Elektronische Sicherung NSM 20M-Verstärker

Hallo zusammen,

aktuell versuche ich einen NSM Verstärker 20M zu justieren bzw. zu reparieren. Insbesondere die Einstellung der elektronischen Sicherung ist mir unklar. Problematisch dabei sind die widersprüchlich erscheinenden Angaben im Schaltplan bzw. Bauteildaten.

Es ist ein Kollektor-Maximalstrom der Endstufe von 980mA eingetragen, obwohl die Transistoren 3A können. Ferner ist ein Ausgangspegel von 8,6V bei 40mV am Eingang und eine Lautsprecherimpedanz von 4Ohm angegeben. Selbst bei 8Ohm Lautsprecherimpedanz würden die 8,6V mehr als 980mA ergeben. Bei 4Ohm komme ich nach Georg Ohm auf 2.15A. Die Emitterwiderstände der Endstufe sind laut Plan 1W 0.4Ohm, in der Realität finde ich 5W 0.39Ohm. Irgendwie passt hier nichts so richtig zusammen.
Wenn ich die elektronische Sicherung auf 980mA (3.92V an 4Ohm) justiere, steht der Regler fast am rechten Anschlag (ursprünglich stand er ca. 90° weiter links) und die Sicherung fliegt schon beim Einschaltknacks. Stelle ich sie in die Nähe der ursprünglichen Position löst sie aber erst zwischen 2 und 3A aus.

Weiß jemand, wie man die Sicherung korrekt einstellt, so dass sie keine Zicken macht, aber die Bauteile halbwegs absichert?

Viele Grüße
Jens

Hallo Jens,
deine Überlegung stimmt so nicht, weil nur Strom während einer Halbwelle aus dem Netzteil über T9 in den Koppelkondensator zum Laustprecher fliesst. In der anderen Halbwelle sperrt T9 und der Lautsprecher wird aus der Energie des Kondensators betrieben. (Quasikomplementärendstufe) Icm ist der Mittelwert des Stromes den die Stromversorgung liefert, nicht der Maximalwert des Kollektorstroms.
Gruss...Jürgen

Hallo Jürgen,

Recht hast Du: Gestern konnte ich wohl weder rechnen noch denken. Heute früh kam mir der gleiche Gedanke. Der Effektivstrom der Quasikomplementärendstufe wird abwechselnd bzw. zur Hälfte von je einem AD150 geliefert. Trotzdem passen die Werte nicht so ganz zusammen. Ueff=8.6V an 4Ohm ergibt Ieff=2.3A, die sich (ohne Integralrechnung) auf 1,15A Effektivstrom je Transistor verteilen, je einmal als Source, einmal als Sink.

Lange Rede, kurzer Sinn: Die 980mA scheinen eher als Orientierungswert für eine Messung denn als Grenzwert für Sicherung gedacht zu sein. Das Clipping beginnt übrigens ziemlich genau bei 8,6V => Mit den damaligen Messmethoden und dem entsprechenden Klirrfaktor kommen die 980mA an einem Transistor gemessen dann vielleicht hin.

D.h. aber auch, dass ich die elektronische Sicherung eher auf echte 3A Transistorstrom bzw. 1.5A durch D4 einstelle, oder? D4 scheint mit max. 1.5A das schwächste Glied in der Kette zu sein, da ja auch der restliche Verstärker noch etwas Strom braucht. Die Potistellung entspricht dann in etwa der ursprünglichen Position. In einer Festival 130D ist jeder Verstärker übrigens mit 1.6A träge abgesichert. Das könnte also ebenfalls passen.
Allerdings ist im Netzteil für 2 Verstärker zusammen nur ein 2.2A-Gleichrichter verbaut... fragwürdige Dimensionierung!

Offizielle Unterlagen zum Abgleich gibt es wohl nirgends, oder existiert eine Schaltungsbeschreibung, in der dazu näheres steht? Ich habe bisher nur den Schaltplan, auch keinen Bestückungsplan.

