Audio MOSFET

Zpráva

Lukas-Peca · #1 Příspěvek od **Lukas-Peca** » 18 úno 2022, 18:46

Ahoj, dostal jsem na opravu zesilovač Denon, jenž má komplet vyduněné koncové stupně. Jako budiče koncových tranzistorů jsou zde mosfety 2SJ78 a 2SK215. Myslíte, že to půjde nahradit moderními spínacími typy? Třeba místo toho P mosfetu 2SJ78 jsem v TME našel FQP3P20, převodní charakteristika je ale jiná a měl by skoro dvojnásobné kapacity. Výkonově by stačil bohatě, je na daleko větší proud. Tranzistory v zesilovači nebudou moc zatížené, nemají ani chladič. Díky.

JirkaZ · #2 Příspěvek od **JirkaZ** » 18 úno 2022, 19:03

No nahradit spínacími typy to půjde ztuha. Očekával bych DC tepelnou a signálovou (frekvenční) nestabilitu, to tedy minimálně...

Na eBay ještě občas jsou ty původní typy k sehnání. Když pominu tamní nákupy typu sázka do loterie, tak by to možná i mohlo klapnout.

Viz třeba i https://www.eevblog.com/forum/repair/2sk216-2sj79-replacement-fets-for-denon-pma-1560/ a tamní odkaz na prodejce možné náhrady (vhodnost nutno ověřit!).

#3 Příspěvek od **rnbw** » 18 úno 2022, 19:11

FQP3N30/FQP3P20 sa na audio pouziva (vid diyaudio.com), takze by to asi nejako fungovalo.

Lukas-Peca · #4 Příspěvek od **Lukas-Peca** » 18 úno 2022, 19:18

DC stabilita nebude tak kritická, protože tento zesilovač má na klidový proud regulační obvod se speciálním IO (doufám, že tu hirošimu přežil). Horší to asi bude se stabilitou a impulzní odezvou.

Hrabal se v tom nějaký 🤐, jeden kanál mu shořel, tak přepojil oba výstupy na druhý, který pak shořel taky.

JirkaZ · #5 Příspěvek od **JirkaZ** » 18 úno 2022, 19:41

FQP3N30/FQP3P20 mají navíc dle https://www.diyaudio.com/community/threads/f5-headamp.271926/page-57#post-5320661 velmi rozdílná Ugs, což může být další problém.

Myslím tím vzájemně (v absolutní hodnotě), ne pouze vůči obdobným MOSFETům 2SK2013/2SJ313.

#6 Příspěvek od **rnbw** » 18 úno 2022, 19:51

No radost opravovat... FETovy zosilnovac je super, ale len pokym funguje.

JirkaZ · #7 Příspěvek od **JirkaZ** » 18 úno 2022, 21:04

Je to ten Denon PMA-1560 nebo něco obdobného?

Možná (!!!) bych se snažil ty budící FETy nahradit něčím bipolárním... Bude to vyžadovat větší zásahy do obvodů a hodně měření a experimentů, ale v podstatě by to mohlo vyjít.

To, co tam vyrobili, je mimochodem vlastně něco jako diskrétní IGBT ;-)

Jinak ona bude čím dál tím větší radost opravovat skoro cokoliv, protože kromě nových výpadků na trhu tvořených zejména MCU apod. lze např. už dlouhou dobu vidět čím dál tím menší nabídku dobrých koncových bipolárů. Myslím tím jak třeba dvojice 2SAxxxx/2SCyyyy, tak různé MJzzzz apod. Prostě rychlé relativně vysokoproudové a vysokonapěťové lineární typy s velkým SOAR.

