньше напряжений питания, а лучше на 50-63 вольта. При настройке следует подобрать номиналы сопротивлений R6R7 таким образом, чтобы в режиме «покоя» и при отключённом динамике на базах транзисторов Т1 и Т2 было постоянное напряжение порядка 0,4-0,6 вольт. Конденсаторы С4, C5C6 и С7 отвечают за стабильность схемы к самовозбуждению по ВЧ и подбираются в случае возникновения таких возбуждений. При правильной разводке дорожек печатной платы никаких возбуждений, как правило, не наблюдается. Резистор R1 задаёт глубину обратной связи и определяет общий коэффициент усиления усилителя.

Сильно завышать его номинал нежелательно, так как это также может привести к неустойчивости усилителя. На схеме указано его оптимальное значение.

Сумматор каналов и блок регулируемого фильтра

Этот блок также собран по довольно простой «классической схеме»:

Схема имеет обычный линейный вход (Line In) и вход высокого уровня (Hi In). Высокоуровневый вход предназначен для подключения всего усилителя непосредственно к динамикам, работающим, например, от другого усилителя и используются в случае отсутствия в автомагнитоле линейных выходов. Если такой вход использовать не предполагается, то элементы С3С4R3R4R5R6 можно из схемы исключить. Переменный резистор 100 кОм регулирует коэффициент усиления каскада и выводится на переднюю панель корпуса в качестве регулятора «Уровня». Его можно заменить на номинал от 50 до 200 кОм и соединять с платой обязательно экранированным проводом (!). Сдвоенный резистор 33 кОм регулирует частоту среза фильтра (от 50 до 500 Гц) и может быть заменён на номинал от 22 до 56 кОм. Он также выводится на переднюю панель корпуса и соединяется с платой проводом в экране. Операционные усилители здесь могут быть такие же, как в усилителе мощности и стабилитроны VD1VD2 тоже. При правильной сборке и исправных деталях эта схема не требует никакого налаживания.

Читайте также:  Замена шаровой опоры на лачетти

В результате получаем работоспособный усилитель для сабвуфера с вполне приличными параметрами и мощностью. Все примененные здесь схемы были повторены не один раз и показали высокую надёжность, гораздо выше, чем «родные» для этого автоусилителя — китайские…

Люди добрые! купил в авто усилитель супра подключен саб… теперь мучаюсь… 3й раз горят "rfp50n06" в оконечном каскаде! поскажите кто знает какие нибудь помощнее и можно в большом корпусе!заранее благодарен ! плиз не удаляйте тему хотя бы до завтра!

Recommendations

Comments 111

Народ! проблема решилась заменой НЧ динамика! поставил TS-W254R пионэр! ща наваливаю по полной! уже 2 недели! не горит усь!Ё всем спасибо!

Похоже коллега на Сабе сопротивление совсем малюсенькое поромеряй и тогда станет ясно почему горят наверняка меньше 2х ом

Я у себя 3 раза менял транзисторы, пока не заменил колонки. У тебя 100% КЗ на выходе, возможно перетерлась изоляция на катушке динамика.

Скорее всего у вас КЗ трансформатора, нужно детальное обследование

Перепаял транзисторы 3205 поставил- запел. … только греется…радиаторы.буду колхлзить вентилятор, !

и без нагрузки тоже греются? или только при работе

А что в радиомагазине не подскажут из того что в наличии есть?

А ты можешь себе представить 50а на динамике?! даже в пике это не хило. ищите причину вылета а не меняйте на более мощное, сгорит в другом месте!

Сомневаюсь что дело в транзисторах, было похожее, выгорали в блоке питания эти самые 50n06, виной оказался плохой контакт плюсовой клеммы, которая прикручена к плате, во время работы она грелась так, что олово стекло с контакта.

В блоке питания летят? Хотя бы фото выложил бы.
Если в БП, то лететь могут из-за которыша в трансформаторе, провода перебили и контакт то есть, то нет.
А вообще осциллограф подключить и посмотреть форму сигнала на затворах и на стоках, и все сразу станет понятно.