Viele Grüße
Jens

Hallo Jens,
warum so hoch einstellen ? Bei 1A Schwelle liefert das Netzteil max. 30W bis es abschaltet. Der Wirkungsgrad dieser Verstärker wird so bei 60-70% liegen, das macht ca. 20W am Lautsprecher.
Mehr macht auch keinen Sinn wenn er bei 8.6V (ca.18W) schon clippt.
Die Sicherung sitzt ja auch vor dem Spannungsregler mit 500uF Elko, also ohnehin nur ein grober Schutz falls jemand zu viele Lautsprecher anschliesst oder einen Kurzschluss am LS Kabel macht.
Gruss..Jürgen

Hallo Jürgen,

inzwischen tut's der 20M wieder: Ein AD150 hatte sich wegen Schwingerei schon bei niedrigem Pegel verabschiedet. Nach der Reparatur habe ich mich gestern wieder mit der hyperflinken elektronischen Sicherung beschäftigt. Zwei Varianten habe ich getestet:

1. Einstellung auf Abschaltung bei 1.5A DC-Strom bei rein ohmscher Last
Das Poti steht in dem Fall ca. 30-40 Grad weiter nach rechts als im Urzustand. Im Verstärkerbetrieb gelingt es nicht, den Signalgenerator langsam aufzudrehen. Die elektronische Sicherung zündet beim kleinsten Mucks. Selbst wenn ich erst auf Mute schalte, dann den Generator etwas aufdrehe und dann das Muting rausnehme, komme ich nicht viel weiter. Jeder Phasensprung des Generators bei Einstellungsänderungen erzeugt ein "Plopp", das die elektronische Sicherung auslöst. Das gleiche passiert beim Druck auf Cancel

2. Einstellung auf Abschaltung bei Überschreitung von 3A Transistorstrom
Laut Datenblatt können die AD150 manchmal 3A, manchmal 3.5A. Ob das ein eher thermischer Grenzwert oder ein maximaler Pulsstrom ist, konnte ich bisher nicht klar erkennen. Ich habe jetzt auf maximal 6V Scheitelspannung an 2Ohm justiert. Das Poti ist nun in ähnlicher Stellung wie im Urzustand und die Sicherung überlebt Einstellungsänderungen am Generator. Mit mehrfachem kurzen Drücken auf Cancel kann man sie aber immer noch abschießen (auch bei 4Ohm am Ausgang).

So richtig zufrieden bin ich mit dem Verhalten nicht. Es schützt zwar die Elektronik vor einem Kurzschluss der Lautsprecher, spricht nun aber erst bei einem DC-Strom von über 3A an, was deutlich über dem Wert der Schmelzsicherung und über dem Maximum der Diode im Längsregler liegt. Wahrscheinlich ist die Schaltung aber auch wirklich nur als Schutz für die damals teuren und mühsam zu wechselnden Endstufentransistoren gedacht (die übrigens noch im Jahr 2000 gebaut wurden!).

Wie die Werkseinstellung war, wird sich wohl nicht mehr herausfinden lassen. "Prüfparametervorgaben für die Endkontrolle" gibt's vermutlich in auch in Bingener Kellern nicht mehr.

Viele Grüße
Jens

Hallo Jens,
wundert mich etwas dass diese Sicherung bei jedem Knackser fliegt. Da ist ja noch der Spannungsregler mit 500uF Elko dazwischen. Vermutlich gibt es noch einen weiteren Fehler. Hast du die Bauteile der Sicherung, den Spannungsregler und den Elko schon geprüft? Was genau versteht du unter DC-Strom 1.5A bzw. 3A? Du kannst den Strom im Netzteil auch direkt als Spannungsabfall an R61 messen.
Im Manual findet sich noch ein Hinweis auf minimal 3Ohm für den Lautsprecher. Das ist dann bei 8.6V Ausgangspegel eine maximale Leistung von ca. 25W. Vermutlich soll die Sicherung auslösen wenn diese Leistung überschritten wird. Bei 70% Wirkungsgrad der Endstufe (geschätzt) müsste das Netzteil ca. 35W liefern, bei 30V wären das dann etwas über 1A. Erscheint mir plausibel für die Dimensionierung der Diode und der Schmelzsicherung.
Gruss Juergen

