Zener en amplificador de guitarra se calienta bastante.

[Charly16]

Hola a todos. Tengo un amplificador de guitarra eléctrica británico de principio de los años 80 a transistores del cual no hay disponible diagrama.
Estuvo mucho tiempo parado. Cuando lo encendí por primera vez, estuvo sonando unos 15 minutos perfectamente y después comenzó a hacer
unos ruidos tipo chisporroteo en los altavoces y a los 3 minutos de esto, se funden 2 fusibles internos de 315 mA
Le cambie los fusibles y vuelta a empezar 15 minutos sonando bien, ruido y de nuevo funde los fusibles.
Revise tensiones del transformador 40 0 40v. AC. después del puente rectificador la tensión es de 48v simétrica. De hay pasa a dos diodos Zener de
30v. 5w. y las 2 resistencias bobinadas asociadas a los zener de 330 ohms 2w.
Al medir la salida en los Zener con la masa la tensión + es de 31,3v. y el ramal - es mas bajo 27,8v. Los zener al tocarlos, estaban bastante calientes.
Cambie los Zener y los condensadores de 4700 uF. Pero al probar el amplificador, paso lo mismo y las tensiones estaban parecidas.
Cambie el puente de diodos, todo seguía igual.
Lo raro, es que para medir mas tensiones en la parte del preamplificador, le coloque una lampara en serie de 100w y me di cuenta que no se calentaban los zener,
le puedo tener encendido durante horas y no funde los fusibles y suena bien. Pero si quito la lampara en 20 minutos me funde los fusibles. No entiendo lo que esta
pasando, me tiene descolocado.

 

[Dr. Zoidberg]

Y cual es la tensión de salida de la fuente con la lámpara colocada???
Por que 40+40Vac en el transformador deberian darte como 55+55 una vez rectificado y filtrado....y te dá menos de eso...

 

[emilio177]

Foto
Vale mas que mil palabras

 

[Charly16]

Y cual es la tensión de salida de la fuente con la lámpara colocada???
Por que 40+40Vac en el transformador deberian darte como 55+55 una vez rectificado y filtrado....y te dá menos de eso...

Mañana lo compruebo y comento.

 

[Charly16]

Hola de nuevo. Hable con el anterior dueño del amplificador. Este me comento que hace unos 15 años algo intentaron reparar porque saltaban los fusibles. Revisando el circuito he localizado un zener de 6.8v 1w. con fuga, en concreto Z3 Después de cambiar el diodo lo he tenido funcionando unos de 45 minutos sin la lampara en serie y parece que no funde los fusibles. Si que es cierto que el zener de 30v. 5w. que antes en un minuto quemaba al tacto con los dedos, ahora se calienta menos en los 45 minutos ha estado funcionando, pero aun así se calienta bastante. Tambien cogen mucho calor las dos resistencias cerámicas blancas que están al lado de los dos zener de 5w.
Parece que estas resistencias se ha cambiado, son de 4w. y no son las originales del amplificador, pues he visto una foto de la misma placa en internet con unas resistencias mas pequeñas de color verde, el valor es el mismo 330 ohms. Que puede pasar si estas resistencias son de mas vatios que las originales? Se puede calentar algo más el zener por eso?
Dejo unas fotos.

 

[analogico]

R5 se ve tostada.

s. Que puede pasar si estas resistencias son de mas vatios que las originales?

Nada, si el espacio alcanza queda mejor.

Se puede calentar algo más el zener por eso?
Dejo unas fotos.Ver el archivo adjunto 309140

No

 

[Charly16]

R5 se ve tostada.

Es de 3k3 La he medido y no esta desvalorizada.
Lo que no se es porque el zener de 5w del ramal positivo esta algo mas caliente que el de el negativo

 

[sergiot]

Cuando un zener se calienta, es porque por él circula mas corriente de la que soporta, y eso pasa cuando el resto del circuito no consume la corriente que deberia, por lo cual el zener tiene que drenar casi toda la corriente que pasa por la resistencia, se supone que cuando se calcula el valor de la resistencia, se tiene que basar en la corriente que consume el circuito el circuito, mas la corriente minima que necesita el zener para funcionar, que suele rondar los 10 a 20mA

 

[Charly16]

Ayer tuve encendido el amplificador durante 4 horas funcionando bien. (sin la lampara en serie) Si es cierto, que el diodo
se calienta. Al tacto tocándolo con el dedo puedo mantenerlo al menos 15 segundos sin retirarlo. He visto en el datashett
del zener de 5w. 1N5363 que su temperatura máxima de funcionamiento es de 150ºc
El próximo día llevare la sonda del polímetro para chequear su temperatura. La duda, es si la temperatura en el zener
es lo normal en este diseño de amplificador concreto del año 80. Me refiero, a que tal vez sea normal la temperatura y al cambiar el zener defectuoso de 6v8 ya este ya reparado, o no esta del todo reparado y su temperatura sea un aviso. El amplificador tiene 150w. de potencia.