Tam to ovšem je "plánované", protože digitalizace (zde zesilovače ve třídě D a stádo přece stejně nepotřebuje nic tak extra HiFi)...

vlado5 · #8 Příspěvek od **vlado5** » 19 úno 2022, 10:37

Tak túto opravu skutočne nezávidím. Mal som možnosť kúpiť zos SONY s MOSFET koncom. Keď som hľadal dostupnosť náhradných 2SK1530_2SJ201 šokovala ma cena, nehovoriac o ich dostupnosti... Zosilňovač som nakoniec nekúpil. Bipolár na konci je v dnešnej dobe výhodnejší cenovo, aj čo sa týka parametrov. Inak stále nedokážem pochopiť ako je možné v dnešnej dobe, keď sa chrlia milióny čipov s nano technológiou, neschopnosť vyrobiť kvalitné nf tranzistory. Je to čím ďalej horšie. Podarilo sa mi zo zrušenej výroby odkúpiť bipolár TOSHIBA 2SA1943_2SC5200 (30MHz) a NE5532 TI. Vyzerajú byť podľa merania OK. Použité budú do DPA110. Budiče TOSHIBA 2SA1837_2SC4793 (100 MHz) sú takmer nezohnateľné. Na alíku ich kúpite, ale určite sú to fejky.
Na pomoc k tvojmu problému-pozri si servis manuál k SONY-TA-F590ES. Tam používa ako budiče bipolár 2SC2275_2SA985. Možno ti to pomôže pri úprave budiča.

Edit: ešte k predchádzajúcemu príspevku: Z neskúsenosti som si v akcii kúpil domáce kino. Konce v triede D. Aj po zapojení trojpásmových bední (basáky 20cm) reprodukcia príšerná. Odvtedy mi déčko do domu nesmie. To Vám po skúsenostiach potvrdí určite každý audiofil.

Lukas-Peca · #9 Příspěvek od **Lukas-Peca** » 19 úno 2022, 16:11

Je to Denon PMA-925R. Zkusím tam dát ten FQP a uvidíme. Snad to nebude mít samozápalné účinky. Možnost přestavby na bipolár mě taky napadla, ale nejdřív vyzkouším jiný mosfet. Tady se naštěstí jedná jen o budiče, ne konce. Vzhledem k rozkurvenosti celého zesilovače to ale asi vrátím majiteli, ať mu to spraví ten umělec, který se v tom hrabal přede mnou...

JirkaZ · #10 Příspěvek od **JirkaZ** » 19 úno 2022, 21:26

vlado5 píše:... Inak stále nedokážem pochopiť ako je možné v dnešnej dobe, keď sa chrlia milióny čipov s nano technológiou, neschopnosť vyrobiť kvalitné nf tranzistory. Je to čím ďalej horšie. ...

To není neschopnost, to je nezájem. Je pouze otázka, zda tento nezájem vznikl dříve na straně nabídky nebo poptávky. Ve výsledku je to ale stejně jedno...

Stačí vidět třeba dnešní "arduinisty", kteří mnohdy nedokáží pochopit, proč LED při napájení ze zdroje napětí musí mít předřadný odpor. Nicméně program pro digitální zmršení (pardon, efekty) třeba audiosignálu by pro takové jedince časem nebyl problém...

Lukas-Peca · #11 Příspěvek od **Lukas-Peca** » 06 bře 2022, 21:52

Místo 2SK215 jsem dal FQPF10N20 a místo 2SJ78 je FQP3P20. Funguje to, zdá se, dobře. Bylo potřeba upravit obvod klidového proudu, protože nové tranzistory se otevírají při daleko větším Ugs (asi 4 V místo původních 0,7 V, navíc je napětí u obou tranzistorů různé, ale to zde asi ničemu nevadí). Stabilitu proudu naštěstí není potřeba řešit, protože je zesilovač vybaven oním speciálním IO, který stabilizuje proud na asi 50 mA. Je to děláno tak, že k tranzistoru zapojenému mezi gate obou mosfetů je připojen optočlen řízený tím IO. Odpor mezi bází a emitorem toho trandu jsem změnil na 150 ohm.

JirkaZ · #12 Příspěvek od **JirkaZ** » 07 bře 2022, 11:43

No tak gratuluju k funkční náhradě. Každopádně bych to teď potrápil na generátoru a osciloskopu, sinus a obdélník od amplitudy nula nula nic po limitaci, se zátěží (jak odporovou, tak komplexní v podobě reprosoustavy či náhradního obvodu) a bez ní. A nejlépe zapojit i měřič zkreslení, i když chápu, že tím málokdo disponuje.

