Lebensdauer NAD C326BEE

[crz]

Hallo zusammen,

habe mir vor ein paar Tagen ein NAD C326BEE Verstärker zugelegt. Ich bin mit dem Gerät sehr zufrieden bis auf eine Ausnahme: Es ging nirgendwo (Internet Beschreibung, Bedienungsanleitung, Beratungsgespräch im Fachhandel) hervor, dass das Gerät in der Treiberstufe im Class A Modus läuft und daher im Leerlauf schon sehr warm wird. Nach ein/zwei Stunden staut sich im Gerät die Hitze auf ungefähr knapp 50 Grad (Der Einbau ist nicht optimal: der Tuner steht drunter und über dem Gerät sind nur 3cm über dem Gerät frei. Aber auch freistehend kommen ca. 43 Grad zusammen). Die Leistungsaufnahme bei warmem Gerät beträgt ca. 45 Watt, was für mich noch tolerabel ist.

Was ich mich frage: Wie lange hält das Gerät den thermischen Streß aus? Im Sommer wird die Innentemperatur vermutlich Richtung 60 Grad wandern. Die Kondensatoren in direkter Umgebung der heißen Class A Treiber Kühlkörper tragen zwar die Aufschrift "CSC Vent -40 +85°", aber die Frage ist doch wie lange?

Mir schwebt die "10 Grad Regel" im Kopf herum, nach der die Lebensdauer bei von elektronischen Bauteilen pro Erhöhung um 10 Grad sich halbiert...

Viele Grüße
Christian

[walwal]

Kommt Zeit, kommt Tod.
Die 10 Grad-Regel wird schon stimmen. Kannst du einen Lüfter unterbauen?

Wenn ich gemein wäre, würde ich sagen: Class D kaufen und die Heizung zurückgeben.

[Frank Schölch]

45W sind nicht viel, Class D braucht auch diese Größenordnung. Bringt also keinen signifikanten Gewinn. Notfalls Ruhestrom etwas runterdrehen. Lebensdauer wird höher sein als bei Class D, siehe andere Beiträge.

Den Halbleitern machen 50 oder 60°C nicht viel aus. Der Hauptkühlkörper sollte keine 60°C erreichen, sonst würde ich den Ruhestrom zurückdrehen. Die silbernen Kühlkörper der Treiber dürfen ca. 50°C erreichen, das schadet nicht. Empfindlich reagieren die Elkos und die Platien auf Temperatur. Je nach Qualität sind die 85°°C Elkos mit einer Lebensdauer von z.B. 4000h bei 85°C angegeben. Bei 55°C entspricht dies ca. 4 Jahren. Dann sind diese jedoch nicht defekt, sondern sie halten die Grenzdaten im Datenblatt nicht mehr sicher ein. Der ESR z.B. kann sich dann verdoppelt haben. Für die Funktion ist dies irrelevant, das Gerät wird um eine Vielfaches länger funktionsfähig bleiben. Gerissene Lötstellen sind ein anderes Problem, hier hilft nur vollständiges nachlöten. Ab ca. 70°C wird auf Dauer die Platine beschädigt. Die Lötaugen lösen sich ab, das Grundmaterial zersetzt sich und Verfärbungen werden sichtbar. Solche effekte sind auf schlechtes Design zurückzuführen.

[squeeze]

ihr zwei...ihr neckt euch gerne hab ich das gefühl

[Frank Schölch]

Nur fachliche Korrektur verdreht dargestellter Fakten!

[Rheinhessen-Jones]

Class D kaufen und die Heizung zurückgeben.

Na ja, das ist nicht 100% richtig... Die Elkos an der Power-Bridge meiner HiFiakademie-Endstufe (22µF/63V, Yageo 105°) besitzen nach 4 Jahren (allerdings auch mit durschnittlich 10h/Tag Betriebszeit)nur noch gut die Hälfte der Kapazität. Da wo die eingebaut sind, recht nah am Kühlkörper , wirds auch ganz schön warm... außerdem erwärmen sich die Elkos in desem Falle auch selbert durch den Wechselstrom.

[crz]

Hallo Frank,

kennst Du den C326 BEE näher? Hier: http://www.stereo.de/index.php?id=547
ist unten ein Bild vom Innenleben des Gerätes zu sehen. Der schwarze Kühlkörper an den großen Endstufentransistoren kühlt bei geöffneten Gerät schnell auf knapp 30 Grad ab. Bei geschlossenem Deckel erwärmt er sich auf die im Geräteinneren gestaute Temperatur. Dies sind je nach Aufstellung ca. 43 (frei) bis 48 Grad (auf dem Tuner stehend).