 

[sergiot]

Si tiene un zener de 5W, es por algo, tambien puede suceder que el estar en "reposo" el consumo del resto del circuito sea muy bajo, y el zener es el unico que está consumiendo despues de la resistencia, proba de aplicar señal y ver que pasa, cuando el resto del circuito empiece a consumir, le quitaran corriente al zener.

 

[Charly16]

Gracias sergiot. Lo comprobaré y comento resultado.

 

[analogico]

es lo normal en este diseño de amplificador concreto del año 80. Me refiero, a que tal vez sea normal la temperatura y al cambiar el zener defectuoso de 6v8 ya este ya reparado, o no esta del todo reparado y su temperatura sea un aviso. El amplificador tiene 150w. de potencia.

Los zener y las resistencias son solo para la parte del preamplificador que es de muy baja potencia,
es normal que se entibie si calienta mucho es que algo esta fallando.

 

[ricbevi]

Si un Zener calienta es porque esta consumiendo (cerca a sus limites), corriente a fin de estabilizar la tensión que es su función.

Causas probables:

1) un mal calculo del valor de la resistencia limitadora o poco consumo en general del circuito que esta alimentando lo que fuerza a que el Zener redoble su trabajo para estabilizar.

2) mayor tensión de alimentación de línea(en ese tipo de reguladores con trasformador y puente rectificador) y por ende una mayor tensión a la salida del rectificador que incrementa el trabajo del Zener y la resistencia para limitar la tensión estabilizada de salida.

Combinación de ambas y/o variantes, más la que no me acuerdo ahora

Descarta estas pero en general en esa época no se "tiraban de los pelos" por el consumo/optimización de los esquemas y tampoco es que había mucho a mano como un 7806 o similar para evitar el uso de una resistencia y Zener para bajar la tensión sin ser una "estufa".

Si no quieres intervenir demasiado, incrementa el valor de la resistencia y su potencia de disipación para que este trabaje dentro de sus posibilidades de disipación de temperatura "mas cómodo" o el valor de disipación en Watts del Zener.

Ojo que el día que la tensión de línea sea pobre, puede estar muy justa la diferencia para que el Zener actúe y la tensión puede caer un poco.

 

[Charly16]

Si no quieres intervenir demasiado, incrementa el valor de la resistencia y su potencia de disipación para que este trabaje dentro de sus posibilidades de disipación de temperatura "mas cómodo" o el valor de disipación en Watts del Zener.

Muchas gracias ricbevi por el aporte.
La resistencia actual es de 330 ohms y 4w. porque valores lo cambiaras tu, para como comentas no intervenir mucho.

 

[Dr. Zoidberg]

Mirá, esto no es cuanto sí o cuanto no a las adivinanzas. Al menos hay que sacar algunas cuentas para saber de que estamos hablando, ok???
Si tenes una resistencia de 330 ohms y 4W podemos estimar que por esa resistencia circulan 80mA si consideramos el margen de seguridad típico.
Si por ahí pasan 80mA, eso es lo que zener va a tener que soportar en el peor caso, y va a disipar 30V x 0.08A = 2.4W. Ya que el zener es de 5W no corre ningun riesgo, pero se va a calentar bastante...que es lo que ocurre.
Probablemente hay un problema de diseño o pseudo reparación incorrecta, y la única solución es tener y analizar el esquema.

 

[ricbevi]

Muchas gracias ricbevi por el aporte.
La resistencia actual es de 330 ohms y 4w. porque valores lo cambiaras tu, para como comentas no intervenir mucho.

Con 470 el consumo pasaría a unos 50mA, hay que ver si esto no afecta al normal desempeño de toda la etapa como ya te adelante sobre todo cuando la tensión de línea no sea 220V si no mas baja.

Esto es el juego de la "distribución de la sabana/manta".

El diseñador tubo en cuenta una serie de parámetros a la hora de implementar el diseño donde ese equipamiento tenia que funcionar dentro de ciertos criterios que se toman como estándar. Tu puedes optimizar tu aparato según los propios o los que sabes seguramente que ocurrirán.