Ke stabilizaci klidového proudu je tam jakási servosmyčka s IC uPC5023 (alespoň tak to značí ve schématu), což je opět proprietární řešení, které nejde nahradit. Nedaří se mi ani najít datasheet k tomu IC, respektive všechna hledání vedou na jakési analogové lineární bipolární pole (zřejmě zákaznicky konfigurovatelné) a je otázka, zda to je vůbec ono.

No a i kdyby bylo a došlo k jeho závadě, tak tam je úplná konečná.

Mám rád japonskou audiotechniku zejména cca z 80. až 90. let, ale je potřeba si dávat pozor na podobné lahůdky od konstruktérů.

#13 Příspěvek od **Sendyx** » 09 bře 2022, 19:17

Tak výsledky měření by mne taky zajímaly, hlavně v porovnání s nepoškozeným kanálem. Dělal jsi i kontrolu závislosti klidového proudu na teplotě?

Lukas-Peca · #14 Příspěvek od **Lukas-Peca** » 09 bře 2022, 21:23

Kanály byly zčudlé oba dva, takže se bohužel nic srovnávat nedá. V jednom kanálu byly řachlé komplet všechny tranzistory a dále odpory R327 a R331, byly i bouchlé elyty C319 a C321. Ve druhém kanále přežil aspoň vstupní diferenciální pár a čtyři tranzistory v rozkmitovém stupni.

Co se týče klidového proudu, kombinace bipolárního stabilizačního tranzistoru, mosfetových budičů a bipolárních konců by mě chladným nenechala (a ty tranzistory asi taky ne). Zřejmě se zde spoléhá na ten stabilizační IO. Po zapnutí je klidový proud nulový, záhy začne celkem rychle růst, pak se růst zpomalí a následně zabere IO. Stabilizační tranzistor nemá ani tepelnou vazbu na chladič. Zesilovač se nicméně chová stabilně, nechá se budit i stovkami kHz, zakmitávání jsem nepozoroval, ss ofset na výstupu neustále plave o pár mV nahoru i dolů od nuly, což asi není na závadu. Počáteční nestabilita klidového proudu nevadí, protože zesilovač má zpožděné zapnutí výstupu.

Po smontování zesilovače jsem ale přece jen narazil na problém - čtveřice tranzistorů TR305, 307, 309, 311 v obou kanálech hrozně topí (v jednom kanále jsem je vyměnil za 2N5401 a 5551, ve druhém jsou původní). Při plném napájecím napětí mají hodně přes 100°C, neměl jsem odvahu to nechat zapnuté déle než pár vteřin. Jinak zesilovač napájím přes regulační trafo. Vzhledem k tomu, že klidový proud tohoto stupně je určen odpory R319, 321 a 323, bude to zřejmě vlastnost a nebude to souviset s výměnou tranzistorů. Úbytek na R323 je asi 1 V, tedy víc než ve schématu, ale nevím, jak moc je v tomto ohledu schéma přesné. Možná to byla příčina prvotní závady, některý tranzistor se prorazil a následně shořelo všechno. Že by kurvítko? Nenapadá mě nic lepšího než ty odpory vyměnit za aspoň dvojnásobné hodnoty. Bohužel to znamená celý zesilovač komplet rozebrat, protože zespodu se k plošňáku nedá dostat...

Lukas-Peca · #15 Příspěvek od **Lukas-Peca** » 11 bře 2022, 09:23

Tak jsem to rozebral, odpory vyměnil za dvojnásobné hodnoty a složil. Plošňák pod tranzistory je vyhřátý, takže je to asi vlastnost z výroby a příčina prvotní destrukce jednoho kanálu. Kanál s původními rozkmitovými tranzistory teď topí podstatně míň, kanál s měněnými tranzistory topí taky míň, ale pořád moc. Zjistil jsem, že klidový proud rozkmitového stupně u něj po zapnutí neustále pomalu roste. Na stabilizaci proudu je dioda D301, která ale nemá přímou tepelnou vazbu na tranzistory, je jen v jejich blízkosti na plošňáku. Nové tranzistory zřejmě mají trochu jiné Ube (nebo jeho tepelnou závislost) než původní. Zkusím diodu tepelně navázat na sousední tranzistor, snad to pomůže. Nicméně zřejmě budu muset celou rozborku absolvovat znova.