Wo kommt bei BM6/BM12 das Relais-Signal auf S3 her?

Antworten
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

Wo kommt bei BM6/BM12 das Relais-Signal auf S3 her?

Beitrag von tegeje »

Liebe Community,
ich habe auf der Elliot Sound Product Seite eine sehr interessante Schaltung zum Ersatz der Relais durch MOSFETs gefunden, die ich jetzt auch realisieren will.
Hier ist die Schaltung beschrieben: Elliot Sound Product, Project 198 https://sound-au.com/project198.htm

Die erforderlichen Teile (IC Si8752 und MOSFETs IFRP4310Z) liegen bei mir auf dem Tisch. Jetzt sollte es gerade losgehen mit dem ersten Prototyp, kann ja nicht so schwer sein, eben die Ansteuerlogik der BM6 -LS Relais aus den verfügbaren Serviceunterlagen rauszulesen ...... habe ich gdacht.

Aber, naja - vielleicht kann einer von Euch dabei helfen ?
Das Relais hängt mit der Erregerspule an einer Seite an 36 V. Die andere Seite ist über den Kontakt 'S3' auf allen drei Endverstärkerplatinen herausgeführt, wird (so nehme ich an) irgendwo auf dem Netzteil erzeugt..... aber ich kann nicht erkennen wo.

Der ein oder andere hat ja schon MOSFET Relais verbaut und kann mir für die oben beschriebene ESP-Schaltung vielleicht einen Tip geben, welche Spannung auf S3 im Ein/Auszustand erzeugt wird, und wo die Schaltspannung erzeugt wird ?
Besten Dank,
Gruss aus Hamburg
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5623
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

Hallo Thomas,

Bitte gib noch an welche Version die BM-6 sind, VFET oder nicht. Aus Deiner Beschreibung werde ich nicht schlau, muss die Schaltung ansehen.

Grüße,
Winfried

4802
Bild
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

Versionen BM6 / BM12

Beitrag von tegeje »

Hallo Wilfried,

es sind die ersten Versionen der BM6 / BM12. Die Verstärker Platinen haben die Nummer 6.253 und 6.254.
Die BM6 haben den 3 poligen DIN Eingang, und die automatische Einschaltfunktion bei Musiksignalen.
Die Netzteilplatine hat die Nummer 6.485.
Leider habe ich keinen Schaltplan für das NT 6.485.
LG
Thomas
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5623
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

Hallo Thomas,

Du hast PN zum Thema.

Grüße,
Winfried

4803
Bild
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

Beitrag von tegeje »

Hallo Winfried,

:D , Danke !
Ich stelle später mal ein, wie die Solid State Relais für die BM 6 / BM12 aussehen.
Gruss aus Hamburg
Thomas
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5623
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

Thomas,
alles klar!
tegeje hat geschrieben: 18.01.2020, 15:11...Ich stelle später mal ein, wie die Solid State Relais für die BM 6 / BM12 aussehen...
und dann auch mal wie sie (hoffentlich nicht bzw. anders/besser als die Relaiskontakte) klingen! :wink:

Grüße, :cheers:
Winfried

4804
Bild
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

MOSFET SSR in der Praxis

Beitrag von tegeje »

Ich habe die MOSFET SSR jetzt realisiert, wie sie bei Elliot Sound Project vorgeschlagen wurde.
Als Treiber verwende ich den Si8752 , als Mosfets erstmal IRFP4310, laut Datenblatt ist der RDSon max. 6,0 mOhm, also insgesamt max. 12 mOhm für die Schaltung im AC Betrieb.

Im Einsatz verhalten sich die Relais sehr 'smooth'. Schalten an, wenn sie sollen und auch ab, wenn bspw. der GND Kontakt für den Gegenkopplungsabgleich betätigt wird.
Zum Teil glaube ich wahrzunehmen, dass die Wiedergabe deutlich 'stabiler' ist als mit den alten mechanischen Relais.

Ich bin da als Techniker weniger gefühlsmässig unterwegs und habe mal versucht, den RDSon im Betrieb an einer Gleichspannung zu messen. An 8 Volt Gleichspannung mit einem 8 Ohm Widerstand vorgeschaltet müsste ja 1 Amp. fliessen und damit maximal 12 mV Abfall über den Klemmen des Mosfet SSR erzeugen - gemessen habe ich mit dem Voltmeter aber 0,066 bis 0,1 Volt.

Verhält sich die AC Schaltung hier bei Gleichstrom anders als bei Wechselstrom ? Oder was stimmt da bei meiner Messmethode nicht ?
Vielleicht hat sich einer der sehr geschätzten Forumsmitglieder damit ja schon mal befasst ?

