Uciekający rezystor czyli o zachłanności księgowych.

Może to zabrzmi dziwnie, ale dla mnie technika jest sztuką optymalizacji. Wybór rozwiązania, użytej technologii czy nawet narzędzia zawsze prowadzi do poszukiwania Złotego Środka. Rozwiązania, które przyniesie określony, oczekiwany rezultat (zawsze pozytywny) przy minimalizacji kosztów, wysiłków i nakładów. Inżynierowie są wirtuozami w takim żonglowaniu zasobami by tej sztuce sprostać. I to jest fajne, to daje siłę do działania i pasję w zawodzie. Chociaż ostatnio naszemu fachu coraz częściej psują krew księgowi, którzy w głupim wyścigu o krótkotrwały zysk wymagają byśmy robili taniej czyli gorzej. By nasze dzieło się psuło – bo to oni na naprawach jeszcze spróbują zarobić. O planowanej śmierci już pisałem.

Czasami, gdy popuścimy sobie wodze fantazji, zamarzymy się, to wtedy z zazdrością spoglądamy w stronę takich projektów, gdzie nie było dogmatu zysku (a przynajmmniej nie był na pierwszym miejscu) i można było rozwinąć tą inżynierską kreatywność. Oprócz takich wielkich technologicznych projektów jak np. Apollo czy Manhattan, to teraz dla nas tak na wyciągnięcie ręki jest Audiofilia. Już w tym samym słowie tego techniczno-artystycznego zjawiska (tak to określę - bo to bliższe wierzeniom, niż nauce czy dziedzinie techniki) jest miłość, a jak wiemy ta z kosztami się nie liczy. Czasem działa poza prawami fizyki lub im wbrew, ale za to sięga tam, gdzie tylko wybranym dane jest dojść – do krainy doznań absolutnych, przynajmniej akustycznie absolutnych. Ja, jako obdarzony słuchem co najmniej marnawym, nawet kiepskim, nie poważam się dyskutować o krystaliczności dźwięku, szerokości bazy czy muzykalności brzmienia. Może głuchy jak pień nie jestem, ale ja tego nie słyszę, i już. 

Zaiste - niezwykły. Jest wygląd, są lampy - musi być i brzmienie.

Tym bardziej ciekaw byłem sprzętu, który trafił do naprawy u Zygmunta. Kolega mój zasłużenie wyrobił sobie markę człowieka, który wszystko co z prądem związane naprawi. Skutkuje to tym, że trafiając do niego kolejne radia, gramofony, magnetofony czy wzmacniacze. I taki właśnie wylądował. Audiofilski wzmacniacz na lampach KT88 i o tak niezwykłym kształcie, że z pewnością czymś tam zdeterminowanym, rozchodzeniem się jakichś fal czy wibracji. Naprawdę, wyglądał niezwykle i podobno tak samo grał, tyle że przestał. Nie działał jeden kanał, drugi coś tam gorzej działa. Jak wiadomo do tego rodzaju sprzętu bardzo trudno, powiedzmy jasno - niemożliwym jest pozyskanie podstawowej inżynierskiej mapy tj. schematu ideowego, toteż obawy przed naprawą były. Szczęśliwie dla sytuacji całej, w trakcie przenoszenia wypadł element – ot, zwyczajny rezystor.

Corpus delicti - przygrzany rezystor.

 Zazwyczaj takie elementy nie wysypują się przypadkowo – powód musiał być. A jak jest powód to już można zacząć dochodzenie.  Po otwarciu od spodu wzmacniacz pokazał swoje wnętrze, no powiem inżynierskim okiem – zachwytu już nie było. Widać elektronika nie była efektywnie chłodzona, sprzęt na duże ciepło narażony – swoje wycierpiał. Nawet koszulki izolacyjne postrzępiły się. 

Patrzymy do wnętrza wzmacniacza po zdjęciu spodniej pokrywy czyli na "sufit" podstawy - a tam cała elektronika. 

Wiadomo -  tu wygląd się liczy, nie bardzo jest jak w polerowanej blasze jakąś dziurę wywiercić, o założeniu wspomaganego chłodzenia nie wspominając. Też bym się nie cieszył, gdyby mi przy odsłuch jakiś wentylator wył. Już tego wyjca w laptopie mam dość, choć jak wspominałem przygłuchy jestem, co audiogramem certyfikowanym potwierdzone.  Trudno – warunki w których pracuje elektronika to taki kompromisowy krok wstecz. No dobra, ale co jest uszkodzone?  Dokładnie trzeba było obejrzeć płytki, aby znaleźć miejsce gdzie oryginalnie był ten znaleziony rezystor – znalazł się w stabilizatorze napięcia. 

Stąd rezystor uciekł. R16 10kom.

