Unerklärliche Spannungswerte am Netzteil - Ursache für Ausfälle des Verstärkers?

[UlidasBrot]

Liebes Forum,

zur Zeit habe ich einen REVOX Evolution Verstärker (Baujahr 1992) eines Repair-Café Kunden zur Reparatur.
Die Kundin bemängelt, dass der Verstärker manchmal nach wenigen Minuten ausfällt, manchmal erst nach 2-3 Stunden. Leichte Schläge auf den Hinterkopf (=Gehäuse) verlängern die Laufzeit...
Bei mir läuft das Gerät ‚eigentlich‘ normal, auch über längere Zeit und ohne Schläge, aber d.h. vermutlich noch nicht, dass es nicht doch noch irgendein verstecktes (z.B. thermisch/mechanisches) Problem gibt…

Beim Öffnen des Geräts sind mir 3 Stellen aufgefallen, die Überhitzungseffekt aufzeigen (s. Bilder):
REVOX_EVOLUTION_Amplifier_überhitzte_Bereiche.jpg
















a. Die Bereiche um die Spannungsregler IC13 (+16V) und IC14 (-24V); beide sind aber ok und ebenfalls die Dioden/Widerstände drum herum
b. Die Wärmeleitfolie unter dem 5V Spannungsregler IC3 (Foto links) war eingeschwärzt; Grund: die Federklammer, die das Gehäuse auf den Kühlkörper drücken soll, war abgesprungen; der Regler muss wohl extrem heiss geworden sein, war aber offensichtlich noch intakt; ich habe ihn ersetzt und die Feder wieder richtig fixiert.

Ausserdem habe ich standardmässig die Glättelkos ersetzt (C56, C64) und alle Lötstellen nachgelötet, die optisch irgendwie verdächtig waren.
Alle anderen Bauteile und Spannungen auf der Control Unit sind unverdächtig.

Bei den ersten Messungen ist mir aufgefallen, dass das komplizierte Haupt-Netzteil (Mittelpunktschaltung, Thyristor geschaltet) eigenartige Gleichspannungen an den Audioteil liefert (über Steckerkontakte W1-W5), die ich nicht erklären kann (s. Schema und Blockschaltbild) und wo ich ein Problem vermute.
Vielleicht liege ich völlig falsch, aber ich möchte erst mal das Netzteil verstehen und als Fehlerquelle ausschliessen bevor ich weiter suche. Vom den Ausgangsspannungen hängen nämlich viele weitere Spannungen ab (s. Blockschaltbild).

REVOX_Evolution_Netzteil_Ausschnitt.jpg
REVOX_Evolution_Blockschaltbild_Ausschnitt.jpg

Im Schaltplan oben sind 3 Fälle beschrieben, die alle zu unterschiedlichen Spannungen an W1-W5 führen.

Vor allem verstehe ich nicht, warum

1. Alle Spannungen an W1-W5 für den Audioverstärkerteil weit weg von den nominalen Werten liegen und noch abhängig davon sind, ob das Audio PCB angeschlossen ist oder nicht und ob ein –HIPOW Signal kommt
2. Anstatt +/-24 V= an C64 bzw. C56 finde ich +/- 31 V=. Mit 22V Wechselspannung des Trafos über den 'halben' Brückengleichrichter DZ4 und dem Glättkondensator MUSS die Spannung doch 22V x 1.4 = 31 Volt Gleichspannung sein und kann niemals 24V sein, oder?
3. Wie kann ich am Ausgang von Brückengleichrichter DZ2 45 V messen, wenn der Trafo 10V Wechselspannung über eine separate Wicklung an den Eingang des Gleichrichters liefert (kein Glättelko und W2 ist offen!)
4. Ähnliches gilt für DZ1, wo aus 10V Wechselspannung 18V = werden (kein Glättelko und W1 offen)
5. Wenn ich -HIPOW (der normalerweise vom Microprozessor über einen event input timer T2 auf Masse geschaltet wird) abtrenne und auf Masse lege, ändern sich die Spannungen an W4 bzw. W3, aber immer noch nicht auf die nominalen Werten.

Die meisten Bauteile wie Brückengleichrichter Transistoren, Elkos, Widerstände, PTCs, Dioden und Kabel/Stecker habe ich überprüft (z.T. ausgebaut) und konnte nichts Negatives finden.
Die 4 Thyristoren (Q6/Q7 bzw Q9/Q10) habe ich nur im eingebauten Zustand gemessen, da die Platine sehr empfindlich ist und beim Auslöten die Kupferleitbahnen ablöst. Die Gate-Kathoden-Diodenstrecke ist aber bei allen intakt.

