Problema su Zapco Z150 che va in protezione

[max1974]

Apriamo questa discussione per cercare la causa di un problema con il mio ampli Zapco Z150.

Riprendo una parte del discorso già riportata nella discussione sulla modifica del gain dell'ampli.

Come ho già scritto nel thread dell'impianto, questo amplificatore mi dà un problema: nonostante il guadagno sia stato tarato con l'oscilloscopio per far sì che con il segnale di uscita della sorgente Pioneer DEH-80PRS (sinusoide @ 1kHz 0 dB) l'uscita dell'ampli non sia in clipping, durante l'ascolto quando alzo il volume verso il massimo l'ampli va in protezione.
Il fenomeno si verifica sistematicamente se lo uso per i woofer, mentre se lo uso sul sub non si verifica.

Visto che vorrei utilizzarlo per i woofer, ho pensato di procedere ulteriormente con la modifica abbassando ancora in il gain per allontanarmi ulteriormente dal clipping.
A questo scopo ho sostituito le quattro resistenze da 10k precedentemente montate con quattro da 12k. In questo modo il gain minimo diventa 0,505 e la sensibilità minima calcolata diventa 9V.

Nonostante questa modifica il comportamento è rimasto lo stesso: alzando il volume verso il massimo l'ampli va in protezione.

Allora l'ho smontato di nuovo per ripristinare le resistenze da 10k e durante lo smontaggio mi sono accorto che c'erano due condensatori (di quelli cambiati da me durante il recap) con il contenitore ammaccato (sicuramente un colpo durante i vari smonta/rimonta), così li ho sostituiti.
A questo punto, dopo opportuna pulizia e ispezione visiva, ho acceso l'ampli a banco e ho avuto una bruttissima sorpresa: l'ampli era sempre in protezione: led rosso acceso fisso.
Tutte le tensioni generate dallo stadio switching erano assenti; verificando con l'oscilloscopio i gate dei mosfet sul primario del trasformatore ho visto che gli stessi provavano a oscillare con cadenza regolare ma poi smettevano. Visto che prima che ci rimettessi le mani l'ampli funzionava, ho pensato di smontare i due condensatori sostituiti e fare qualche verifica. Dopo varie ore di prove, misure e ricontrolli visivi, ho riscontrato che mancava un collegamento tra un diodo del ponte raddrizzatore e uno dei condensatori di filtraggio (appunto quello sostituito).
In pratica quando ho smontato il precedente condensatore, è venuta via la metallizzazione del foro e si è perso il collegamento tra lato bottom e top del PCB. L'ho ripristinato provvisoriamente con una modifica filare e, dopo aver rimontato il condensatore, ho visto che finalmente l'ampli si accende.

Domani farò la modifica filare definitiva e proverò per bene l'ampli.

Rimane comunque l'incognita sul suo comportamento quando lavora sui woofer.

[max1974]

Dimenticavo, tornando per un attimo al recap, mi ha segnalato rs250V che il codice RS che avevo indicato per il condensatore non polarizzato C29 è obsoleto.
Sempre su RS ho trovato come alternativo questo:

cod. RS 9233145, Marchio Panasonic, Codice costruttore ECEA1HN101U.

A differenza dell'altro è un 85°C.

Non ricordo quanto fosse l'originale (se 85°C o 105°C), non credo comunque che sia un problema.

[Etabeta]

Ma veniamo alle note dolenti...
Come ho già scritto nel thread dell'impianto, questo amplificatore mi dà un problema: nonostante il guadagno sia stato tarato con l'oscilloscopio per far sì che con il segnale di uscita della sorgente Pioneer DEH-80PRS (sinusoide @ 1kHz 0 dB) l'uscita dell'ampli non sia in clipping, durante l'ascolto quando alzo il volume verso il massimo l'ampli va in protezione.
Il fenomeno si verifica sistematicamente se lo uso per i woofer, mentre se lo uso sul sub non si verifica.

Visto che vorrei utilizzarlo per i woofer, ho pensato di procedere ulteriormente con la modifica abbassando ancora in il gain per allontanarmi ulteriormente dal clipping.
A questo scopo ho sostituito le quattro resistenze da 10k precedentemente montate con quattro da 12k. In questo modo il gain minimo diventa 0,505 e la sensibilità minima calcolata diventa 9V.

Nonostante questa modifica il comportamento è rimasto lo stesso: alzando il volume verso il massimo l'ampli va in protezione.

