Geräteart : Sonstige
Defekt : Volle Ausgangsspannung
Hersteller : Voltcraft
Gerätetyp : FSP 1243
Chassis : VL-2/6A-24V-D1Ass
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Nachdem hier so viele Spaß mit Reparaturen haben wollte ich auch mitmachen. Habe mir zwei Netzteile (24 V, 3 A) angeschafft die jeweils die volle Leerlaufspannung von 40 V (28 V * 1,4) ausgeben.
Ferndiagnose sagt Leistungs-Transistor durch. Gesagt getan. Mit einem neuen 2N3055 kommen immer noch 40 V aus. Offensichtlich ist also mehr kaputt gegangen.
Bevor ich weiter blind Komponenten tausche mag ich einen Schaltplan haben und die Schaltung verstehen.

Drüben beim MC.net gibt es einen "Referenzschaltplan" Suche Schaltplan Voltcraft FSP 11330. Hilft mir nur halb weiter.
Dank moderner Technik (GIMP und KiCad) kann man schnell den Schaltplan aus der Platine gewinnen.





Ein paar (Bauteile Z-Diode, Potis) habe ich in der Schaltung gemessen, d.h. die Werte können etwas falsch sein. Auf der Platine/den Transistoren steht nur "1008/C1008" drauf und das 2S stammt von mir.

Der Großteil der Schaltung ist verständlich. Trafo, Dioden und Glättung braucht man hier keinem erklären. Die Transistoren Q4, Q1 und der 2N3055 bilden einen klassischen Längsregler. Gesteuert wird der "Längsregler" durch Q3 und dessen Spannungsteiler an 24 V. Die indirekte Strommessung über den Basisstrom finde ich irgendwie clever.
Nur die Schaltung mit Q2 habe ich so noch nicht gesehen. Oben in dem Referenzschaltplan ist diese aber auch drin.

Offtopic :

Als nächstes werde ich Q1/Q4 und Q3 durchmessen/ersetzten. In der Schaltung schaut Q1 nur noch wie ein (ohmscher) Doppelwiderstand aus. Passt, irgendwo muss der Basisstrom für den neuen 3055 herkommen.

Nun zu den Fragen:
1A) Das FSP 1243 wird als Kurzschlussfest beworben. Ich sehe aber keine Strombegrenzung. Hofft man nur darauf, dass bei einem satten Kurzschluss der 2N3055 thermisch überlebt? Bei 90-140 W (28 V * 3-5 A) kommt selbst der 3055 langsam an sein Limit.
Tricksereien mit dem Leiterbahnlayout würde ich auch ausschließen. GND hat von C1 bis zur Ausgangleitung rund 15 mOhm. Bei den positiven Leiterbahnen wird es schwierig zu messen.

1B) Bzw. wie tötet man hier am einfachsten den Leistungs-NPN? Rück-/Überspannung?

2) Was genau macht die Schaltung mit Q2 von D5 bis D8? Habe sowas noch nicht gesehen und kann mir keinen richtigen Reim draus machen.
Für mich schaut es so aus, als ob je nach Halbwelle der Strom durch R8 über Q2 fließt und dann wieder über D8 auf die Basis von Q3.
Im Referenzschaltplan ist sie auch drin, wenn auch etwas anders angeordnet.

Hi,

denke, mit Q2 ist eine Art Kurzschlußschutz realisiert:
Bei einem Kurzschluß fehlen die 24V an R7 - Q2 sperrt -
Q3 wird voll leitend und sperrt Q4
--> Ausgangspannung wird runtergefahren..

wenn der Kurzschuß wieder weg ist, würde die Ausgangsspannung aber
nicht wieder hochkommen, wäre da nicht D5, C5, usw.:
Damit wird Q2 mit jeder 2ten HW kurz leitend.
Falls Kurzschluß nicht mehr da, wird Ausgangsspannung somit wieder hochgefahren...

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Gruß
bluebyte

@bluebyte:
Danke für die Erklärung. Ich hatte schon den Verdacht, dass D5 und C5 eine Art Aufwachschaltung ist.
(Habe aber nur den Einfluss auf Q3 betrachtet und die Überlegung dann verworfen.)
Also bilden Q2 und Q3 eine Art "Klemmschaltung/Crowbar" bei "Unterspannung".

Damit ist auch Frage 1A) beantwortet. Der Kurzschlussschutz ist per Überwachung der Ausgangsspannung realisiert.
Ist natürlich auch ein Weg und vermutlich einfacher/günstiger als per Strommessung via Low-/High-Side-Shunt.

Offtopic :

Habe jetzt auch Q1-Q4 extern getestet. Q2 schein Ok zu sein. Dafür sind aber Q1, Q3 und Q4 "durchlegiert".

Habe die vier Transistoren (Q1-Q4) provisorisch gegen BC547B getauscht und das ein Netzteil funktioniert wieder.

Offtopic :

Ich weiß, dass die 40 V DC recht nahe an den "Absolute Maximum Ratings" dran sind. Was besseres hatte ich nicht rumliegen. Muss beim nächsten Mal ein paar 2SC1008 (oder BC546) mitbestellten. Auch sollte ich mal meine BC-Tüten durchsehen. Mindestens ein BC556B (PNP) war in der 547-Tüte und natürlich habe ich den unbemerkt eingelötet...

Mit dem Poti RP/RP1 kann man die Leerlaufspannung zwischen 24,5 V und 31,0 V einstellen. Mit 24,5 V sinkt die Spannung bei 1 A bzw. 2 A Last auf 24,4 V bzw. 24,3 V ab.
Ich denke 100 mV/A geht in Ordnung. Rund 20% davon stammen von den ~20 mOhm Leitungswiderstand zwischen R11/D9 und den Bananenbuchsen.

Einen ausführlichen Test mache ich wenn die richtigen Transistoren drin sind.
Nach dem Amperemeter müsste ich auch mal schauen. Wenn ich es bei 3 A auf ca. 3 A einstelle, zeigt es bei 2 A Laststrom nur ungefähr 0,8 A an.
Entweder ist das so ungenau oder es liegt am "neuen" 2N3055. (Zum Thema 2N3055 mache ich aber besser ein eigenes Thema auf.)

Wer braucht, hier der angepasste Schaltplan.


Mal sehen ob es beim zweiten FSP 1243 das gleiche ist.