Was sehr warm wird sind die insgesamt 12 silbernen kleinen Kühltürmchen mit jeweils einem Transistor dran. Mit der Hand kann ich die Kühlkörper nur ein paar Sekunden anpacken. Ein Temperatursensor (von einem Außenthermometer, funklos) hat 57 Grad angezeigt nachdem ich ihn einige Minuten oben draufgedrückt habe. Von daher gehe ich von mindestens mal 60 Grad aus. In der direkten Umgebung der Kühlkörper liegen etliche kleine Kondensatoren, hier staut sich die Wärme auf knapp 50 Grad.

Der "Wärmestau" im Gerät ist von NAD wohl z.T. beabsichtigt, so finden sich unten nur unterhalb des großen Hauptkühlkörpers und des Netzteils Lüftungsschlitze, rechts von den Endstufentransistoren aber nicht mehr. Der Deckel hat rechts und links Schlitze, in der Mitte, gerade wo die acht silbernen Kühlkörper die große Hitz erzeugen sind keine Schlitze im Blech. Dies geht auch aus einem e-mail hervor, das ich vom NAD Support bekommen habe:

"Eine Temperaturmessung haben wir ehrlich gesagt am C326BEE noch nicht
vorgenommen. Bekannt ist jedoch, wie bereits erwähnt, das das Gerät
insgesamt relativ warm wird und einzelne Bauteile sogar heiß werden.
Die Haltbarkeit wird durch die relativ hohen Temperaturen in der Regel
nicht negativ beeinflusst. Die verwendeten Bauteile sind für diese
Temperaturen ausgelegt, und viele von ihnen klingen sogar erst richtig gut
wenn Sie etwas wärmer werden.

Dass das Gerät im warmen Zustand mehr Leistung aufnimmt als im kalten
Zustand liegt daran, das Sich der Ruhestrom und damit der Arbeitspunkt der
Endstufen erst einpegeln muss. Auch dieser Vorgang ist normal.

Auch der C316BEE und der C356BEE arbeiten teilweise mit Wärme entwickelnden
Class-A Schaltungen. Erfahrungsgemäß wird die Wärmeentwicklung der beiden
Geräte allerdings als geringer wahrgenommen als beim C326BEE.
Sie sollten sich vor einem möglichen Umtausch des Gerätes bei Ihrem
Fachhändler ein Bild von der Wärmeentwicklung der beiden Geräte machen."

Kann ich bei der Class A Schaltung zumindest davon ausgehen, dass dieser Teil des Verstärkers (Treiberstufe) nicht noch mehr Wärme erzeugt, wenn man lauter hört?

Um noch mal auf die Langzeitstabilität zurückzukommen, kann ich den Bauteilen ansehen, welche Qualitätsstufe sie haben? Die kleinen blauen Kondesatoren in unmittelbarer Nähe der "Heiztürme" tragen alle die Aufschrift "CSC Vent -40 +85°". Die großen Netzteil-Elkos (15.000µF, 63V) sogar "+105°". (Nebenbei: Ist 4000h ein gute oder schlechte Qualität?)

Was den Ruhestrom angeht: wie geht das genau? Also: wo wird das eingestellt? Drehe ich da einfach irgendwo was runter oder muss man was auslöten und messen? Was ist der Nachteil davon, wenn der Ruhestrom niedrieger ist? Was passiert, wenn er zu niedrig ist?

Viele Grüße
Christian

[Frank Schölch]

Im Allgemeinen sind geringere Temperaturen zu bevorzugen, weil eben die statistische Ausfallrate sinkt und auch die Lebensdauer bis zum Ansteigen der Ausfallrate sich verlängert. Problem hierbei: an einem gegebenen Design ist mechanisch nur schwer etwas zu ändern, Platz und Montagemöglichkeiten für größere Kühlkörper sind z.B. kaum vorhanden.

In Bezug auf Halbleiter sehe ich wenig Bedenken. Man sieht zwar, dass auch hier die Ausfälle bei hoher Belastung steigen (z.B. der TO-92 5V Regler im Philips L6.2), 60°C würde ich aber noch als unkritisch einstufen. Ist zwar keine schöne Auslegung, aber es ist okay.

Die Elkos sind in diesen Geräten kaum mit Ripplestrom beansprucht und selbst wenn sie einen Großteil an Kapazität verloren haben und der ESR um Faktor 10 gestiegen ist, wird sich dies kaum zeigen. Ein gewisses Problem sind auslaufende Elkos, weil die lauge dann die Platine verätzt. Dies sollte innerhalb der ersten 10 Jahre keine Rolle spielen. Bei einer Rotel RC-990 waren aber schon 4 Elkos am auslaufen und zu erstzen. Wichtig ist, dass man dies rechtzeitig bemerkt. Wenn es beim nachlöten der Platine im Bereich der Elkos zischt, besteht Handlungsbedarf. Im Allgemeinen würde ich in Nobelgeräten den Einsatz hochwertiger Elkos (Matsushita, Nichicon, Rubycon,....) erwarten. Allerdings sind die auch nicht fehlerfrei, denn die ausgelaufenen Elkos in der Rotel waren gerade von Matsushita. Da hilft eigentlich nur ein offenes Auge und rechtzeitiges Handeln.

