Wie testet (mißt) man FET ?

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bukongahelas
Inventar

#1 erstellt: 27. Okt 2008, 10:44

Hi, bei einer QSC EX-4000 Endstufe (2x1200 Watt) sind 16 Stück FET von Typ MTP50N6E bzw MTP50N5E verbaut.
Einige sind explodiert. Die restlichen haben keine Kurzschlüsse. Ferner sind einige Bipolare Endtransistoren und Emitterwiderstände durchgebrannt.
Nun könnte man die 16 Stück FET einfach erneuern, aber leider kostet einer über 5 Euro (beim QSC Service).
Sie werden als TMOS POWER FET bezeichnet, das Schaltsymbol zeigt ein isoliertes Gate, zwischen Drain und Source eine interne bidirektionale Z-Diode (vermute Schutzdiode(n)).
Die Pinfolge ist von vorn auf die Beschriftung gesehen:
Gate,Drain,Source. Der FET wird mit 100 Volt und 25 Ampere angegeben. Er dient der Spannungsumschaltung der Main B+ und B- abhängig von der Ausgangsleistung.

Der FET scheint nur über den QSC Service beschaffbar zu sein, bisher keine andere Quelle für Originaltyp gefunden.

Nun sehe ich 3 Möglichkeiten:
- 16 Original FET a 5 Euro kaufen , zu teuer.
- 16 preiswertere Ersatztypen beschaffen
(welcher universelle Ersatztyp würde passen ?)
- Die vorhandenen FET prüfen/messen und nur die defekten
original kaufen.

Daher die Frage: Wie misst/testet man FET ?

Denkbar wäre in diesem Fall eine Schaltung, die DC ca 90 Volt erzeugt (Netzstelltrafo mit Gleichrichter (B2) Brücke und Siebelko). Damit 18 (max ist 25) Ampere fliessen, müsste der Lastwiderstand 5 Ohm haben (und 1620 Watt).
Aber man muss ja nicht lange einschalten. Oder weniger Ampere bzw Leistung schalten.Kommt der LW in die Source oder Drainleitung ("Kollektor- oder Emitterschaltung") ?
Der FET soll also unter Realbedingungen schalten.
Welche Spannung welcher Grösse und Polarität muss bedarfsweise über einen Gate-Vorwiderstand welcher
Grösse angelegt werden, damit der FET sicher ein- und auch wieder ausschaltet ?
Kann man einen Rechteckgenerator benutzen, um das Schaltverhalten bei zB 1000 Hz zu testen bzw mit dem Oskar zu sehen ?
Wie schnell pro Sekunde kann eigentlich so ein FET bei max Spannung und Strom schalten ?
Hängt die Schaltgeschwindigkeit vom Grad der Belastung ab ?
Dh wird er bei hohen Leistungen "lahmer" ?

Mit so einer Testschaltung könnte ich die faulen von den guten FET aussortieren und nur die defekten neu kaufen.

Beim "Transistortest mit Multimeter" der FET auf Kurzschlüsse fiel mir auf, dass man das Gate mit der positiven Spannung des Multimeters laden bzw anders gepolt wieder entladen kann. Dabei wurde die Source-Drain-Strecke mal nieder- und mal hochohmig.
Scheinbar "schaltet" der FET auch schon bei dieser Primitivmessung mit den wenigen Volt des Multimeters, MessSpannung beim Halbleitertest.

gruss
bukongahelas

bukongahelas
Inventar

#2 erstellt: 30. Okt 2008, 04:58

Wie misst/testet man FET ?
bukongahelas

Tom05
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 30. Okt 2008, 11:43

Hi,

falls es hier keiner sagen kann, in folgendem Forum ist speziell Elektronik Know-How vorhanden:

http://www.elektroni...egory=all&order=time

Grüße
Tom05

bukongahelas
Inventar

#4 erstellt: 30. Okt 2008, 12:20

Danke Tom05, habe dort einen Beitrag geschrieben.
gruss
bukongahelas

-scope-
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 30. Okt 2008, 19:41

Die abgebildete "Schaltung kannst du für die N-Kanal Typen benutzen.
Eine für die P-Kanal FET änderst du entsprechend ab. Mit dieser Schaltung kann man den Zustand der FET gut beurteilen.