Un punto fermo è che la sorgente Pioneer DEH-80PRS può erogare sulle uscite linea max 14Vpp ovvero 5Vrms (ciò in base alle specifiche del chip che pilota le uscite appunto).
Partendo da questo presupposto non occorre ridurre ulteriormente il guadagno dell'ampli che con R3 10K raggiunge sens. min 7,6V
Se l'ampli va in clipping può essere allora per 2 motivi:

• Va in clipping l'uscita della sorgente (e ciò innesca la protezione dell'ampli)
• Va in clipping il finale dell'ampli

Il mio consiglio è verificare con l'oscilloscopio (quindi in ingresso e in uscita dall'ampli).

Come ulteriore nota riguardo la taratura della sensibilità: il metodo che io utilizzo è "prudenziale" ovvero taro la regolazione del gain in relazione al raggiungimento del livello nominale di potenza, in questo caso (Zapco Z150) è 75Wrms su 4ohm (che è il dato di targa) ovvero 17,3Vrms regolati con segnale sinusoidale 5Vrms in ingresso in questo caso,
dicevo "prudenziale" in quanto se invece si effettua la taratura stando subito sotto il limite del clipping (verifica tramite oscilloscopio) da un lato si ottengono qualche W in più al livello massimo ma il margine di sicurezza si riduce (o si azzera a seconda dell'occhio di di effettua la verifica all'oscilloscopio) e in alcune condizioni (in base ad esempio al livello dell'alimentazione o alla corrente erogata sul carico se è "difficile") se si porta al massimo il livello di uscita può arrivare il clipping.
Stare vicino al clipping è un pò come la "lama del rasoio" basta davvero poco che passare dalla zona lineare a quella di distorsione (e poi di innesco della protezione).

[max1974]

Per quanto riguarda la taratura, io ho fatto in questo modo:

• gain dell'ampli regolato al minimo

• volume della sorgente al minimo

• riproduzione di un segnale sinusoidale con frequenza 1kHz e livello 0dB

• misura con l'oscilloscopio del segnale in uscita della sorgente con volume al massimo per accertarmi che la sinusoide uscisse indistorta: ho misurato un segnale sinusoidale con ampiezza 4,6 VRMS

• aumento del gain dell'ampli e contemporanea misura con l'oscilloscopio della relativa uscita, fino a vedere il clipping, poi leggera diminuzione del gain per rientrare in zona lineare

Con questa taratura, se metto l'ampli sui woofer, quando alzo il volume verso il massimo, va in protezione.

Ho provato anche riabbassando il gain al minimo ma lo fa la stessa cosa (ovviamente per volume più alto alla sorgente). Per questo avevo provato ad abbassare ulteriormente il gain cambiando le resistenze in modo da avere un gain al minimo minore dell'attuale minimo.

[Etabeta]

Dalla descrizione parrebbe che il problema possa essere relativo al carico in uscita all'ampli, se si verifica esclusivamente quando connesso a quei woofer.
Per vederci chiaro sarebbe necessario visualizzare la forma d'onda in uscita tramite oscilloscopio.

[max1974]

In realtà sporadicamente si verifica anche se messo a ponte sul sub.
La prova con l'oscilloscopio come potrei farla?

[Etabeta]

In realtà sporadicamente si verifica anche se messo a ponte sul sub.
La prova con l'oscilloscopio come potrei farla?

Se disponi di oscilloscopio portatile (o usb e pc portatile) potresti appunto visualizzare la forma d'onda in uscita quando si verifica il clipping (con il carico, ovvero i woofer o il sub connesso), in particolare verificare a quale livello di uscita si verifica il clipping (cioè capire se è un valore commisurato alla potenza nominale oppure se per qualche motivo l'alimentatore dell'ampli si "siede" prima del dovuto).
Se non disponi di oscilloscopio portatile allora il consiglio è ricreare la situazione al banco.

Come ulteriore alternativa, decisamente più "basica": utilizzare delle tracce di test sinusoidali con frequenze nella bande di emissione dei woofer e con un multimetro (confidando che dia il valore Vac rms preciso sulle frequenze dei segnali utilizzati) leggere a che livello si verifica l'intervento della protezione clipping sull'ampli. Tieni presente che la potenza nominale (75Wrms su 4ohm) è a 17,3Vrms, quindi se leggi un valore inferiore c'è qualcosa che non va.
Nota: ti consiglio di effettuare il test/misura su un canale alla volta (staccando l'altro canale sia in ingresso che uscita) e poi entrambi in canali in funzione (misurando l'uno e l'altro).