Das mit Abstand größte Problem bei Hitze ist, dass sich die Platinen thermisch zersetzen. Dieser Vorgang geht über Jahre und beeinträchtigt die Funktion anfangs nicht. Bei erforderlichen reparaturen fällt dann aber auf, dass sich trotz sorgfältiger Arbeit Lötaugen ablösen. Im Gegensatz zu den eigentlich immer reparablen Schaltungen sind die Platinen eben wirtschaftlich nicht austauschbar. Man könnte natürlich das Layout abzeichnen und für 300 EUR ein Einzelstück als Sonderplatine bestellen - aber das ist unwirtschaftlich. Störend ist, dass bei HiFi Geräten oft billige Platinen im Einsatz sind. Hartpapier oder bestenfalls preiswertes FR4.

Somit ist immer ein gewisser Verschleiß existent, welcher die Lebensdauer begrenzt. Wie beim PKW mag dies je nach Fabrikat und Modell unterschiedlich sein, aber die Wirkung ist unvermeidlich. Die meisten Fahrer von Standardmarken wie z.B. VW sind trotzdem zufrieden, weil die Lebensdauer den Erwartungen entspricht. Und die meisten HiFi Besitzer sind zufrieden, wenn das Gerät 10 oder 15 Jahre hält. Dies ist auch mit Wärmeentwicklung möglich.

Möglichkeiten:
-Gerät nicht 24h am Tag eingecshaltet lassen

-Gerät gut belüftet aufstellen. Die früher oft gesehene Stapelei im Rack ist nicht zu empfehlen. Gut sind offene Racks mit einzelnen Böden und ausreichend Abstand

-Nach Garantieende evtl. einzelne Punkte verbessern. Wenn z.B. einzelne Widerstände zu heiß werden, größere Alternativen mit mehr Abstand zur Platine einlöten oder bei Transistoren zusätztliche oder größere Kühlkörper anbringen.

-Geräteauswahl sorgfältiger durchführen. Wobei es kaum perfekte Geräte gibt. Z.B. in der RB990BX wird der Spannungsverstärker (2SA1142/2SC2682) auch gut 60°C heiß. Das habe ich so gelassen und bis heute gab es an dieser Stelle keine Probleme. Platz für größere Kühlkörper ist dort nicht und eine Änderung der Schaltung (4 Widerstände ändern) wollte ich nicht durchführen, da die Temperatur noch erträglich war. Den Ruhestrom der Endsdtufe habe ich allerdings etwas reduziert und ab Werk war der eh falsch eingestellt. In der HCA2200 werden einige Leistungswiderstände z.B. an den Relaisspulen oder der Betriebsspannungserzeugung für die Eingangs-OPs sehr heiß. Ich habe diese erneuert und auf größtmöglichen Abstand gelötet.

Dass Bauteile in heißem Zustand besser klingen halte ich für Falsch. Wenn das Gerät bei höheren Temperaturen messbar bessere Werte hat, ist die Ruhestromstabilisierung unzureichend. Je nach Entwicklungsaufwand / Feinabstimmung kriegt man dies mit einem einfachen, aber gut abgestimmten VBE Multiplizierer im Bereich 20°C...80°C auf +/-20% genau hin. Ich habe bei der PA Endstufe es von Faktor 6 (extrem, Ruhestrom stieg bei heißen Transistorne und einschaltendem Lüfter zwischenzeitlich von unter 20 auf über 100mA) auf Faktor 2,5 verbessert. Das ist an sich nicht perfekt, aber ausreichend. Wichtig ist auch, dass der Ruhestrom bei Schwankungen der Betriebsspannung näherungsweise konstant bleibt. Dies schaffen viele Geräte nicht, obwohl es hierfür einen einfachen Trick mit einem niederohmigen Widerstand gibt.

[crz]

So, ich habe jetzt mein Rack umgebaut. Der Amp steht jetzt ganz unten und hat nach oben 5 cm Luft. Die Temperatur am großen Kühlkörper (die im Leerlauf grob mit der Innentemperatur des Geräts übereinstimmt) pendelt sich nach 2 Stunden bei 42 Grad ein. Ich denke damit kann ich leben und werde das Gerät behalten ...

[crz]

Hab das Gerät nun doch umgetauscht, weil mir das zu bunt bzw. heiß wurde. Habe jetzt ein C316 BEE (ist das kleinste Modell von NAD). Der wird zwar immer noch wärmer als meine Yamahas aber die Wärme staut sich nicht so im Gerät. Leistungsaufnahme warm ca. 22 Watt im Leerlauf, Kühlkörper 40 Grad aber das Gerät fühlt sich von oben nicht heiß an ...