bukongahelas
Inventar

#6 erstellt: 31. Okt 2008, 04:04

So etwa habe ichs gedacht.
PW = 50ys bedeutet 20kHz Taktfrequenz.
Duty Ratio 1% bedeutet Puls-Pausen-Verhältnis von 1:99 .
Wie hoch soll die Ansteuer (Gate) Spannung sein ?
Wie gross der Ausgangswiderstand des Impuls (Ton) Generators ?
Realo werde ich 2 Stück 6 Ohm 300W Endstufentestshunts parallelschalten (3 Ohm 600W) als Drainarbeitswiderstand.
Die Spannung eines Netzstelltrafos gleichrichten , Elkosieben und auf 20VDC einstellen (oder auch bis zu 90V , der FET soll ja 100V aushalten).
Dann den TG anschliessen, Rechteck einstellen und Ausgangsspannung erhöhen, bis der FET schaltet.
Da mit TG nur DutyCycle 50:50 geht, die Temperatur des FET beobachten oder auf Kühlkörper montieren.
Input und Output mit 2 KanalOskar ansehen.
gruss und dank
bukongahelas

_ES_
Administrator

#7 erstellt: 01. Nov 2008, 18:01

Du solltest auf alle Fälle noch das Datenblatt zu diesen FET´s zu Rate ziehen.

Damit kannst Du kontrollieren, ob nicht doch noch welche "angeschossen" sind, obwohl sie sich auf den ersten Scope-Blick hin normal verhalten.

Einfach mal dann die angegebenen Werte "anfahren"..

bukongahelas
Inventar

#8 erstellt: 02. Nov 2008, 02:35

Datenblatt: Guter Tip, aber der FET wird von Motorola nicht mehr produziert, daher konnte ich kein Datenblatt finden.
Werte anfahren: Das dürfte bei 100V und 25A = 2500W etwas schwer werden, nur bei DutyCycle 1:99 wären es 25W.
Ich kann aber wegen des Tongenerators nur 50:50 .
Also 1250W. Messungen mit geringeren U und I sind natürlich möglich, aber der FET wird eben nicht max belastet.
Realo werde ich mich bei 20kHz mit steigenden U und I herantasten. Irgendwie werden defekte FET wohl messtechnisch auffallen.
gruss
bukongahelas

-scope-
Hat sich gelöscht

#9 erstellt: 02. Nov 2008, 09:31

Das dürfte bei 100V und 25A = 2500W etwas schwer werden

Du kannst nicht einfach maximale Spannung und maximalen Drainstrom multiplizieren. Dadurch wird das Bauteil sofort zerstört.

Mach´ aus der Sache blos keinen
"Staatsakt"....Prüfe den FET in der Schaltung unter harmlosen Bedingungen, die er zumindest kurzzeitig noch ungekühlt verträgt. Defekte FET werden sich dann zeigen.

Zwei Fragen hätte ich noch:

Bist du sicher, dass diese FET nur 100V VDss haben?

Gibt´s keine P-Kanal Typen....Die heissen bei Motorola normalerweise z.B.:
MTP50P6E

Oder sind nur N-Typen defekt?

[Beitrag von -scope- am 02. Nov 2008, 09:53 bearbeitet]

_ES_
Administrator

#10 erstellt: 02. Nov 2008, 09:47

Datenblatt: Guter Tip, aber der FET wird von Motorola nicht mehr produziert, daher konnte ich kein Datenblatt finden.

Vielleicht weil da was fehlt, in der Bezeichnung :

MTP50N06E Dann findest Du auch was.

http://www.ic37.com/icasp/pdf_open.asp?id=787928_603041

[Beitrag von _ES_ am 02. Nov 2008, 09:53 bearbeitet]

bukongahelas
Inventar

#11 erstellt: 03. Nov 2008, 03:54

Die Endstufe hat 2 Endstufenmodule. Sie sind etwas unterschiedlich, vermute Änderungen in der laufenden Produktion oder Servicebastelei eines VorReparateurs.
In einem Kanal/Modul sind 8 Stück MTP50N6E und im anderen Kanal 8 Stück MTP50N5E verbaut.
Von P-Typen ist nichts zu sehen.
Die FET sind ja auch nicht funktional Teil der eigentlichen Endstufe, sondern schalten die Railspannungen von +-46 auf +-94 auf +-146 VDC dreistufig um, abhängig von der Ausgangsleistung/Aussteuerung.
Die Aufschriften auf den FET selbst lauten:

MT P5
0N06E
R110

bzw

MT P5
0N05E
R111

Das Servicemanual sagt:
MTP50N6E
und
100V , 25A .

