Akai-Capstanantrieb überarbeiten

[SvenL]

Hallo Forum,

angeregt durch den Tausch des TIP47 gegen einen TIP50 um den Capstanmotor meiner GX-630D wiederzubeleben, habe ich noch einige Überlegungen angestellt.

Die Verlustleistung an diesem Transistor ist recht hoch. Nach 2-3 Stunden eingeschalteter Maschine, kann man das Kühlblech nicht mehr anfassen ohne sich die Finger vor schmerzen wegnehmen zu müssen (> 50°C). Diese enorme Wärmeentwicklung bezieht sich auf das ganze obere Drittel der Maschine, wobei der Transformator und die Motoren sicherlich auch noch einen Teil beitragen.

Ich bin nun auf die Idee gekommen die Servosteuerung zu modernisieren und den Bipolar-Schalttransistor gegen ein N-Kanal-MOSFET auszutauschen, dessen geringer RDSon die Schaltverluste erheblich verringert.

Hier ist der Schaltplan:


Die letzten beiden Stufen TR5 und TR6 der Impulsformerstufe sind als Emitterfolger geschaltet und TR1 (original TIP47) auch als Emitterfolger von TR6.

Ich müsste mir das Schaltverhalten unter dem Scope ansehen, aber wenn TR1 im C-Betrieb getastet wird, wovon ich fast ausgehe, so lässt er sich ohne weitere Schaltungsmodifikation gegen einen IRF634A austauschen, welcher sogar "pinkompatibel" ist, also der Basisanschluss entspricht dem Gate, Source dem Emitter und Drain dem Kollektor. Man müsste einfach den FET anstelle des TIP47 verbauen.

Laut Datenblatt des IRF634A sollte der RDSon bei einer Vgs von ca. 20 V um die 0,3 mOhm betragen, weshalb die Schaltverluste sehr gering ausfallen sollten.

Was haltet ihr davon?

Viele Grüße!

Sven

Edit: Ich sehe gerade, dass TR5 nur "verkehrt herum" gezeichnet ist. Also TR6 am Kollektor von TR5 hängt.

[esla]

Hallo Sven,

mit Schaltungsentwicklungen kenne ich mich nicht sonderlich aus. Allerdings habe ich mir mal einige Gedanken gemacht. Der Leistungstransistor "verbrät" dort unnötig Wärme, schreibst Du. Okay. Wann aber "verbrät" ein Transistor Wärme? Wenn er nicht in erster Linie als reiner Schalttransistor arbeitet (also entweder voll durchgesteuert oder voll gesperrt - denn das ist es ja, was Du vorhast).

Meines Erachtens nach arbeitet der TIP 47 daher in dieser Schaltung prinzipiell schon als Schalttransistor, jedoch irgendwo im Kennlinienfeld, wo er doch elektrische Energie in Wärme umsetzt. Ein "hartes" Hin- und Herschalten kann es m.E. schon deshalb nicht geben, weil an der Basis des TIP 47 gegen Masse ein 10 µF-Elko liegt. An die Möglichkeit eines simplen Ersatzes durch einen FET ohne weitere Schaltungsänderungen glaube ich daher nicht so ganz. Insbesondere wäre zuallererst zu oszillografieren, wie der Kurvenverlauf des Signals an der Basis des TIP 47 aussieht.

Gruß Jens

[EN1RZ]

Der Tip 47 arbeitet eher als Regler und nicht als Schalter, wenn ich da richtig liegen sollte.

[~Hardy]

Habe eine AKAI GX 636 und der Endstufentransistor der Regelplatine wird bei mir nicht sonderlich warm, so um die 40-45°.
Da werden die Wickelmotoren viel wärmer.
LG
H.
Nachtrag: Wie schaut's mit dem Motorkondensator aus? Wenn der über'n Jordan ist, wird der Regeltransistor meist überlastet um eine exakte Geschwindigkeit zu erreichen.

[SvenL]

Gut, das mit dem 10µ Elko hätte ich mir eigentlich denken können.

Ich werde an der Basis des TIP mal oszillografieren und das Oszillogramm hier nachreichen.

Wenn der Transistor nicht im C-Betrieb arbeitet, so ist er durch einen FET nicht so einfach zu ersetzen. Man kann auch mit FETs regeln, aber dann entsteht genauso Verlustleistung und außerdem ist ein Schalt-FET in der Kennlinie viel zu steil.

Das mit der Überlastung von Tr1 durch den defekten Motorkondensator klingt plausibel und könnte auch der Grund sein warum der TIP47 gestorben ist. Ebenso könnte ich den Motorkondensator nachmessen. - Ich habe die Version ohne Spannungswähler und ohne Frequenzumschaltung 50/60 Hz, bei der ein 5 µF Motorkondensator für den Capstan und ein 2x 4µF Doppelkondensator für die Wickelmotoren eingebaut ist. Die auszutauschen steht auch noch auf meiner Liste...

Interessant wäre auch die Durchsteuerungsdauer von Tr1 festzustellen vor und Nach Austausch des Motorkondensators. Vielleicht bestätigt sich der Verdacht...

Viele Grüße!

Sven