Давно ничего не было в ремонте, а сегодня случился прорыв))) и привезли аж три автомобильных усилителя и один аудио ресивер. О каждом по порядку…
Итак, MD.Lab AM-DC-2500.1:
Характеристики:
- Мощность: 700 Вт (4 Ом) / 1300 Вт (2 Ом) / 2000 Вт (1 Ом)
- Мостовой режим: 2500 Вт 4 Ом, 4000 Вт 2 Ом
- Входная чувствительность: 0,3 — 6 В
- Тип фильтров: НЧ / ВЧ
- Крутизна фильтров: 12 дБ
- Вход высокого уровня: есть
- Дистанционный регулятор: есть
- Соотношение сигнал / шум: > 100 дБ
- Полоса воспроизводимых частот: 20 Гц – 200 Гц
- Размеры (мм): 428 x 230 x 58
А теперь разберем до мельчайших атомов и в чистку)))
Итак…что-то ремонтировалось, хотя в целом топология и плата неплохая, но видны небрежные следы пайки и остатки флюса. Не проблема, восстановим, проверим и запустим!)
Всё откручиваем, корпус в мойку, плату в продувку и бережную чистку и дальше проверка элементов начиная от входного узла….поехали!
Чтобы очистить переднюю панель, необходимо отпаять входные клеммы RCA.
Корпус усилителя со снятой платой.
Необходимо будет проверить и очистить изолирующие термопрокладки!
Демонтированная плата усилителя. Необходимо будет аккуратно продуть и прочистить и отмыть флюс.
Ну а вот и сам корпус. Почти как «новый»))
Продули плату воздуходувкой, прошлись аккуратно кистью. Удалили старую термопасту с оставшихся транзисторов и старый флюс. Много времени ушло и спирта!)
Вид с основной стороны. Остались лишь остатки герметика. При прикручивании снова к радиатору будет нанесен новый, взамен старого. Теперь пробежимся по основным элементам платы:
В качестве ШИМ-контроллера используется микросхема TL494 в корпусе SOIC-16. Даташит ниже:
В качестве силовых транзисторов ШИМ-контролера используются транзисторы — STP65NF06, STripFET II, N-канал, 60В, 0.0015Ом, 60А [TO-220AB]:
По выходу на выпрямлении и подачу напряжения по плечам установлены диодные сборки — MUR1620CT и MUR1620CTR с общим катодом и общим анодом соответственно по 2 диода по 8 ампер на 200 вольт.
Интереееесно….в схеме применены высокоскоростные оптопары 6N37. Дальше посмотрим по возможности и необходимости в какой части схемы они применены. Даташит:
В качестве ОУ по входу применены стандартные TL074C с JFET-ми на выходе. Для сабового звена особого значения не имеет:
На отдельной плате логика управления транзисторами выходного каскада на — 74HC02D,653, Четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ [SO-14]:
Итак, приступим к проверке элементов и поиску неисправностей со входной части….->
- Силовые транзисторы — ОК
- Диоды в обвязке TL494 — ОК
- Электролиты в обвязке TL494 — ОК
- SMD резисторы — ОК (кроме R155, R156, R163)
- Диодные сборки — ОК
- SMD транзистор PNP 2SA812 — ОК
- SMD транзистор NPN 2SC1623 — ОК
- SMD транзистор NPN 2N5551 — ОК (кроме Q58)
- SMD транзистор PNP 2N5401 — ОК (кроме Q57)
Проверим выходной каскад:
- Выходные транзисторы — ОК
- Резисторы SMD Затвор-Исток — ОК
- Резисторы SMD на управляющие затворы транзисторов — ОК
- Защитные SMD диоды — ОК
Выпаяем выходные транзисторы, чтобы защитить и не нагружать выходной каскад. Можно будет проверить питание с выхода преобразователя напряжения по плечам, формирование импульсов управления на затвор:
Подадим напряжение с ограничением в 1-1,5 ампера на вход:
Несколько секунд горел красный светодиод, проходила зарядка конденсаторов по питанию каскадов, после чего загорелся синий светодиод сигнализирующий нам о работоспособности и отсутствии ошибок на входах ШИМ — контроллера. Урааа!))) Правда, еще нет выходных транзисторов, но то, что усилитель перешел в режим «Работа» уже хорошо. Посмотрим напряжение в плечах:
В каждом плече по +92 и -92 вольта. Отлично, преобразователь работает! Кто будет самостоятельно ремонтировать усилитель, не забываем, разряжаем конденсаторы! Можно проверять дальше ->
Теперь проверим, формируют ли наши L78M05 напряжение в 5 вольт. Распиновка в даташите внизу:
Отлично, все три стабилизатора работают, на выходе у каждого по 5,05 вольта.