Cheers,
Thomas
Bild
Kaskode
Aktiver Hörer
Beiträge: 136
Registriert: 05.06.2017, 13:42
Wohnort: bei Berlin

Beitrag von Kaskode »

Hallo Thomas,

sorry das ich erst Tage später antworte.

Die Messung eines Widerstandes, welcher deutlich unter einem Ohm liegt, ist schwierig. Hierzu muss man so dicht wie möglich mit den Messmittel (wohl ein Multimeter) an die zwei Pin des MOSFET kommen. Solltest Du an den Klemmen des Moduls gemessen haben, wird deine Messung alle Widerstände (Lötstellen, Leiterbahnen, Klemmen, etc) beinhalten. Somit kann deine Messung richtig sein aber diese zeigt den Spannungsabfall über die gesamte Relais-Schaltung, nicht mehr den RDSon. Stichwort: "Vierleitermessung"

Gruß,
René
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5623
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

Hallo Thomas,

ich kann mich René nur anschließen, mich interessiert aber auch der Grund für die Messung und ich möchte Dich auf einen Thread zum Thema bei diyaudio.com hinweisen, falls Du den noch nicht kennen solltest.

Ich bin im Übrigen auch interessiert an SSR und überlege das als Endstufenausgangsrelais (im Vergleich zu konventionellen) in meinen Aktivboxern auszuprobieren. "Hören sagen" ist, dass SSRs richtig gut konstruierten Relaisdoppelkontakten klanglich "unterlegen" (was immer das heißt :wink: ) sein sollen und als Hauptvorteil die Kontaktlebensdauer (also Nichtabnutzung) haben.

Grüße,
Winfried

4931
Bild
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

Fertig !

Beitrag von tegeje »

Hallo Rene, Winfried,

vielen Dank für die hilfreichen Tips. Durch andere Positionierung der Anschlüsse und Messklemmen bin ich dem theoretisch möglichen minimalen RDSon von 12 mOhm jetzt doch sehr nahe gekommen. Bei 1A Durchfluß habe ich 16 mVolt gemessen.

Damit scheint soweit alles richtig zu funktionieren.
Anbei noch ein paar Bilder der physischen Umsetzung.
Ich habe mir kleine Platinchen machen lassen die den Si8752 sowie die beiden Mosfets in TO-247 aufnehmen können. Für die Montage auf den BM Modulen muss nur ein Loch zusätzlich gebohrt werden. Durch ein bischen biegen an den Transistorbeinchen lassen sich auch TO-220 Mosfets installieren. Die 16 mOhm habe ich mit einem Pärchen IRFB4310 gemessen. Mit den TO-247 Type IRFP4310 funktioniert es genau so gut.
Bild
Bild
Bild
Bild
Bild
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

Vergleich mit mechanischem Relais

Beitrag von tegeje »

Aus: https://www.elektroniknet.de/design-ele ... ite-2.html
Kontaktwiderstand von Standard- und Goldkontakten über die Lebensdauer

Um den Einfluss von Goldkontakten auf den Kontaktwiderstand in der Praxis zu testen, unterzog Panasonic das Relais SF4D einem Lebensdauertest über 1 Million Schaltspiele bei einer Umgebungstemperatur von +60 °C und einer Last von 5 V/1 mA.

Die Messung des Kontaktwiderstands fand alle tausend Schaltspiele statt. Verglichen wurde Goldschichtdicken von 0,5 µm und 3,0 µm. Zu Beginn des Tests lagen die Kontaktwiderstandswerte beider Typen um die 10 mΩ. Die Goldkontakte zeigten während des Tests einen sehr stabilen Kontaktwiderstand (Bild unten links), der nach 1 Million Schaltspielen im Schnitt bei 9,1 mΩ lag, mit Minimal-/Maximalwerten von 5,6 mΩ bis 13,4 mΩ. Deutlich inkonsistenter verhielten sich dagegen die Standardkontakte (Bild unten rechts). Zwar kann der Durchschnittswert von 26,5 mΩ überzeugen, es gab aber auch Ausreißer mit deutlich über 1 Ω. Ob dies in der Praxisanwendung wirklich kritisch oder ausschlaggebend ist, muss von Fall zu Fall entschieden werden.
Mit meinem SSR mit dem Mosfet IRFP4310z/IRFB4310 erreiche ich einen Einschaltwiderstand von 10 mOhm - und damit die Qualität von Goldkontakt-Relais.
Klangliche Unerschiede meine ich nur gegenüber den über 30 Jahren ausgeleierten Relais auf den Endstufenmodulen der BM6/12 wahrzunehmen.
Ich musste auch schon mal die LS Relais zweier Phillips-Aktivboxen (MFB-585) nachschleifen, um den Hochtonkanal wieder durchgängig zu machen. dass kann einem mit einem SSR nicht mehr passieren.
Daher würde ich jedem empfehlen, bei wahrnehmbaren Wiedergabeproblemen auf Grund von Relaisfehlern diese Relais gegen eine MOSFET-SSR Lösung mit niedrigstem RDSon zu ersetzen.
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5623
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Music Hall Trio SSR Modifikation