[max1974]

Se disponi di oscilloscopio portatile (o usb e pc portatile)

Purtroppo dispongo solo di un oscilloscopio analogico da 30 MHz senza memoria del 1982.

[max1974]

Ciao a tutti.

Riprendo questa discussione perché vorrei mettere mano al mio Z150 (ogni tanto va in protezione, come già segnalato tempo fa in un altro 3D).

Sto cercando lo schema elettrico dell'ampli ma pare sia introvabile.

Ho scritto a Zapco e mi hanno inviato (il sig. John Borges) lo schema dello Studio 150 che già mi aveva inviato tempo fa in occasione di un'altra richiesta.
Lo stesso sostiene che i due ampli dovrebbero essere abbastanza simili, ma da quanto abbiamo appreso dal 3D di Etabeta sullo Studio 150 e dal mio sulla modifica del guadagno dello Z150, non lo sono.
Pertanto vorrei chiedere ad Etabeta se, oltre ai particolari fotografati, ha altre foto dello Studio 150 per poter fare qualche confronto con lo Z150, in modo da capire se vale la pena cimentarsi nella ricostruzione dello schema.

Grazie

[Etabeta]

Ciao Max, ho spostato qui il tuo ultimo post in quanto questo thread, che tu stesso avevi creato e a cui anche io avevo partecipato, è appunto dedicato lo Z150 (qui in un post precedente avevi appunto già accennato al problema sullo Z150).
Riguardo lo schema purtroppo nemmeno io ne dispongo.
Ecco una foto panoramica di uno Studio 150 "originale" ma in effetti una foto non dice molto.

E' certamente molto simile allo Z150, al netto del fatto che lo Studio 150 non ha ingressi bilanciati (ma comunque massa audio disaccoppiata) mentre lo Z150 ha ingressi differenziali bilanciati.

Il consiglio che posso dare in prima battuta è appunto verificare il motivo per il quale il tuo Z150 va in protezione, i casi possono essere due: effettivamente sussiste una causa tale per cui la protezione si innesta oppure c'è un guasto nel circuito di protezione.
Per cominciare le "indagini" occorre necessariamente armarsi di generato di segnale [*] e oscilloscopio e seguire il segnale a partire della uscite (verificando in prima battuta la forma d'onda man mano che ci si avvicina al livello tale per cui si innesca la protezione).
Verifica anche attentamente l'integrità delle connessioni sul pcb (vedi post #1 dove appunto avevi già riscontrato un problema dovuto a ciò).

[*] Come sempre quando si effettuano test al banco su amplificatori dotati di ingresso bilanciato è essenziale che la massa del generatore di segnale (che ha uscita sbilanciata) sia connessa con la massa audio dell'amplificatore (per quanto lo Z150 non ha l'apposito morsetto "SIG. GND REF." presente su altri Zapco dotati di ingresso bilanciato differenziale, puoi comunque connettere la massa del generatore di segnale con la massa alimentazione dell'ampli).

[max1974]

Luca, se sei d'accordo, apro una nuova discussione relativa all'analisi del problema e spostiamo lì questi ultimi 2 post.
Che ne dici?

[Etabeta]

Luca, se sei d'accordo, apro una nuova discussione relativa all'analisi del problema e spostiamo lì questi ultimi 2 post.
Che ne dici?

Sposto io questi ultimi post (quelli relativi al problema in oggetto) in un nuovo thread dedicato.

Il thread originario (viewtopic.php?f=184&t=13944) prosegue qui.

[max1974]

Luca, ho modificato un po' i primi topic di questa discussione per cercare di darle un senso logico.
Pensi si capisca così?

[max1974]

Aggiungo che la scorsa settimana ho ricontrollato la regolazione del gain di tutti gli ampli con l'oscilloscopio del lavoro in modo da avere misure più precise.
Sullo Z150 si verifica il seguente problema: non appena l'ampiezza dell'uscita supera i 9V RMS, lo stesso va in protezione con accensione del relativo led. Pertanto ho dovuto tarare il gain dei due canali per un'ampiezza di 9V RMS.

In base ai dati sopra riportati, considerando il carico di 4 ohm, si ottiene una potenza di 20,25W RMS.

La prova è stata fatta utilizzando la sorgente Pioneer DEH-80PRS che riproduce un tono sinusoidale di frequenza 1kHz e ampiezza 0 dB.
In queste condizioni la sorgente con volume al massimo fornisce una sinusoide indistorta con ampiezza di 4,51V RMS.