Hallo Jürgen,

der Regler scheint zu gut zu sein. Bei steigender Last fällt die Spannung am Siebelko und das Netzteil schiebt nach => Strom wird 1:1 an R61 sichtbar. Einen weiteren Fehler halte ich für eher unwahrscheinlich. Ich hatte vor geraumer Zeit einen ganzen Schwung NSM-Teile ergattert. Dabei waren insgesamt 3 Stück dieser 20M, die alle das gleiche Problem haben.
Die Germaniumtransistoren sind inzwischen sicher alle nicht mehr wirklich frisch, schienen mir aber für den Zweck noch OK. Die Rauscherei sollte hier nicht wesentlich stören.
Für die 1,5A DC-Strom-Einstellung habe das Netzteil ohne den restlichen Verstärker mit 20Ohm belastet. Das gibt bei 30V die gewünschten 1.5A Gleichstrom. Die Einstellung der Sicherung auf diesen Wert als Schwellwert taugt in der Praxis wegen der Knackserempfindlichkeit nicht.
Die jetztige Einstellung habe ich vorgenommen mit 2Ohm als Lautsprecherersatz und 1kHz Sinus-Eingangssignal. Die Eingangsamplitude habe ich so eingestellt, das ich auf dem Scope eine Amplitude von 6V am 2Ohm-Widerstand messe. Die Sicherung habe ich dann so justiert, dass sie genau dann auslöst, wenn die 6V erreicht/überschritten werden. Das ist also ein 3A Spitzenstrom, der nur in den positiven Halbwellen aus dem Netzteil kommt. Wenn ich mich jetzt nicht schon wieder vergaloppiere, sollte dieser Strom einem Effektivwert von 1.5A aus dem Netzteil entsprechen (Faktor 1/wurzel(2) für Umrechnung von Scheitelstromstärke auf Effektivstromstärke, und nochmal der gleiche Faktor für die fehlenden halben Perioden). Der Regler steht jedoch im Vergleich zur Gleichstromjustage erheblich höher. D.h. im Umkehrschluss, dass ich das Netzteil jetzt mit einer rein ohmschen Last (DC-Strom) problemlos überlasten könnte, ohne dass die Sicherung auslösen würde.

In den technischen Hinweisen zur Festival 130D ist der Verstärker mit 30W Musikleistung (wie ist das definiert?) und komischerweise nur 28V statt 30V stabilisierter Versorgungsspannung angegeben. Anpassung 4Ohm ist ebenfalls notiert.
Im Schaltplan sind die Lautsprecher ebenfalls mit 4Ohm und der mit dem µA-Multizet (http://www.historische-messtechnik.de/downloads/sh---a---multizet-handbuch.pdf) gemessene Pegel mit 8.6V eingetragen. Nach meiner Rechnung sind das aber nur 18.5W, was jedoch zur Gesamtleistung der Lautsprecher (10W+2*3W+2W=18W) passt.

Ein Manual zum 20M habe ich leider nicht. Steht dort noch irgendwas Erhellendes drin, das man nicht am Schaltplan ablesen kann?

Viele Grüße
Jens

Hallo Jens,
da ist nichts Erhellendes in der Beschreibung, außer dass mit 30W wohl die maximale Leistung bei Betrieb mit Zusatzlautsprechern (min 3Ohm) verstanden wird. Dass der Strom im Netzteil dem Laststrom folgt ist nachvollziehbar, trotzdem hätte ich für sehr kurze Stromspitzen erwartet dass der Innenwiderstand des Spannungsreglers zusammen mit dem Elko den Anstieg soweit dämpft dass die Sicherung nicht so mimosenhaft reagiert. Vielleicht doch noch mal den Elko genau ansehen oder versuchsweise einen zusätzlichen 10uF Folienkondensator ausprobieren. Wenn die Bauteile im Netzteil alle ok sind habe ich jetzt auch keine weitere Idee.
Gruss Jürgen