Beitrag von wgh52 »

Hallo Thomas und werte geneigte Mitleser,

inzwischen habe ich ein erfolgreiches Testprojekt mit Thomas' SSR "Modulchen" auf Basis des Si8752 und mit den IRFP4310 NMOSFETs durchgeführt, über das ich kurz berichten möchte:

Testobjekt ist der zwölf Jahre alte MusicHall TRIO Receiver meiner Wohnzimmer-/Zweitanlage. Der Receiver ist mit zwei (recht billigen) zweipoligen OMRON Relais für zwei Stereogruppen LS Ausgänge ausgestattet (ein Paar LS im WohnZi & ein Paar im EssZi), die nach einigen Jahren bei häufigerem Ein-/Ausschalten bzw. Lautsprechergruppenumschalten Kontaktverzerrungen bzw. -unterbrechungen zeigten.

Der Si8752 emuliert ja an seinem Schalteingangspaar eine 2,1V Diode, so dass man (über einen geeigneten Vorwiderstand) einfach die Platinenanschlüsse des ausgelöteten Relais mit ein paar Drähtchen dorthin führen kann. Die LastschaltFET Ein-/Ausgänge treten an die Stelle der Relaisschaltkontaktanschlüsse (auch mit gelöteten Drähten). So weit, so leicht... Herausforderung war eher die mechanische Anordnung und Fixierung der Fall vier nötigen Modulchen im Receiver. Ich fand aber bei genauerem Hinsehen an den LS Aschlussbasen zwei freie Schraubenlöcher, an denen ich gut eine Lochrasterträgerplatine anschrauben konnte. Dann "nur" den Drahtverhau gelötet, den Modulträger angeschraubt und schon gingen die Dinger!

Impressionen:
Bild

Bild

Bild

Bild

Gemessen habe ich nichts. Aber klanglich halte ich die SSRs (zumindest in meiner z.Zt. wenig highendigen Anlagenkonstellation) nach fast einer Woche Betrieb vorläufig für "transparent" und erwäge maßlich passende SSR Module in meinen Aktivlautsprechern auf die Endstufen zu setzen.

Danke Dir, Thomas, für Deine Initiative, die geduldige Begleitung meines kleinen Projektes und die schnelle Lieferung der fertigen Modulchen! :cheers:

Grüße,
Winfried
Bild
tegeje
Aktiver Hörer
Beiträge: 27
Registriert: 20.09.2015, 20:24

Auswahl der MOSFETs

Beitrag von tegeje »

Hallo Winfried,
Vielen Dank für Deinen freundlichen Bericht. Eine kleine Korrektur muss ich dazu beisteuern: Die N-Channel Enhancement Mosfets auf den SSR Platinen sind Toshiba TK100E10N1 im TO220 Gehäuse. Die Daten hierzu: Vdss=100V; Id=100A/207A;Pd=255W, RDSon typ=2,8mOhm, max=3,4 mOhm.
Die Module, die ich für Dich gebaut habe, habe ich im Bereich 5,5 mOhm bis 6,8 mOhm (bei einem Strom = 2A) gemessen.
Wenn man da dann noch weniger mOhm über andere Mosfets erreichen möchte, wird's wohl deutlich teurer.
Aber mit einem abnutzungsfreien Schalter, der ca. die Hälfte Durchgangswiderstand eines Goldkontakt Relais und nur ein viertel eines Standardrelais auf die Waage bringt, sind wir hier wohl schon ganz gut unterwegs.
Wer Interesse hat, diese Module einmal auszuprobieren, bzw. als Ersatz für die Relais der alten BM6/8/10/12 vor V-Fet Verstärkermodule einzusetzen kann mir gerne eine PN schicken.
Cheers :cheers:
Bild
wgh52
Aktiver Hörer
Beiträge: 5623
Registriert: 25.01.2008, 15:17
Wohnort: Schweitenkirchen
Kontaktdaten:

Beitrag von wgh52 »

Hallo Thomas,

danke für die Korrektur, wohl eine unverhofft gute Nachricht bezüglich "Übergangswiderstand"! Da muss man ja langsam aufpassen wirklich gut zu löten und genügend dicke Drähte zu verwenden :wink: :cheers:

Bleibt vielleicht noch die Anregung: Auch spätere BM Modelle könnten durchaus von SSRs profitieren. Ich entwickle an einer SSR Platine für die VFET Endstufen, und zwar unter Einbeziehung der ELSI Funktion. Bei Interesse bitte PN, wir könnten aber auch einen separaten Bauhaus-Thread starten.

Grüße,
Winfried

4998
Bild
Antworten