[Etabeta]

Il mio consiglio è in prima battuta verificare, come ho scritto prima, la forma d'onda man mano che ci si avvicina al livello tale per cui si innesca la protezione sia sulle uscite finali che dallo stadio di preamplificazione.
Come detto, i casi possono essere solo due: o la protezione si innesca per un motivo valido oppure c'è un guasto proprio al circuito che gestisce l'innesco della protezione.
Pur non avendo lo schema è plausibile che il circuito di protezione dello Z150 sia simile a quello dello Studio 150 nel quale la protezione si innesca relativamente a 2 motivi (vedasi schema Studio 150): "DC Protection" ovvero presenza di componente continua in uscita o "Negprot" ovvero saturazione/clipping (rilevato al raggiungimento di un valore critico sul ramo negativo dei finali), perciò ti ho consigliato prima di tutto di verificare la forma d'onda.
Se rilevi che la forma d'onda in uscita (su entrambi i canali) non presenta (all'approssimarsi dell'innesco della protezione) alcun segno "anomalo" è allora ipotizzabile che il problema sia dovuto al cattivo funzionamento del circuito di rilevamento delle anomalie che innescano impropriamente l'intervento.
Riguardo il circuito di rilevamento delle anomalie è certamente gestito (similarmente allo Studio 150) da uno o entrambi gli integrati CD4093 (porte NAND, vedi sullo Z150 la serigrafia "Protection disable") che sono pilotati, certamente (come sullo Studio 150, vedi pag.3 dello schema, Q25,Q26) da un circuito di trigger. Quindi dovresti verificare bene in prima battuta le connessioni sul pcb in quella sezione, in particolare, se il problema prima del recap non si manifestava, eventuali interruzioni sul pcb dove sono stati sostituiti i condensatori (in particolare il condensatore non polarizzato, che sullo Z150 dovrebbe essere C29, che certamente funge, analogamente a C36 nello Studio 150, da filtro integratore proprio nel circuito di trigger onde evitarne l'innesco solo per brevi picchi di segnale).

Schema Zapco Studio 150

Zapco Studio 150 schematic.pdf

Schema Zapco Studio 150

(235.64 KiB) Scaricato 60 volte

EDIT: ho trovato lo schema dello Z100C2-SL che non è proprio uguale allo Z150 ma vale per un ulteriore raffronto. Anche in questo caso la gestione delle protezioni è del tutto analoga.

Zapco Z100C2-SL schematic.pdf

Schema Zapco Z100C2-SL

(76.99 KiB) Scaricato 58 volte

[max1974]

Grazie.

Ieri sera mi sono un po' studiato lo schema dello Studio 150 per capire il funzionamento della protezione e più o meno mi è chiaro.
Ora mi stampo anche quello dello Z100C2-SL e me lo guardo.
Nel fine settimana tiro giù lo Z150 dalla macchina e cerco di fare qualche verifica.

[max1974]

Questa sera ho smontato lo Z150 dalla macchina.
Ho sfilato la scheda e ho cominciato a studiarmelo per tirare giù lo schema a partire dai due CD4093.

Ovviamente la circuiteria è diversa da quella dello Studio.

Per ora, in due ore di lavoro, mi sono ricostruito tutta la sezione di accensione a partire dal morsetto di Power-ON fino allo switching SG3524 e ai due le verde e rosso.
Domani riprendo per cercare la parte di schema relativa alle protezioni.

Nel frattempo comunque ho voluto fare una verifica su quanto suggerito da Luca, ossia le connessioni del condensatore non polarizzato da 100uF C29. E ci ho trovato una pista interrotta. Ora l'ho ripristinata a filo e domani lo provo.
Se la causa è veramente quella ho risolto.


E se la causa fosse veramente quella non posso che confermare che Luca è un mostro in quanto è riuscito a riparare un amplificatore a 600 km di distanza senza schema, senza foto e da dietro una tastiera!!!

[ozama]

Azz.. Forse Luke Skywalker ci sarebbe riuscito.. Dato che ha cominciato la sua carriera riparando droidi da lavoro..
Ciao!

[max1974]

Azz.. Forse Luke Skywalker ci sarebbe riuscito.. Dato che ha cominciato la sua carriera riparando droidi da lavoro..
Ciao!

Usa la forza Luca, usa la forza...

[ozama]

Esatto!