先日修理したGZV4000に続いて、同時期に故障したSPS-1332の修理をしました。
SPS-1332はショートモードで故障したようで電源を入れるとヒューズが飛びます。
おそらくDC-DCコンバーターのトランジスタが壊れたのだろうという事で、トランジスタを外して確認しました。
半導体チェッカー LCR-T4でテストしたら、LCR-T4がキャリブレーションモードに入ってしましました。LCR-T4は1-2-3番をショートするとキャリブレーションモードに入るのでC-B-Eがショートしたトランジスタはテスト出来ないんですね。(笑)
テスターであたると2個ともC-B、B-E間がショートしていました。
このため、交換用のトランジスタを秋月電子で手配しました。
使われているのは2SC3220で230V/10AのNPNパワートランジスタです。
同じものが無かったので2SC5242(230V/15A) を注文しました。
秋月にはパワーMOSFETは種類が多いですが、パワートランジスタは種類が少ないです。
最近はパワートランジスタより効率の良いパワーMOSFETが使われることが多いのでしょうね。
SPS-1332は何でMOSFETでは無いのでしょう。原価を優先してトランジスタにしたのかな。
秋月で以下を注文しました。トランジスタは予備を含めて4個注文しました。
ヒューズは切れたものはT8Aという8Aのスローブロータイプでしたが、秋月に無かったので10Aのヒューズにしました。
知りませんでしたが、最近のシリコングリスは注射器(シリンジ)に入ってるんですね。
スイッチングトランジスタはシリコンゴムカバーが被せてあります。トランジスタを交換してシリコングリスを塗ってからカバーをかぶせて、カバーにもシリコングリスを塗りました。左側は2次側の整流用ダイオードです。
大昔はパワートランジスタの絶縁板に雲母板が使われていましたが、最近は熱伝導性シリコンゴムを使うんですね。
トランジスタ交換後にプリント板を取り付けた状態です。
プリント板を下にある放熱用アルミ板に固定して、アルミ板にスイッチングトランジスタと整流ダイオードをネジで押さえてとめる構造になっています。更にアルミ板は筐体にネジ止めするので、アルミ板と鉄の筐体から放熱する構造です。
このDC電源は連続最大出力が15V/20A=300Wですが、300W電源の放熱器にしてはアルミ板が小さすぎると思います。
今回、スイッチングトランジスタが高熱になって熱暴走して接合部がショートしたのだと思いますが、50W/FT8運用の電流は15A/2=7.5Aくらいで定格20Aの半分以下です。
見たところ、SPS-1332は放熱設計に無理がある気がします。（私は通信装置の設計をやっていましたが、電源の専門家では無いので根拠は無いです。）
トランジスタ交換後にヒューズを交換して電源を入れたら無事に動作しました。
IC-7000Mを接続してダミーで送信してみました。負荷がかかっても問題なさそうです。
スイッチングトランジスタのCE間波形です。
スイッチング周波数はNOISE OFFSETボリュームで変りますが、中央で約31KHzでした。
気になっていたのですが、SPS-1332を使っていてFANが回っているのを見た事がありません。
ちゃんと動作するのか確かめるためバイメタルサーモスタットスイッチをドライヤーで温めてみましたが、触れないくらいの温度にしてもFANが回りません。
サーマルスイッチを外してみました。55℃のサーマルスイッチです。
外して接合面を上に向けるとFANが回り出しました。下に向けると止まります。どうもバイメタルが壊れているようです。(^^;
今回の故障はこのせいかも知れません。
サーマルスイッチを手配するのも面倒なので、以前、GZV4000のFAN温度制御機能を追加した時に使ったサーマルスイッチの余りを使う事にしました。
45℃のものを使いました。取付は元のサーマルスイッチの金具をラジオペンチで潰して流用しました。
このサーマルスイッチはケースが片方の端子と接続されているので、シリコンゴムチューブに入れた状態で取り付けます。サーマルスイッチ交換後にドライヤーで温めてFANが回る事を確認しました。