в усилителе оконечники летят причем в разных каналах

Модель усилителя какая?

Проверь транс на межвитковое замыкание.
Полевики можно IRF3205 попробовать поставить.
А вообще лучше посмотреть что на Стоках транзисторов творится

3205 обязательно попробую !Много народа уже посоветовало! а транс вряд ли! усилку 2 мес! один мес не играл =)и емкости в плечах попробую побольше поставить!

у меня есть схема! на плате есть маркировка -тоже самое на схеме!

к стати не та схема! у меня в раскачку транса 1 пара только . а тут 2…

Самому такой отдали. Маркировка по даташиту, а по факту совсем другие номиналы… Это Супра…

то есть контрафакт… ну раз так то возможно что расчетные напруги от создателей оригинальной схемы больше чем это фактическое говно держать по штату может.

Если всё остальное в норме, то я-бы воткнул IRF3205. мощно и емкость затвора не сильно больше, нормально будет закрываться

и ждем следующий пост от ТС — сгорел трансформатор… как перемотать))

да скорее выходники хлопнут от перекоса )

тогда точно придется смотреть пост — парни чем заделать эту дыру? посредине платы, где раньше был импульсник ТР

не, потом будет вопрос как-же определить какие были выходные транзисторы, которые в уголь сгорели

о… точно!)) любимая тема нострадамусов на радио форумах=))

Что-то сомневаюсь я, что такой "дохлый" транзюк в выхлопе стоит. Вот "в преобразователе" поверю больше

100% ! менял на IRFZ44 тоже крякнулись…

Я как кто в супру ставил от сварочника транз. До сих пор у паренька работает, а было это года три назад. Тупо в защиту рухнул на максималке громкости

ооойеж ты ж мое… 🙂 ты решил нахрен ВСЕ спалить?
ну не горят просто так полевики. не горят они по своему хотению. кто-то их палит.
короче общупай щупай ихнюю обвязку.

в разных каналах горели …2 раза…не один и тот же…3й раз сегодня сгорел какой глянуть не могу, ибо в командировке (

скажу бородатый боян
но электрика — наука о контактах.
есть не работает то либо есть контакт там где его не должно быть или нет контакта там где он быть должен.
у меня например как-то сдохли мозги на водогрейном котле. словили фазу с воды. как на воде фаза оказалась — ХЕЗ — проводка видимо промокла.
ищи контакт паразитный. где-то у тебя чето неправильное.
транзюки у тебя где стоят? меж ними и динамиками че есть? может проводка в дверях козу ловит?

в саб усилок работает

Ищите причину выхода из строя полевиков а не меняйте на более мощные.

навалишь чуть больше и … в защите уже… а по нагрузке все норм

нагрузкой не уверен. Если ы имеете в виду минимально возможную в 1-2 ом.
Уровень срабатывания защиты можно установить в самом усилителе путем подбора компонентов.

Читайте также:  Размеры шкода фабия 2

саб 4 ома! пролоджи WOW-10 в мост 4 ома можно!

В мост и 2 ома работать будет, но не долго.

да да да …и не на супре =)

А при включении клиппинг работает? Щелчков нету?

Очень странно.
Может на преобразователе питания одно из двух плеч просаживается при макс. вых. мощности.

менял выходные 2 раза по 1 транзу.в разных каналах!но в одном плече к стати…

Очень странно.
Может на преобразователе питания одно из двух плеч просаживается при макс. вых. мощности.

не помню по + или -…

Уже теплее. Становитесь вольтметарми и смотрите просадки при большом потреблении. Может придется заменить фильтрующие емкости по вторичке или диоды там же. Убийство полевиков похоже наступает в связи с несимметричностью питающих напряжений.

как вариант…но кондюкам вроде рано… усилитель и мес не работал…новый купил ) за 1450 =)

Ну так это чинайские изделия у них срок службы — как повезет.