Ejemplo de esto puede ser que en el caso de vivir en un lugar donde se sabe que la tensión de línea es estable y casi nunca inferior a 220Vac, se puede incrementar dicha resistencia para que el Zener no trabaje "caliente" y la corriente que circule, este mas cercana al limite con lo que consume el circuito a su máximo requerimiento tomando un margen de seguridad mas bajo que lo habitual que el que se tomaría para un diseño estándar.

 

[Charly16]

Hola de nuevo. Mañana me van a dejar un amplificador exactamente igual, mismo modelo.
Realizare algunas medidas y comparaciones y comento lo comprobado.

 

[Charly16]

Me han dejado un amplificador igual al que estoy comprobando para tomar algunas medidas y comparar el diodo zener que se calienta.
Por desgracia, el amplificador esta averiado, aunque si que enciende, cuando lo pongo a sonar se escucha muy bajo y distorsionado.
El que tengo yo, aunque se clienta el zener suena perfecto.
Aun así, he tomado algunas medidas de voltajes y temperatura que voy a comentar.
para estas mediciones, los dos amplificadores están conectados a la misma toma de red, La tensión ahí medida es de 230v.

Medida después del transformador en alterna. Amplificador que se calienta el zener.
Medido a la entrada del puente rectificador sin carga 77v. AC
Medida en los condensadores de filtrado +56 0 -56v. con la carga conectada
Medida en los dos zener +31,5v y -29,7v. con la carga conectada

Medida después del transformador en alterna. Amplificador prestado.
Medido a la entrada del puente rectificador sin carga 84v. AC
Medida en los condensadores de filtrado +61 0 -61v. con la carga conectada.
Medida en los dos zener +41,2v y -31,4v. con la carga conectada.

Medida temperatura en el amplificador que se calienta el zener.
Sonda en zener ramal positivo. Entre 82 a 85ºC
Sonda en zener ramal negativo. Entre 44 a 46ºC

Medida temperatura en el amplificador prestado.
Sonda en zener ramal positivo. Entre 28 a 30ºC
Sonda en zener ramal negativo. Entre 40 a 42ºC
Como ya he comentado al principio, El amplificador prestado suena muy bajo de volumen y distorsionado.
Quizas que la tensión es de 41,2v. medido en los extremos del zener ramal positivo tenga que ver con la distorsión.
Pero es de destacar la diferencia 7v. en los voltajes de salida de los transformadores de alterna, siendo estos aparentemente
idénticos.
Olvide comentar. las temperaturas en los zener, se han tomado durante 45 minutos en todos los casos.
La sonda se ha sujetado al cuerpo del zener rodeando la sondad de medida al cuerpo del diodo con una brida de plástico.

 

[sergiot]

Me llama la atención de los casi 10V de diferencia en el zener positivo, entre y otro amplificador, hay algo muy mal por ese lado.

 

[Charly16]

Me llama la atención de los casi 10V de diferencia en el zener positivo, entre y otro amplificador, hay algo muy mal por ese lado.

Si. Bastante raro. Los dos zener que tiene son como los que tenia el otro, son BZV48C30 que parecen ser los originales.
Este amplificador que me dejan para probar, tiene algunos diodos soldados por debajo de la placa del preamplificador que
ni siquiera existen en el que tengo yo. Hay montados en dos partes de la placa un zener de medio vatio creo que de 2.7v en serie con otro tipo 1N4148 de encapsulado tipo antiguo y luego en otra parte mas, hay 3 diodos en serie, montados chapuceramente pero
no he visto bien la referencia, parecen tipo 1N4007 aunque en este ultimo caso, la placa del mio si lleva 1 diodo pero por encima
de la placa.
Dejo aquí las fotos de los diodos soldados por debajo pero ya digo que eso es una
chapuza. Parece ser que este amplificador tuvo una avería y cuando lo repararon se lo dejaron sonando pero muy bajo de volumen y saturado.
De todos modos hablando de el amplificador que se calienta el diodo. Esta claro que la otra fuente saca 5 voltios mas. Una 61v. y esta 56v.
El diodo aguanta hasta 150º según el fabricante. la temperatura máxima medida en el diodo es de 85º Si tengo 56v. Seria bueno subir la resistencia de 330 ohms un poco en los dos ramales? Que el transformador en alterna tenga 7v. mas siendo idéntico, puede ser que el fabricante
mando cambiar la cantidad de vueltas al transformador. En los 80 este tipo de transformadores con alguna salida extra se mandaban hacer
de encargo.