SABA 9241 Rework

Da ist so Einiges, was konkretisiert werden muss. Das fängt mit der Ausgangsleistung an - nehme ich Nennleistung oder Sinusleistung als Basis (Musik- dürfte ausscheiden), den Wirkungsgrad kann ich auch nur schätzen bzw. davon ausgehen, was in der Literatur so genannt wird. Da ist ist Rede von 60 % - 80 %...

Hallo Andreas,

ich denke auch, es ist nützlich, die tatsächlichen Ströme zu kennen.
Ich werde meinen Werkstatt-9241 mal mit 1 KHz versorgen, ohmsche Widerstände als Last anhängen und die Ströme / Spannungsabfälle bei voller Leistung messen.

Im Service ist man ja gewohnt, sich solche Gedanken nicht machen zu müssen, da der Hersteller die Sicherungen festgelegt hat.

So, heute Abend habe ich mir das Verhalten der Endstufe etwas genauer angesehen.

Zunächst kam der Funktionsgenerator an den AUX Eingang und die Lautsprecher wurden durch 5 Ohm 50 Watt Lastwiderstände ersetzt, die für die Tests dann jeder in einen Wassereimer gehängt wurden.



Dann kam ein Amperemeter in eine der Wechselspannungszuleitungen einer Endstufe und dann wurden beide Endstufen gleichzeitig zunächst mit 1 KHz Sinus und Rechteck ausgesteuert.
Dabei zeigte das Oszilloskop die Ausgangsspannung über dem Lastwiderstand zur Kontrolle.
Denselben Test habe ich auch mit 50 Hz, 10 KHz und 18 KHz und beliebigen Frequenzen gemacht.

Alle Oszillogramme sind mit Teiler 1 Volt, Tastkopfteiler 10:1 und passender Zeitbasis gemacht.

Zuerst der Schock:



Erraten? Genau - Loudness war nach dem Einschalten noch an...

Das Verhalten ist nun typischerweise so:

Im Leerlauf ist die Srtromaufnahme in einem Ast der Wechselspannung einer Endstufe ca. 65mA.

Die Stromaufnahme steigt mit zunehmender Aussteuerung bis auf ca. 2,15 Ampere (bei 10 KHz), 2,4 A (bei 1 KHz) bzw. 2,5 A (bei 100 Hz) an, dann beginnen die Endstufen in die Begrenzung zu gehen. Der maximale Wert, wenn am Ausgang bei Sinusspeisung nur noch ein Rechteck ausgegeben wird, liegt bei ca. 3,2 Ampere.

So gesehen halte ich für den normalen Hausgebrauch Schmelzeinsätze von 2,5 A T für angemessen.
Wenn man den Verstärker dauerhaft in der Begrenzung betreiben möchte oder infolge niedriger Impedanzen höhere Ströme zu erwarten sind, wären 3,15 A T vorzuziehen.

Die von mir zuerst bestückten 1,6er waren jedenfalls beim ersten Erreichen der Begrenzung simultan durch.

ACHTUNG: Hier geht es um meine zusätzlich bestückten Sicherungen der Sekundärwicklungen für die Endstufen (s.o.) NICHT etwa um die primärseitige Netzsicherung. Die muss in jedem Fall 1,6A träge sein.

Hier nun 2 Oszillogramme von der Begrenzung. Man sieht, dass die Ausgangsspannung bei maximaler Leistung und 5 Ohm Last bei ca. 50 Volt Spitze-Spitze liegt. In diesem Aussteuerungsbereich zeigen sich bereits höherfrequente leichte Schwingungen, die jedoch - zumindest bei meiner ohmschen Last stabil bleiben.





Interessant wird es auch bei 40-50 Hz. Hier sieht man, wenn voll ausgesteuert wird, eine "Raupe" auf dem Sinus;



Nach Ersatz der Drahtemitterwiderstände durch 2 Watt Metalloxidtypen, die induktionsfrei sind, war dieser Effekt nicht mehr darstellbar, stattdessen ist die Begrenzung als scharfe Linie in Trapezform ohne Schwingungsansätze zu sehen.
Bei derselben Aussteuerung wie zuvor, sieht der Ausgang so aus:



Das macht mir einen deutlich stabileren Eindruck


An dieser Stelle habe ich dann abgeschaltet, das Wasser in den Eimerchen kochte...

Hier noch die original 3W Drahtwiderstände im Größenvergleich mit den 2 W Metalloxidtypen. Die Wärmeentwicklung ist identisch, die MOX Widerstände sind induktionsfrei, enger toleriert (5%) und im Fehlerfall kann man hoffen, dass sie frühzeitig und kotrolliert abschalten.

Ach ja, jetzt ist gar nicht gesagt worden, welche Ausgangsleistung die Endstufe abgibt.