Пробежимся и проверим защитные диоды выходных транзисторов и SMD резисторы в цепи управления затвором, а также резисторы подтяжки к стоку.
Нашелся один SMD резистор в обрыве — R112 10R:
Заменим его и «сядем» осциллографом на затворы, проверить управляющий сигнал:
Использовал обычный осциллограф FNIRSI 138 Pro:
Тут всё хорошо) Идем дальше… Впаяем по одному транзистору в каждое плечо и подключим RCA входы:
Запитаем усилитель с ограничением в 1А и подадим входной сигнал, подключим на выход динамик:
Всё отлично, выход работает!))) Сейчас проверим всю обвязку микросхем логики (для пущей надежности) и запаяем остальные выходные транзисторы….погнали..)))
После восстановления выходного канала и подключения нагрузки, выяснилось, что идёт нагрев трех транзисторов нижнего плеча:
Возможно транзисторы уплыли по параметрам, заменим их на новые. Ниже приведем принципиальную схему этого узла:
Update from 04/14/2024:
Была найдена практическая идентичная схема, но от другого усилителя, которая неплохо помогла рассмотреть все узлы и облегчило поиск неисправности:
Всё практически совпадает, но это и не удивительно, большинство усилителей данного класса построены по одинаковым схемам — единственное что усилитель в данном Service Manual’е на меньшую мощность.
Также была найдена неплохая статья, где подробно описывается схема и устройства одноканальных усилителей усилителей класса D:
https://go-radio.ru/skhema-i-ustroystvo-usilitelya-avatar-atu-2000-1d.html#umzch
Итак, необходимо проверить правильность работы оптронов 6N137 «сев» на его входа и выхода. Для этого воспользуемся четырехканальным осциллографом — проверено, всё отлично! Сигналы идут с требуемой задержкой (Dead time) для «правильного» переключения транзисторов. Посмотрим на осциллографе, что творится в затворах выходных транзисторов поканально:
А вот тут-то и всё видно! Итак, канал А (красный) — нижнее плечо, канал В (синий) — верхнее. Видим, что в канале А затвор скачком приоткрывается в момент когда затвор в канале В еще незакрыт, из-за этого протекает сквозной ток, разогревающий наши ключи! И к тому же, если проанализировать сигналы, видим, что заряд и разряд затвора в канале А происходит гораздо быстрее нежели в канале В! За это отвечают у нас комплиментарные пары на транзисторах 2N4401 и 2N4403 управляемые транзистором 2N4401. Кусочек схемы:
Нужно проверить эти транзисторы…
Обнаружил, что в верхнем плече стоит иная комплиментарная пара транзисторов! — MMBT5401 и MMBT5551, а у них иные коэффициенты усиления по току. Возможно при коммутации данных транзисторов идет влияние на открытие затворов выходных транзисторов нижнего плеча. Нужно будет проверить. Вот эти транзисторы на плате:
И я был прав…
Update from 23.04.2024:
Оххх…большая работа была проведена, схема была изучена досконально)) Итак, по порядку…
Было обнаружено, что плавала задающая частота от генератора ШИ, за нее отвечал керамический SMD конденсатор емкостью в 1нФ, был успешно заменен:
Далее…Было зашунтировано питание оптического изолятора и питание напряжения выходных транзисторов +15В -15В.
В итоге, главной проблемой оказалось, что у комплиментарной пары транзисторов, которая управляет открытием и закрытием выходных полевых транзисторов попросту не хватало тока!
Эти транзисторы были заменены на BD139 и BD140… и всё пошло как «по маслу»)) Посмотрим ниже:
Тут же видно как зашунтирована микросхема 6N137 электролитическим конденсатором TEAPO.
Теперь посмотрим осциллограммы:
Даже сделано пару фото температуры транзисторов во время работы через тепловизор:
Победа!!!!)
Собираем всё обратно, обновим термопасту и входные RCA — разъемы:
Собрали…Проверяем…
Всё готово, можно отдавать)