Hätte jemand eventuell eine Erklärung für meine Beobachtungen oder Ideen, wo ich nach möglichen Fehlerquellen suchen könnte?

Vielen Dank für eure wertvolle Unterstützung.
Lieber Gruss.
Ulrich

[alfred]

Hallo uli, versuche mal mit dem Mitglied nullstrom kontakt auf zu nehmen. Er hat so glaube ich erinnern zu können schon mal so ein gerät repariert

[schori]

Hallo Ulrich

Ich glaube, da gibt’s ein bisschen von allem drin. Ich versuche ein paar Dinge zu verstehen.
Grundsätzlich sind die Ausfälle vermutlich auf Wackelkontakte (schlechte Lötstellen) zurückzuführen, wenn er offenbar auf Wärme (Zeit vergeht bis Ausfall) und Schläge reagiert.
Daher liegst Du sicher richtig mit nachlöten. Ich hätte aber zumindest im Netzteil gleich die Elkos ersetzt.


Zu 1. Die Spannungen am Stecker "TO POWAMP" sind nach meinem Verständnis alle gegen W5 AGND gemessen und die Daten scheinen auf den ersten Blick sinnvoll. Messen würde ich diese nur mit angeschlossenem Board, da dort offenbar noch Elkos vorhanden sein müssen.
Zu 2. Die geregelten Spannungen +5V, +24V und -24V sollten vermutlich in etwa stimmen und sollten nicht höher als angegeben liegen. Bin mir hier auf die Schnelle nicht so ganz sicher.
Zu 3. Miss die Spannung wie angegeben von W5 nach W2 und von W1 nach W5. Direkt über dem Gleichrichter ergibt keinen Sinn, da dies ja gekoppelt ist mit dem anderen 58V Strang
Zu 4. Wie bei Punkt 3
Zu 5. Die Stränge 58V und 70V sind einseitig gekoppelt und je nach dem auf dem angeschlossenen Board auch. Habe das jetzt nicht auch noch angeschaut. Daher kann durchaus die Spannung nicht einfach 0 oder 58V sein. Ich denke aber, sie sollten zumindest nicht weit weg (drüber) von den max. Werten liegen


Ich würde mich also vor allem noch kurz damit beschäftigen, was mit den 24V los ist. Wenn da korrekt gemessen (in Betrieb mit allen Boards angeschlossen) wirklich 31V anliegen, dürfte potentiell noch was im argen sein. Ansonsten tönt es nicht so schlecht finde ich.

Grüsse
Stephan

[hbose]

Hallo,

es gibt ein Bauteil das von Revox gerne verwendet wurde und ein hinterlistiges Alterungsverhalten hat. Die BF422 und BF423 Transisitoren neigen dazu in ihren hfe Werten stark nach unten abzuweichen wenn sie warm und älter werden. Das führt zu Abweichungen in den Arbeitspunkten der Schaltung und zu unerklärlichem Verhalten der Schaltung.

Dem Fehler kommt man mit einer Standard Transistormessung (Diodentest) nicht auf die Spur. Da verhalten sie sich völlig unauffällig. Man benötigt ein Messgerät das den hfe Wert messen kann, einen Fön zum erwärmen und Kältespray. Der hfe Wert darf nicht unter 50 liegen. Ist das der Fall so sind die Arbeitspunkte der Schaltung ausserhalb der Toleranz und sie macht was sie will. Nur im ausgebauten Zustand messen. In der Schaltung funktioniert das nicht.

Vorsicht! Da der Transistor schon einige Jahre nicht mehr hergestellt wird kann auch "Neuware" von dem Problem betroffen sein. Deshalb vor dem Einbau prüfen bevor man anfängt sich im Kreis zu drehen bei der Fehlersuche.

Salu Hans

[schori]

Das könnte eine Möglichkeit sein, warum die eigentlich stabilisierten Spannungen von +24V und -24V nicht (mehr) stimmen....
Also würde ich die 4 BF42* Transistoren in der Stabilisierung mal ausbauen und messen und gleich alle ersetzen, die gibt's bei Reichelt zu kaufen, das werden wohl gute sein, ansonsten kann man ja reklamieren.

[UlidasBrot]

Hallo Schori, Hallo Hans,

Super, vielen Dank, dass ihr euch so schnell und intensiv auf mein exotisches Problem eingelassen habt.