Es fällt bei einem Sinussignal eine Spannung von 50V Spitze-Spitze üer dem 5 Ohm Lastwiderstand ab.
Hier ist das Signal, kurz unterhalb der Begrenzung zu sehen



Diese Spannung entspricht einer Sinuswelle mit einer Amplitude von 25 Volt.

Die Leistung wäre dann P=U²/R = 125 Watt bzw mit der Effektivspannung gerechnet

Der Effektivwert Ueff ist 25/V2 = 17,68 V

Die Leistung dann also P=Ueff²/R = 62,5 Watt

Wohlgemerkt bei Ohmscher Last und ohne Berücksichtigung des Klirrfaktors.

Stimmt´s?

Hallo Ulrich,

nein - mit Amperemeter meine ich ein Dreheiseninstrument. Ein BBC Vielfachmessgerät habe ich am Anfang dringehabt, um eine Idee vom Ruhestrom zu bekommen. Die Milliampereangabe ist daher natürlich mit größter Vorsicht zu genießen.

Da ich das Dreheiseninstrument aufgrund seiner Größe nicht allzu genau ablesen kann, sind die Angaben alle mit ca. versehen.

Ich habe es mal beim Bau eines Trenntrafos übrig gehabt. Ist so ein quadratisches kleines 60x60mm Ding mit Klasse 1,5.
Die Werte liegen teilweise im unteren Bereich der Skala, aber es geht ja nicht ums mA. Die Amplituden auf dem Schirm habe ich auch nicht mit der Schieblehre...

Edit: Strommessung (Zu beachten ist, dass die Dreheiseninstrumente der gezeigten Bauart nur bei 50 Hz zutreffend messen, was ja hier der Fall ist).




Schön ist, dass der Verstärker - wenigstens im Fall der nicht sehr praxisrelevanten - Belastung mit Ohmschen Widerständen nicht aus dem Gleichgewicht zu bringen ist. Auch bei hohen Frequenzen bis 20 KHz und wenn die ganze Kiste schon quietscht wie ein Zanarztbohrer, bleibt alles stabil. Unter realen Bedingungen mit Lautsprechern, Weiche etc. mag das ganz anders aussehen.

Allerdings ist das Gerät auch revidiert, im Ausgang sind die R-L Kombinationen nachgerüstet.
Gerade an der Leistungsgrenze haben selbst kleine Änderungen große Wirkungen.

Ja Andreas, da könnte man noch Versuche ohne Ende machen - die Messungen präzisieren, wie verhält sich die Schaltung mit anderen Lasten, was ist ohne die R-L Kombination im Ausgang, wie sieht der Klirrfaktor aus (da habe ich kein Messgerät mehr), bekommt man den Verstärker zum Schwingen...

Die "Raupe" ist schwer zu beurteilen. Die 50 Hz Schlenker sind da auch drin, die waren auch mit den anderen Emitterwiderständen noch da, aber das Gewölk darum herum hat mich irritiert - auf dem Bild ist es vergleichsweise schwach zu erkennen.

Mir ging es erst einmal darum, die Daten abzustecken, weil es zu manchen Werten keine Infos gab.

Gestern blieb mir etwas Zeit, die Stummschaltung (->Post 077) weiter zu verfeinern, als Folgendes geschah:
Während des völlig unauffälligen Betriebs des Receivers begann plötzlich der linke Kanal nach einem Einschalten leise zu brummen, kurz darauf ein Knacken, dann war er stumm.
Sehr verwunderlich, nachdem das Gerät unlängst noch den Dauertest mit voller Leistung klaglos und ohne Ausfall überstanden hat.

Bie diesem Gerät habe ich ja die 2,5AT Schmelzsicherungen vor den Gleichrichtern nachgerüstet und siehe da, beide Sicherungen für den linken Gleichrichter hatten angesprochen.

Ursache: Ein Endtransistor in jeder Hälfte der Endstufe hatte Kurzschluss. Sonst, und das ist bemerkenswert, war nichts defekt.
Nach Ersatz der beiden Transistoren läuft nun allles wieder perfekt.

Es zeigt sich zumindest, dass sich die fatale Kettenreaktion, die üblicherweise mit Ausfällen der Endstufen einhergeht, ausbleibt, wenn eine Absicherung besteht.

Gerne würde ich weitere Schlüsse ziehen, was die eigentliche Ursache des Ausfalls angeht. Ein Schluss oder eine Überlastung des Lautsprecherausgangs lag nicht vor. Auch eine Überwärmung, wie sie für eine Schwingneigung typisch ist, war definitiv zu keinem Zeitpunkt vorhanden. Alle Elkos, Trimmer etc. sind bei diesem Gerät neu, die R-L Glieder in den Ausgängen nachgerüstet.