Został wylutowany! Właściwie samo-wylutowany. Jedynym rozumnym wytłumaczeniem (poza cudami) jest to, że rozgrzał się na tyle, by puścił lut cynowy! Czyli do ponad 200 stopni Celsjusza! Rezystor zamontowany był do góry nogami i po prostu wypał przerywając obwód. Taki, chyba nie zamierzony bezpiecznik termiczny. No dobra, ale jak tak się stało? Analiza Zygmunta wydaje się prowadzić do jednego logicznego wytłumaczenia.

Schemat zrysowany z oryginału. Ciekawi mnie tylko użycie w tym miejscu kondensatorów 100pF. Ja bym już raczej dał rezystory, aby lepiej rozłożyć napięcie. Nie dyskutuję - konstrukcja audiofilska.

 Rezystor w układzie redukował wyprostowane napięcie anodowe dla stabilizatora napięcia zrealizowanym na diodach Zenera (w sumie 382V) wspomaganych wysokonapięciowym tranzystorem mocy. O ile dla napięcia zasilana 220V spadek napięcia na tym rezystorze wynosił 80 V, a prąd  8 mA to moc wydzielana 0,7 W. Rezystor 1W dobrany byłby prawidłowo, nawet księgowy by się zgodził. Ale tu praktycznie nie ma odbioru ciepła, ba płytka drukowana jest na górze montowana, gdzie to ciepło zgodnie z prawami fizyki się zbiera. Lepiej byłoby większy dać, ale księgowy pewnie zabronił. Zresztą te obecne rezystory 1W jakoś tak mają wielkość jak 0,25W z poprzedniej epoki, coś mi się wydaje, że ta moc to taka „deklarowana”, w określonych warunkach rozpraszania ciepła wyznaczona i przy określonej żywotności. To tak ak z deklarowanym zużyciem paliwa w samochodach. Księgowy już zadbał, by te tańsze 0,25W jako 1W sprzedawać. Przy dziesiątkach czy setkach milionów sztuk to już są grube pieniądze, nawet gdy koszt na sztuce to ułamek centa. Rezystor był bohaterski – tą temperaturę dzielnie znosił.  Ale gdy (niezależnie od zamiarów konstruktora) podniesiono nam napięcie w sieci nominalnie o 10V, a praktyce nawet więcej (co sam doświadczam, a posiadacze fotovoltaliki jeszcze bardziej) to przy powiedzmy 110 V na rezystorze to prąd rośnie do 11 mA, a moc wydzielana z kwadratem napięcia wzrosła do 1,2 Wat.

Samo-wytopienie lutowia.

 Co z kolei przełożyło się na temperaturę i w konsekwencji wytopienie lutowia cynowego. Mamy rozwiązanie. No można teoretyzować, czy te luty nie powinny byś czystym srebrem czynione – wszak to audiofilska konstrukcja, ale pamiętajcie – księgowy.  A drugi kanał – tam okazało się, że rezystor wytrzymał, a diody Zenera nie – zasada ta sama – większe napięcie-> większy prąd i moc.

W drugim kanale poległy diody.

Diody Zenera niby to pracowały na swoich granicznych parametrach, ale zły montaż płytki (do góry nogami) po czasie przyczynił się do ich przegrzania, które najpierw dostawały zwarcia i lawinowo psuły pozostałe elementy układu zasilacza. Odeszły więc one do krainy wielkiej oporności, a tranzystor pozostawiony sam sobie (no, w tym kanale z rezystorem polaryzującym) przewodził podając pełne napięcie na lampy sterujące. Te były dzielne  – grały jak złoto, może nawet lepiej. Lampy więc wszystko wiadomo.

Wniosek z całej historii – no cóż, każdą konstrukcję nawet tak wysublimowaną przez audiofilskie podejście i nawet podpartą porządną inżynierską wiedzą (wolty, ampery i waty) mogą spotkać takie zmiany i regulacje prawne, których nie przetrzyma. O podniesieniu napięcia w sieci zasilającej już pisałem, dlaczego tak zrobili to chyba tylko prawnicy i finansiści mogą wytłumaczyć. Znów coś zepsuli na tym świecie.   Widać, że my inżynierowie musimy jeszcze wziąć pod uwagę dodatkowy czynnik, i to trudny do obliczenia i ujarzmienia - zachłanność księgowych. 

Przy montażu Zygmunt stwierdził brak jednej podkładki - uciekła się i ukryła pośród elektroniki. Co może spowodować kawałek metalu w niewłaściwym miejscu  - łatwo się domyśleć. Zwarcie i ... magiczny dymek.  Mój ZOPAN taką wadę posiadał, gdy go uszkodzonego kupiłem. Ładnych kilka minut trwało zanim się podkładka szczęśliwie odnalazła. My inżynierowie świat naprawiamy, psują inni.