Defekter Schalttransistor lässt Relais ständig angezogen

[radio-hobby.de]

Liebe Transistorfreunde unter den Röhrenfreunden,

hier folgt jetzt eine einfache Reparaturbeschreibung.

Ein motorisierter Hubstuhl (wie beim Friseur: Der Sessel lässt sich motorisch hoch- und runterfahren) zeigte den Fehler, dass er plötzlich unangemeldet ohne Anlass abwärts fuhr bis zum unteren Endabschalter. Dort blieb er dann, trotz aller Versuche mit dem "AUF" Taster und mit dem "AB" Taster.

"Komisch?! Datt kann doch nitt seien, der war immer heile, bis er kaputt war"

Es war zu beobachten, dass bei Betätigung des "AUF" Tasters ein Relais anzog, aber nicht bei Betätigung des "AB" Tasters.
Auf der Platine gab es folgende Schaltung pro Relais, hier schon mit den Meßwerten bei dem "Abwärts"-Relais:

Hubstuhl-Platine_defekt.jpg

Der Transistor wird an der Basis aus einem logischen Gatter der 4000-er Serie mit einem digitalen Signal gesteuert, welches ähnlich dem TTL-Signal bei "Lo" oder "0" sprich: "Taster nicht betätigt", in der unmittelbaren Nähe von Null Volt liegt (hier 0.1 Volt), und bei "Hi" oder "1" sprich: "Taster betätigt", bei etwa 13.5 Volt liegt.

Die Spannungsangaben sind gemessen bei "Taster nicht betätigt".
Man sieht, dass die Basis eigentlich bei ca. Null Volt liegen sollte, aber sie liegt bei 0.6 Volt, und ferner sieht man, dass der Transistor halb durchlässig ist, also halb durchgeschaltet, so dass das Relais so gerade eben anzieht.

Der Transistor ist "durch". Nach dem Austausch gegen einen neuen BC337 sah das dann bei "Taster nicht betätigt" so aus:

Hubstuhl-Platine_repariert.jpg

Jetzt ist die Basis korrekt bei Null Volt und die Collector-Emitter-Strecke ist hochohmig, in der Folge zieht das Relais nicht an und am Collector misst man die Betriebsspannung.

Überraschung beim Testen des defekten, ausgelöteten Transisitors mit dem Ohmmeter: Keine Auffälligkeiten!!

Viele Grüße
Georg

[Bosk Veld]

Hallo Georg,

das ist ja mal ein interessantes Fehlerbild! Defekte Transistoren haben nach meiner Erfahrung oft eine Unterbrechung oder einen Kurzschluß. So ein "halbkaputter" ist schon seltener. Ich hatte auch schon mal einen mit dem ungefähren Verhalten einer Z-Diode.

Beim Entwickeln von ein-fehler-sicheren Geräten werden aus gutem Grund bei allen verbauten Halbleitern solche Betrachtungen gemacht.
Die Schaltung muß nicht nur bei Kurzschluß und Unterbrechung eines Halbleiters sicher bleiben, sondern auch bei ungünstigstem Innenwiderstand - meistens bei Leistungsanpassung.

Gruß, Frank

[ELEK]

Hallo,

sowas ähnliches hatte ich auch schon, interessant wäre, wie sich die C-B-Strecke in Sperrichtung bei höheren Spannungen verhält, die Testmethode mit dem "Ohmmeter" (welches?) beaufschlagt die Dioden in Sperr-Richtung ja meist nur mit sehr kleinen Spannungen...

By the way: Wurde die Messung etwa mit einem DMM und dessen Widerstandsmessung (also Ohm-bereich) durchgeführt ?? Das wäre sowieso falsch ! Denn damit ist die Leerlaufspannung oft unter der Schwellenspannung, also kleiner 1V ! Bin da auch schon drauf reingefallen.
Miß mal in der gleichen Stellung eine Referenz-Diode, 1N4148 oder andere Si-Diode, ob da in Durchlaßrichtung überhaupt was vernünftiges angezeigt wird.
Wenn Dein "Ohmmeter" in Durchlaßrichtung die korrekten 500...700mV anzeigt, kann die Spannung trotzdem zu niedrig sein, schlechte Sperrwirkung erkennen zu können, jedenfalls wär das ein Erklärungsansatz für die Anzeige.

In der Stellung "Diodenprüfung" ist die Spannung dann natürlich schon etwas höher, 2...3V (1mA Kurzschlußstrom), für gängige Dioden o.k., aber zum Testen von weißen oder blauen LED reichts dann doch meist nicht.