Zu allem Überfluss habe ich die null anfangs als O interpretiert.
Ebenso wie bei den JapTransistoren, man muss 2S voranstellen.
Werde nochmals nach MTP50N05E bzw MTP50N06E Datenblatt suchen.

Beim Test U und I langsam steigern, dabei die Temperatur des FET beobachten.
gruss
uli

_ES_
Administrator

#12 erstellt: 03. Nov 2008, 22:11

Werde nochmals nach MTP50N05E bzw MTP50N06E Datenblatt suchen.

Äh...guck mal post 10

bukongahelas
Inventar

#13 erstellt: 04. Nov 2008, 01:27

"Äh...guck mal post 10 "
Sorry, was bedeutet das ?

Nachtrag: Die FET schalten die +-Rail von +-46 auf +-94 auf +-146 VDC um.
Dann können sie nicht "nur" 100 V haben.
Seltsam, das SM sagt eindeutig 100V und 25A.
Ein Druckfehler ? Sind etwa 1000V gemeint ?
End-of-Life Halbleiter werden oftmals abgekündigt, weil es verbesserte Nachfolgetypen gibt. Genau die suche ich.
Leider bisher keine Rückmeldung der Motorola Distributoren.
gruss
bukongahelas

_ES_
Administrator

#14 erstellt: 04. Nov 2008, 23:27

"Äh...guck mal post 10 "
Sorry, was bedeutet das ?

In Post 10 hatte ich ein Sheet von einen der FET´s verlinkt.

Ein Druckfehler ? Sind etwa 1000V gemeint ?

Glaube ich nicht, die dürften dann deutlich eine andere Bauform haben.

Wenn es die Typen sind, die Du hier veröffentlicht hast, werden die Datasheets zu denen schon stimmen.

Könntest Du den Part der Schaltung hier mal zeigen ?

bukongahelas
Inventar

#15 erstellt: 04. Nov 2008, 23:50

"In Post 10 hatte ich ein Sheet von einen der FET´s verlinkt." Immer noch unklar. Was muss ich konkret tun, um die Sheets anzusehen bzw downzuloaden ?

Ich würde das Schema (pdf 2,6Mb) gern hier reinstellen, aber imageshack lässt die Grösse nicht zu.

gruss
bukongahelas

_ES_
Administrator

#16 erstellt: 04. Nov 2008, 23:55

Hmm..

Wenn ich den Link anklicke, führt er mich direkt zu einen Pdf-Dokument

bukongahelas
Inventar

#17 erstellt: 05. Nov 2008, 00:07

Und ist diese pdf der Schaltplan der QSC EX-4000 Endstufe ?
Dann wär ja alles klar.
bukongahelas

bukongahelas
Inventar

#18 erstellt: 06. Nov 2008, 01:45

Testschaltung aufgebaut, zunächst mit TestFET IRF510.
Der Tongenerator brachte zuwenig Spannung, hochohmiger Ausgang, brach am 50 Ohm R zusammen. 10k probiert oder ganz weggelassen, kein Schalten.
Einen Impulsgenerator angeschlossen.

Der Versuchsaufbau:

DutyCycle schmal:

DutyCycle weit:

Einstellungen:
Kanal A (oben, Eingangs=Gatesignal): 5V/Div
Kanal B (unten, Ausgangs=Drainsignal): 20V/Div
Zeitablenkung: 10ys/Div
Lastwiderstand 15 Ohm

Danach FET MTP50N05E bzw MTP50N06E angeschlossen.
Im Gegensatz zum IRF510 erwärmte er sich fast nicht, geringere SättigungsSpannung bzw R-DS-on.
Daher Lastwiderstand auf ca 3 Ohm verringert.
Weiterhin sauberes Schalten, aber "nur" bei 2 kHz.
Der MTP... scheint auf geringe Restschaltspannung (R-DS-on) und viel Strom bei geringer Grenzfrequenz gezüchtet zu sein, der IRF510 auf höheren R-DS-on und Grenzfrequenz.

Die defekten MTP... FET liessen sich eindeutig von den noch guten unterscheiden.
Daher kann ich vollen Erfolg melden.
Durch Vergleich in der Testschaltung kann man nun auch beurteilen, ob ein Ersatztyp geeignet ist.
Dank und Gruss
bukongahelas

bukongahelas
Inventar

#19 erstellt: 11. Nov 2008, 23:02

Nun habe ich zwei Ersatztypen zur Auswahl:

- IRF 3710 , 100V , 57A , 200W , 23mOhm .
Der Tip kam vom Elektronik-Kompendium.
Preis und Lieferquelle noch unbekannt.

- NTP52N10G von ON-Semiconductor: 100V , 52A . Pro Stück
für 2,75 Euro.
Wird als Nachfolge/Ersatztyp für MTP50N05E bzw
MTP50N06E vom Motorola Nachfolger/Distributor empfohlen.

Beide scheinen zu passen. Welchen soll ich nehmen ?
Gruss
Bukongahelas

_ES_
Administrator

#20 erstellt: 13. Nov 2008, 21:38

Aus der Ferne schwer zu beurteilen.

"Instinktiv" würde ich den Typ vorziehen, dessen RDS-On näher am Original liegt.

bukongahelas
Inventar

#21 erstellt: 14. Nov 2008, 14:23

Dazu müsste ich zunächst den R-DS-on Wert der originalen
MTP50N05E bzw MTP50N06E kennen.
Der von "R-Type" angegebene link

http://www.ic37.com/icasp/pdf_open.asp?id=787928_603041

stellt die Schrift unleserlich bzw garnicht dar.

Nach wie vor bleibt die Frage, welches der preiswerteste Ersatztyp für den MTP50N05E bzw MTP50N06E ist und wo man ihn beziehen kann.

_ES_
Administrator

#22 erstellt: 14. Nov 2008, 16:12

Pm mir mal Deine Mailadresse..

Ich kann´s einwandfrei lesen, habe das aber jetzt als Dokument runtergeladen.

bukongahelas
Inventar

#23 erstellt: 17. Nov 2008, 00:27

Der Originaltyp war MTP50N06E bzw MTP50N05E.
Als Ersatztypen stehen zur Auswahl:

IRF3710
NTP45N06
NTP52N10

Im R-DS-on Wert unterscheiden sie sich nur wenig.

Welchen soll ich nehmen ?
Keiner sagt was konkretes.
Der Datenblattdschungel überfordert mich.
Ich brauche einfach einen eindeutigen Vorschlag.
gruss
bukongahelas

18TBX46
Ist häufiger hier

#24 erstellt: 05. Dez 2008, 01:11

Der IRF 3710 wird in div. Crest Endstufen auch zum Railswitching verwendet; der sollte gehen.
Ist überall zu bekommen und billig.

100V ist auf jeden Fall ausreichen, da der Fet nur die
Differenz der Rails als DS Spannung abbekommt.

bukongahelas
Inventar

#25 erstellt: 07. Dez 2008, 04:09

Das ist sehr erfreulich.
Werde IRF 3710 bestellen und einbauen.
Pro Kanal sind je 6 NPN und PNP Bipolar Trans verbaut.
Davon sind auch mehrere def ("explodiert").
Ferner 4 schnelle Dioden im "7805 SP-REG" Gehäuse verbaut,
messtechnisch noch OK.
Treiber haben es scheinbar überlebt,keine Kurzschlüsse.
Mal sehen, was passiert, wenn alle def Halbleiter ersetzt und am Netzstelltrafo unter Messung der DC Out und Ruheströme sowie RailSpg zunächst ohne Last Netzspg von Null an langsam vorsichtig erhöht wird .
Hoffe auf DC-Null und RS-Werte laut SM.

Erstatte dann Bericht.

Dank
bukongahelas

bukongahelas
Inventar

#26 erstellt: 02. Jan 2009, 11:37

Mein Lieferant "Bassenberg" kann den
IRF 3710 nicht liefern.
Ich dachte schon, ich hätte die Hürde genommen,
aber nun, nachdem die Frage nach dem Ersatztyp
dankenswerterweise geklärt ist,
suche ich einen Lieferanten für die
IRF 3710 .
Gruss
bukongahelas

bukongahelas
Inventar

#27 erstellt: 02. Jan 2009, 12:52

Sorry, habe den FET IRF 3710 soeben beim grossen C
gefunden.
Das hätte auch mein Lieferant leisten können.
Scheinbar bleibt nichts anderes übrig, als sich die
E-Teile bei verschiedenen Anbietern zusammenzusuchen.
Alles aus einer Hand wäre mir wegen Porto/Nachnahme
lieber gewesen.
gruss und dank
bukongahelas