サーマルスイッチ交換後の全体写真です。あまり見栄えが良く無いですが、良しとしましょう。(^^;
一台の電源に無線機を2台つなぐのは良くなさそうなので、電源を3台体制に戻しました。
上から、FT991A、IC-7300M、IC-9700に接続しています。
積み上げると下から温められて良くないですが、置くところが無いのでとりあえずこれで様子を見ます。
今回のSPS-1332の故障は8J4SNPの運用でFANが回らない状態で、連続してFT8の交信をしたので内部が高温になってスイッチングトランジスタが壊れたようです。
今回は、なんとかトランジスタとサーマルスイッチの交換で修理できました。(^O^)
PWM制御回路あたりの故障で無くて良かったです。
（追記 2024年8月）再度故障しました。
高温が続いていたせいか、プツッという音がしてまた死んでしまいました。
またスイッチングトランジスタが飛んだようです。
やはり無理な放熱設計なので、50W機/15A程度の負荷に耐えられないようです。
（追記 2025年6月21日）トランジスターの耐圧不足
コメントで、「交換したトランジスターが耐圧不足なのでは」というご指摘をいただきました。
元のトランジスターの型番を間違えて、耐圧の低いトランジスターを手配交換していました。
SPS-1332はショートモードで故障したようで電源を入れるとヒューズが飛びます。
おそらくDC-DCコンバーターのトランジスタが壊れたのだろうという事で、トランジスタを外して確認しました。
半導体チェッカー LCR-T4でテストしたら、LCR-T4がキャリブレーションモードに入ってしましました。LCR-T4は1-2-3番をショートするとキャリブレーションモードに入るのでC-B-Eがショートしたトランジスタはテスト出来ないんですね。(笑)
テスターであたると2個ともC-B、B-E間がショートしていました。
このため、交換用のトランジスタを秋月電子で手配しました。
使われているのは2SC3220で230V/10AのNPNパワートランジスタです。
同じものが無かったので2SC5242(230V/15A) を注文しました。
秋月にはパワーMOSFETは種類が多いですが、パワートランジスタは種類が少ないです。
最近はパワートランジスタより効率の良いパワーMOSFETが使われることが多いのでしょうね。
SPS-1332は何でMOSFETでは無いのでしょう。原価を優先してトランジスタにしたのかな。
秋月で以下を注文しました。トランジスタは予備を含めて4個注文しました。
ヒューズは切れたものはT8Aという8Aのスローブロータイプでしたが、秋月に無かったので10Aのヒューズにしました。
トランジスタ 2SC5242-O 230V15A 4個
シリコングリス HY-750(3g) 1個
ガラス管ヒューズ MF51NR 250V10A 20mm 10個
知りませんでしたが、最近のシリコングリスは注射器(シリンジ)に入ってるんですね。
スイッチングトランジスタはシリコンゴムカバーが被せてあります。トランジスタを交換してシリコングリスを塗ってからカバーをかぶせて、カバーにもシリコングリスを塗りました。左側は2次側の整流用ダイオードです。
大昔はパワートランジスタの絶縁板に雲母板が使われていましたが、最近は熱伝導性シリコンゴムを使うんですね。
トランジスタ交換後にプリント板を取り付けた状態です。
プリント板を下にある放熱用アルミ板に固定して、アルミ板にスイッチングトランジスタと整流ダイオードをネジで押さえてとめる構造になっています。更にアルミ板は筐体にネジ止めするので、アルミ板と鉄の筐体から放熱する構造です。
このDC電源は連続最大出力が15V/20A=300Wですが、300W電源の放熱器にしてはアルミ板が小さすぎると思います。
今回、スイッチングトランジスタが高熱になって熱暴走して接合部がショートしたのだと思いますが、50W/FT8運用の電流は15A/2=7.5Aくらいで定格20Aの半分以下です。
見たところ、SPS-1332は放熱設計に無理がある気がします。（私は通信装置の設計をやっていましたが、電源の専門家では無いので根拠は無いです。）