Leider gibt es jetzt eine dumme Situation:
Gestern kam die Kundin an und wollte das Gerät wieder zurück haben, sie vermisse es schon seit 2 Wochen und da „es ja doch schon funktioniert“ könnte ich ja nochmals schauen, wenn es dann wieder einmal aussetzt.
So können wir nichts wirklich ausprobieren und messen… Echt frustrierend, aber kommt bei uns im Repair-Café immer wieder vor… muss heute alles schnell schnell gehen…

Aus diesem Grunde schlage ich vor, dass wir diesen Thread pausieren und wenn nötig, später nochmals aufnehmen.

Dennoch möchte ich noch gerne auf eure Ideen und Vorschläge eine Rückmeldung geben:

Ich glaube, da gibt’s ein bisschen von allem drin. Ich versuche ein paar Dinge zu verstehen.
Grundsätzlich sind die Ausfälle vermutlich auf Wackelkontakte (schlechte Lötstellen) zurückzuführen, wenn er offenbar auf Wärme (Zeit vergeht bis Ausfall) und Schläge reagiert.
Daher liegst Du sicher richtig mit nachlöten.
Ich hätte aber zumindest im Netzteil gleich die Elkos ersetzt.
Ich hatte nur die ‚auffälligen‘, thermisch stark beanspruchten Stellen nachgelötet.
Wie geschrieben hatte ich C56 und C64 ich gleich zu Anfang ersetzt.

Zu 1. Die Spannungen am Stecker "TO POWAMP" sind nach meinem Verständnis alle gegen W5 AGND gemessen und die Daten scheinen auf den ersten Blick sinnvoll. Messen würde ich diese nur mit angeschlossenem Board, da dort offenbar noch Elkos vorhanden sein müssen.

Richtig, die Welligkeit der Spannung hinter den durchgeschalteten Thyristoren wäre ohne Elkos (zu) gross. Und tatsächlich, die +/- 58V gehen über Stecker W auf das Amplifier PCB und dort direkt auf die beiden 15‘000 µF Glättelkos C14/C15.
Gleiches gilt für die +/-70V, die auf dem Amplifier PCB über 220 µF Elkos C27/C28 geglättet werden.
Also viel ‚Interaktion‘ zwischen Control und Amplifier PCB...
Habe ich so noch nie gesehen und muss man wohl nicht verstehen (ausser es gab ein Platzproblem für die grossen ‚Töpfe‘ auf der Control Unit…)
Und klar, es wäre besser gewesen, mit eingebauten Amplifier PCB zu messen, aber man kommt dann nicht richtig an die wichtigen Messpunkte auf der Control Unit heran…

Zu 2. Die geregelten Spannungen +5V, +24V und -24V sollten vermutlich in etwa stimmen und sollten nicht höher als angegeben liegen. Bin mir hier auf die Schnelle nicht so ganz sicher.

Die +5V werden an den verschiedensten Stellen (Ansteuerungen, Versorgung Microprozessor usw.) gebraucht und sind für das richtige Funktionieren des Geräts unabdingbar. Die werden von dem Spannungsregler LM 317 (IC3) geliefert, der wegen der abgesprungenen Federklammer am Kühlkörper ‚eingeschwärzt‘ war und den ich sicherheitshalber erneuert habe.
Mittlerweile tippe ich darauf, dass die Abschaltungen, die die Kundin beobachtet hat, darauf zurückzuführen sind, dass der Spannungsregler ohne Kühlung nach einiger Zeit zu heiss (>150°C) wurde und seine interne Übertemperaturregelung die 5 V runterregelt. Nach Abkühlung ging das Spiel dann von neuem los…
Das wäre eine gute Erklärung, dass ich jetzt mit dem neuen und korrekt am Kühlkörper angebrachten LM317 keine Aussetzer mehr beobachte.

[UlidasBrot]

Bauchweh machen mir die +/-24V, die ich mit +/-31V bei angeschlossenem Amplifier PCB messe. Die belasten alle angeschlossenen Bauteile und Spannungsregler übermässig und ich frage mich, wie lange das gut geht..,
Grundsätzlich verstehe ich nicht, wie aus den 2x22V Trafospannung (Mittelpunkschaltung) nach Gleichrichtung über DZ4 und Glättung über C56 bzw. C64 nur eine Gleichspannung von 2 x 24V erzeugt werden soll.
Bei gemessene Trafospannung Ueff = 22V ergibt sich nach dem Gleichrichter ein Spitzenspannung Û = 31V die durch den Glättkondensator auf U = 31 V gehalten wird. Also sind 31V doch eigentlich ‚richtig‘ oder?
Dumme Idee meinerseits, könnte es sein, dass im Schaltplan mit 24V eine falsche Spannung angegeben wird?

Zu 3. Miss die Spannung wie angegeben von W5 nach W2 und von W1 nach W5. Direkt über dem Gleichrichter ergibt keinen Sinn, da dies ja gekoppelt ist mit dem anderen 58V Strang
Zu 4. Wie bei Punkt 3
Zu 5. Die Stränge 58V und 70V sind einseitig gekoppelt und je nach dem auf dem angeschlossenen Board auch. Habe das jetzt nicht auch noch angeschaut. Daher kann durchaus die Spannung nicht einfach 0 oder 58V sein. Ich denke aber, sie sollten zumindest nicht weit weg (drüber) von den max. Werten liegen.

Ja du hast recht, durch eine Kopplung kann die Messung falsch sein. Für Gleichrichter DZ1 stimmt das, aber bei DZ2 hängt W2 doch mit einem Bein ‚in der Luft‘, wenn ich das Amplifier PCB abstecke. Da sind die 57 V Gleichspannung erzeugt aus 11 V Wechselspannung unverständlich…
Im Schaltplan ‚Fall 3‘ gebe ich die Spannungen (gegen AGND bzw. W5 an) bei angeschlossenem Amplifier PCB an:
W1/W2 = +/-40V anstatt nom. +/-70V -> tut nicht weh, aber ist aber doch recht wenig
W4/W3= +/-31V anstatt nom. +/-58V -> tut auch nicht weh und ebenfalls recht wenig

Ich würde mich also vor allem noch kurz damit beschäftigen, was mit den 24V los ist. Wenn da korrekt gemessen (in Betrieb mit allen Boards angeschlossen) wirklich 31V anliegen, dürfte potentiell noch was im argen sein.

Ja die famösen 24V…
Hans‘ Erfahrung mit den hfe-Werten der BF422/BF423 Schalttransistoren ist sehr wertvoll. Wenn deren Arbeitspunkt verschiebt und die nicht definiert schalten, werden die Thyristoren vielleicht unsauber angesteuert und die Spannungen geraten aus dem Gleichgewicht.
Und ja, ich denke auch, dass ich die Transistoren auslöten werde und deren hfe-Werte bestimmen werde. Vielleicht auch durch äquivalente Typen (z.B. BF422 durch ZTX457) ersetzen…

Zum Schluss vielleicht doch noch eine Frage:

Was ist eigentlich die Funktion von –HIPOW?
-HIPOW liegt beim eingeschalteten Gerät, unabhängig davon, ob das Amplifier PCB über Stecker W mit der Control Unit verbunden ist oder nicht, immer auf +5V. Die Schalttransistoren Q27, Q17, Q20, Q21 und Q22 könnte -HIPOW nur dann durchschalten, wenn er irgendwann einmal vom Mikroprozessor event timer T2 auf Masse gezogen würde. Dann würde sich die Spannung an W3/W4 von +/-31 auf +/-45V ändern, wie ich im Fall 2 beschreibe.
Wäre –HIPOW dann eine Art ‚booster‘, der bei zunehmenden Leistungsbedarf (Lautstärke) dazu geschaltet wird?

Nochmals, vielen herzlichen Dank für eure Unterstützung!

Schönes Wochenende. Ulrich

[schwarzemelone]

Hallo,
Des Rätsels Lösung findet sich meines Erachtens in der Serviceanleitung des Verstärker B25, der mit der Evolution eng verwandt sein dürfte. Siehe im Bild unter Spannungsversorgung. Leider habe ich bis heute nicht begriffen, nach welchen Kriterien der Verstärker in die zweite, höhere Spannungsstufe schaltet. Beste Grüße, Michael

Anleitung1.jpg

[UlidasBrot]

Vielen Dank, Michael, für die Info (die ich in meinem Evolution Service Manual so nicht finde).
Warum dieser ganze Aufwand mit der Umschaltung und welches Kriterium der Mikroprozessor für dem Umschaltpunkt wählt, ist aber auch mir nicht klar.
Was würde z.B. passieren, wenn plötzlich hohe Dynamiksprünge bei einem Musikstück auftreten? Wird dann ständig zwischen den 22 und 44 Volt umgeschaltet (stossfrei?)?
Herzliche Grüsse.
Ulrich

[schwarzemelone]

In einem Prospekt wird das so beworben: "Die verwendete Kaltverstärker-Technologie sorgt für einen geringen Energieverbrauch."
Vielleicht findet sich ja noch ein Ex-Revox-Mitarbeiter oder Experte, der die Funktionsweise näher erläutern könnte. Das wäre super!