буду пробовать искать…подкину кондёров побольше и трназюков помощнее! -сгорит-выкину к едрёне фене =)

Ну тоже не совсем корректный подход, ставить помощнее и емкость по больше. Если переборщить то БП вообще не стартонет при включении.

Уже теплее. Становитесь вольтметарми и смотрите просадки при большом потреблении. Может придется заменить фильтрующие емкости по вторичке или диоды там же. Убийство полевиков похоже наступает в связи с несимметричностью питающих напряжений.

вот может диоды… или емкость попробовать побольше…

Может и так, но нужно смотреть по напряжению под нагрузкой на плечах.

предлагаю поставить IRF3205- ток в пике до 110 ампер, против 50…

только скорей всего придется добавить парочку деталек (не факт)-надо сравнить емкость затворов.
Проверить работу блока питания. Выпаять оконечный каскад и включить на 4 ома -проверит работоспособность.

Так транзистор всего то на 60 вольт, чего Вы от него хотите? Ставте на большее напряжение.

вот и спрашиваю аналог… можно в чуть болших корпусах-думаю затолкаю!

Ваш транзистор в корпусе ТО220, посмотрите, хватит ли места для корпуса ТО247, если хватит, то поставте транзисторы 40N60 или 60N60, они расчитаны на напряжение 600 вольт, такие применяются в сварочных инверторах, думаю хватит. Только перед установкой желательно все-таки проверить обвязку и цепи питания выходного каскада и основательно убедиться в том, что проблема именно в выходных транзисторах. Покупать только оригинал (на алиэкспресс есть, не особо дорогие).

больше ни чего не сгорает кроме выходного каскада…

Ваш транзистор в корпусе ТО220, посмотрите, хватит ли места для корпуса ТО247, если хватит, то поставте транзисторы 40N60 или 60N60, они расчитаны на напряжение 600 вольт, такие применяются в сварочных инверторах, думаю хватит. Только перед установкой желательно все-таки проверить обвязку и цепи питания выходного каскада и основательно убедиться в том, что проблема именно в выходных транзисторах. Покупать только оригинал (на алиэкспресс есть, не особо дорогие).

Я покупал у этого продавца ru.aliexpress.com/item/Fr…-TO-247-IC/799956251.html оригинал, цена за 10 штук. При установке используйте теплопроводную пасту (только тонким слоем) и желательно между транзисторами и корпусом использовать прокладки.

так и делал там все это есть прогарает в виде черной точки с зади транзистора

Ну тогда покупаем транзисторы и меняем. Удачи в ремонте.

спасибо за помощь!

Да не за что, чинитесь на здоровье.

Ваш транзистор в корпусе ТО220, посмотрите, хватит ли места для корпуса ТО247, если хватит, то поставте транзисторы 40N60 или 60N60, они расчитаны на напряжение 600 вольт, такие применяются в сварочных инверторах, думаю хватит. Только перед установкой желательно все-таки проверить обвязку и цепи питания выходного каскада и основательно убедиться в том, что проблема именно в выходных транзисторах. Покупать только оригинал (на алиэкспресс есть, не особо дорогие).

Ну и нахх. вы ему советуете IGBT со сварочника ставить. Мало того, что у них падение напряжения около 2-х вольт ( а если полевые, то сопротивление громадное), так их еще и раскачать не так просто. Ваша проблема конечно не в мощности и корпусе, а в неправильной работе схемы. Нужно посмотреть первым делом питание, затем картинку осциллом затвор- исток, на момент сквознячков. 3205 как мнимум в 2.5 раза имеет меньшее сопротивление перехода и ровно во столько раз он будет меньше греться. Вам правильно его советуют.
Но можете поставить ГИГАНТА под названием IRFP4368PBF и будет вам откровенное счастье. У него сопротивление 0.0015Ом супротив 0.022 вашего и 0.008 ирф3205. Правда емкость затвора там приличная, но можно драйвера немного переделать. Но если в схеме косяк, то и они пашабашат быстро.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector