Raadsel

Ook al heb je je hele werkzame leven met elektronica je boterhammen verdient, dan nog kom je soms voor raadsels te staan en het volgende is er eentje van.
Er kwam iemand langs met de vraag of ik een speciaal relais kon repareren, in de installatie waar deze uitkwam was inmiddels wel een nieuw geplaatst, maar er zaten er nog 5 in die mogelijk stuk konden gaan gezien de leeftijd en dan was het wel prettig om er eentje op reserve te hebben.
Bovendien ging het om een bedrag van ca. € 400,- per stuk!
Het betrof hier een omschakelrelais van een intercominstallatie.
Het kastje was echter niet zonder meer te openen, op de 4 hoeken zat het vast met felsbusjes zodat behalve montage op een din rail het ook nog bevestigd kon worden met schroefjes.

Nadat de busjes waren uitgeboord, kon het kapje eraf en had ik het printje in handen.
Als ik een onbekend stukje elektronica moet repareren, dan is het eerste wat ik doe duidelijke foto’s maken van voor en achterzijde van de print en de schakeling(etje) op schema zetten.
Ik ben in het rijke bezit van 2 grote monitoren dus met voor en achterkant lekker uitvergroot voor je neus is dat een genot om te doen.
Het bleek uiteindelijk een relatief simpele schakeling te zijn, 2 ingangen met een optocoupler en een set/reset opgebouwd met de 4 comparatoren van een LM339N gevolg door een darlington uitgangstrapje welke 2 printrelais (parallel) aanstuurt. Op zich niks bijzonders dus.
Na wat meten en testen bleek dat set/reset prima werkte maar de darlington uitgang schakelde niet meer.
Er zaten 2 stuks PN2222 in, deze had ik niet maar na wat vergelijken zou de 2N3904 het ook prima moeten doen. Bovendien zijn ze “pin compatible”
Even de zuigbout aan en 2 nieuwe torretjes erin en klaar is klara (dacht ik tenminste).
Niet dus, het resultaat was nog steeds hetzelfde.
Na wat verder puzzelen kon ik alleen maar de conclusie trekken dat de transistors verkeerd om op de print zaten! Ik had de nieuwe er op exact dezelfde manier ingezet !
Goed, alles nog maar eens driedubbel te hebben nagezien en vergeleken met de div. datasheets was er geen andere conclusie meer mogelijk; de transistors zaten er verkeerd om in, maar ook de oude hadden verkeerd om op de print gezeten!!

Na ze te hebben omgedraaid werkt de schakeling dan ook probleemloos.
So far, so good zou je zeggen, maar ja zoiets laat je niet zo gauw los.
Want: 1. volgens zeggen heeft het relais ruim 20 jaar prima gewerkt in de installatie!
2. het relais was absoluut ongeopend toen ik het in handen kreeg, niets wees erop dat
er ook maar een enkele poging gedaan was om het te openen.
3. omdat ik vooraf duidelijke foto’s heb gemaakt voor dat ik er ook maar iets aan ging
doen en dus weet ik 1000% zeker dat ze al af fabriek verkeerd om ingezeten hebben!

Ik heb de oude torretjes nog even gemeten en ze vertonen geen sluiting maar eentje heeft wel een hele lage β (ca.10)

Blijft dus de vraag: hoe heeft dit ooit kunnen werken en waarom werkt het dan niet opnieuw met 2 nieuwe transistors? weliswaar niet exact hetzelfde type, maar toch..
Nu weet ik wel dat de collector en emitter redelijk gelijk opbouw hebben (heeft te maken met de dotering van de basis) en heb ik ook wel eens meer schakelingen gezien waarin transistoren (bewust) verkeerd om worden toegepast o.a. in een sample & hold of als mute in een mengpaneel, maar nooit op een dergelijke plek in een schakeling.
Kortom, ik kan het niet verklaren en ben erg benieuwd of iemand anders er een verklaring voor heeft.
Of mogelijk kan iemand het simuleren in een of ander software pakket?

Het schema (alleen de uitgangstrap) zoals het zat (af fabriek!)

Zoals het nu zit.

Fotootje van de print met de originele transistoren er nog in, alleen de LM339 is even verwijderd om goed te kunnen meten.

Dus voor de eer en glorie, wie het weet mag het zeggen…
m.vr.gr.
Anton van den Oever