Ich tippe drauf, daß die C-B-Strecke keine gute Sperrwirkung bei 3...5...V hat ^^

Gruß Ingo

[EQ80]

Hallo Ingo,
es wäre mal interessant, wie sich der defekte Transistor in so einem typischen chinesischen Bauteiletester verhält. Gibt es da Unterschiede im Vergleich zum einwandfreien Transistor?

[Optamist]

so dass das Relais so gerade eben anzieht.

Hallo Georg,
bist Du sicher, daß das Relais soeben anzieht? Könnte es nicht sein, daß es bei 6 Volt nur "kleben" bleibt?
Bei dieser Schaltungen vermisse ich die Schutzfunktion, die sicher stellt, daß nicht beide Fahrtrichtungen gleichzeitig aktiv sein können. Ist das "AB-Relais" nicht noch durch Öffnerkontakt des "AUF-Relais" verriegelt? Und umgekehrt natürlich.
Beste Grüße
Klaus

[BugleBoy]

Ja, manchere Relais hält ihre Zustand mit halbe Spannung, aber anziehen klappt nicht immer.

Ich habe dieser Fehler auch schon gehabt, dass es stark verfrühte Durchbruch hat.

Grüss
Matt

[Bernhard W]

Ich habe dieser Fehler auch schon gehabt, dass es stark verfrühte Durchbruch hat.

Aus dem Verhalten kann man auf eine geschädigte Kollektor-Basis-Diode schließen.

Ist die Freilauf-Diode (1N4148) noch in Ordnung und verbunden?

Wenn die nämlich nicht mehr klemmt, treibt die Relaisspule bei jedem Ausschalten die Kollektor-Basis-Diode des BC337 in den Lawinen-Durchbruch mit hohem Strom. Das kann die Kollektor-Basis-Diode mit der Schalt-Häufigkeit schädigen.

Und wenn man nur den Transistor austauscht, kann der neue nach und nach auch geschädigt werden.

Bernhard

[radio-hobby.de]

Danke an alle.

Die Prüfung hatte ich mit DMM mit Diodenprüfung gemacht. Ist ja sowieso nur eine grobe Prüfung. Und darauf wollte ich aufmerksam machen. - Ein China-T-Prüfgerät habe ich nicht.

Die Klemm-Diode muss ich noch prüfen. Hatte ich schon dran gedacht, aber keine Zeit.
Halbkaputte Transistoren hatte ich schon einige.
Das Relais hat nicht geklebt, sondern 6 Volt reichen so gerade zum Anziehen.

Die Beschaltung der Relaiskontakte ist so, dass sich tatsächlich "Auf" und "Ab" gegenseitig stromlos machen. Der Konstrukteur hat sich für den Fehlerfall ansonsten auf die Endabschaltung im Stuhl verlassen.

Viele Grüße
Georg

[ELEK]

Guten Morgen,

es wäre mal interessant, wie sich der defekte Transistor in so einem typischen chinesischen Bauteiletester verhält

Diese Bauteiltester leisten schon beeindruckendes, aber auch hier besteht wahrscheinlich das Problem zu geringer Spannungen... wobei die auch Z-Dioden bis (?)V bestimmen können...
Ich hab leider keine Erfahrungen damit, mit Ge-Transistoren gibts auf jeden Fall Probleme, auch aufgrund des Durchbruchverhaltens..

Relais (und auch Schütze) haben prinzipiell das "Problem", daß die Haltspannung deutlich geringer als die Anzugsspannung ist, das läßt sich leicht mit dem "Luftspalt" erklären, im angezogenen Zustand ist der Abstand zum Kern beim Relais sehr klein, damit eine wesentlich geringere Flußdichte zum "Halten" erforderlich als im abgefallenen Zustand, wo erstmal der Luftspalt überwunden werden muß.
Diese Hysterese kann ein problem sein, wenn die Ansteuerschaltung nicht ausreichend sperrt, dann zieht das Relais zwar nicht an, aber wenn es angezogen ist, fällt es im gleichen fehlerhaften Ansteuerzustand ("halboffener" Transistor) nicht ab.

Gruß Ingo

[BugleBoy]

Ich habe dieser Fehler auch schon gehabt, dass es stark verfrühte Durchbruch hat.

Aus dem Verhalten kann man auf eine geschädigte Kollektor-Basis-Diode schließen.

Richtig, denn das hat erhöhte Leckstrom, woraufhin wurde Basis angesteuert -> Kollektorstrom fliesst.. Das habe ich in Tek 230 mit Nixie-Anzeige-Schaltkreis erlebt.

Ich habe auch erlebt, dass Transistor bis zum Punkt einwandfrei funktioniert, dann gab Z-Diode-Durchbruch.

Grüss
Matt