トランジスタ交換後にヒューズを交換して電源を入れたら無事に動作しました。
IC-7000Mを接続してダミーで送信してみました。負荷がかかっても問題なさそうです。
スイッチングトランジスタのCE間波形です。
スイッチング周波数はNOISE OFFSETボリュームで変りますが、中央で約31KHzでした。
気になっていたのですが、SPS-1332を使っていてFANが回っているのを見た事がありません。
ちゃんと動作するのか確かめるためバイメタルサーモスタットスイッチをドライヤーで温めてみましたが、触れないくらいの温度にしてもFANが回りません。
サーマルスイッチを外してみました。55℃のサーマルスイッチです。
外して接合面を上に向けるとFANが回り出しました。下に向けると止まります。どうもバイメタルが壊れているようです。(^^;
今回の故障はこのせいかも知れません。
サーマルスイッチを手配するのも面倒なので、以前、GZV4000のFAN温度制御機能を追加した時に使ったサーマルスイッチの余りを使う事にしました。
45℃のものを使いました。取付は元のサーマルスイッチの金具をラジオペンチで潰して流用しました。
このサーマルスイッチはケースが片方の端子と接続されているので、シリコンゴムチューブに入れた状態で取り付けます。サーマルスイッチ交換後にドライヤーで温めてFANが回る事を確認しました。
サーマルスイッチ交換後の全体写真です。あまり見栄えが良く無いですが、良しとしましょう。(^^;
一台の電源に無線機を2台つなぐのは良くなさそうなので、電源を3台体制に戻しました。
上から、FT991A、IC-7300M、IC-9700に接続しています。
積み上げると下から温められて良くないですが、置くところが無いのでとりあえずこれで様子を見ます。
今回のSPS-1332の故障は8J4SNPの運用でFANが回らない状態で、連続してFT8の交信をしたので内部が高温になってスイッチングトランジスタが壊れたようです。
今回は、なんとかトランジスタとサーマルスイッチの交換で修理できました。(^O^)
PWM制御回路あたりの故障で無くて良かったです。
（追記 2024年8月）再度故障しました。
高温が続いていたせいか、プツッという音がしてまた死んでしまいました。
またスイッチングトランジスタが飛んだようです。
やはり無理な放熱設計なので、50W機/15A程度の負荷に耐えられないようです。
（追記 2025年6月21日）トランジスターの耐圧不足
コメントで、「交換したトランジスターが耐圧不足なのでは」というご指摘をいただきました。
元のトランジスターの型番を間違えて、耐圧の低いトランジスターを手配交換していました。
元のTr 2SC3320 400V/15A/80W
型番間違い 2SC3220 230V/10A/80W
交換品 2SC5242 230V/15A/130W
耐圧不足のトランジスターに交換したために再度故障した可能性が高そうです。
故障したSPS-1332はまだ捨ててないので、時間のある時に耐圧の高いトランジスターに交換して再挑戦してみます。
耐圧不足のトランジスターに交換したために再度故障した可能性が高そうです。
故障したSPS-1332はまだ捨ててないので、時間のある時に耐圧の高いトランジスターに交換して再挑戦してみます。
コメント
コメント一覧 (2)
型番が2SC3320と読め、文中記載の2SC3220とは異なるようです。
2SC3320 500V/15A/80W(写真)
2SC3220 230V/10A/80W(文中記載)
2SC5242 230V/15A/130W(交換品)
回路が分からないのであくまでも想像ですが、AC100Vを倍電圧整流(AC200Vならそのまま整流)するのが一般的ですから、20%のマージンを含め、
VCE>100×2×√2×1.2=339.4V
400V以上の耐圧のトランジスタとの交換が必要と考えます。
JA4JOE
が
しました
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