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

Anton- Het is geen droom- je hebt gelijk!
Zou niet moeten kunnen werken volgens LTSPICE!
Even snel met ltspice, met de 2n2222- duurdere versie van de pn2222.
Heb ik.
Fout: LM339= L> VRel= 0, LM339= H> VRel= 0.2V
Goed: LM339= L> VRel= 0, LM339= H> VRel= 6.7V
Ben@

Anton,

De Emittor en Collector van de 2N2222 en 2N3904 zijn toch anders precies averechts?

Bovendien zijn ze “pin compatible”

2N2222 is fig 7a
2N3904 is fig 7e

Anton,

De Emittor en Collector van de 2N2222 en 2N3904 zijn toch anders precies averechts?

Daar heb je 100% gelijk in, alleen zaten er geen 2N2222 maar een PN2222 in.
Zie ook de reactie van Ben (hierboven)
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Als ik naar de afbeeldingen van Ben kijk waar de E - B - C aansluitingen worden weergegeven dan zijn de PN2222, 2N2222 en de 2N3904 alle pin-compatible.

Echter zoals ik eerder liet zien zijn volgens mij de 2N2222 en de 2N3904 in deze behuizingen niet pin-compatible.
Hier is er een tegenstrijdigheid.

Wel een leuk raadsel

Ook ik kom niet verder dan dat de originele 2222 toch een andere pin-setting hadden.
Ook omdat al een niet zo standaard aanduiding staat PN2222.

Het masker geeft aan dat de torren origineel betreft positie goed staan.

Kun je nog 1 van de oude torren testen?
Of zijn ze echt helemaal pfff.

Ik heb zo'n PEAK Atlas DCA75 en die kan o.a. automatisch de pinsettingen uitvogelen.

Anton,

De Emittor en Collector van de 2N2222 en 2N3904 zijn toch anders precies averechts?

Daar heb je 100% gelijk in, alleen zaten er geen 2N2222 maar een PN2222 in.
Zie ook de reactie van Ben (hierboven)
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Hallo Anton,

Je moet altijd uitkijken met die wat "minder standaard" types. Ik ben er ook wel eens tegenaan gelopen dat een transistor van merk A net omgekeerd is van merk B, terwijl het toch om hetzelfde type gaat. Zoeken op het web laat dat ook al zien:

Dus het is goed opletten welk merk je hebt, en dan de bijbehorende datasheet er bij pakken.

Overigens is het wel mogelijk om in een schakeling de emitter en collector om te draaien. Dat heet "Reverse active mode". Er wordt wat over verteld op het web: https://electronics.stackexchange.com/questions/227319/why-does-the-transistor-work-with-collecto... . Ik heb me et verder niet in verdiept, maar voor zover ik zag, kun je daarmee een veel lagere kniespanning krijgt.

Otto

--
Ohm sweet Ohm...

Andere hypothese dan verschillende aansluitingen:

De stroomversterking met collector en emitter verwisseld is veel kleiner dan met collector en emitter goed aangesloten. Misschien was het bij de oude transistoren nog net genoeg om het relais aan te laten trekken en bij de nieuwe transistoren niet.

De transistoren hebben dan ook met een flinke emitter-basisspanning gewerkt. Dat is verre van gezond voor bipolaire transistoren, misschien dat ze er daarom uiteindelijk mee opgehouden zijn.

Misschien overbodig, maar ik vond nog een vakje met NOS 2N2222 transistoren.
Van lang geleden.
Even aan zo'n Chinese tester gehangen.
Zie foto's.
ruud

Je moet altijd uitkijken met die wat "minder standaard" types. Ik ben er ook wel eens tegenaan gelopen dat een transistor van merk A net omgekeerd is van merk B, terwijl het toch om hetzelfde type gaat.

Otto, Jij wint de (ooit door Maurice in het leven geroepen) gouden teerknol!
Het raadsel is opgelost!
Ik heb de oude torretjes uit de bak gevist en nog eens grondig nagemeten, eentje is nog prima met een β van 200, de andere heeft geen lek o.i.d. maar doet verder helemaal niets meer.
Aansluitingen precies andersom dus!
Het origineel heeft dus inderdaad ruim 20 jaar prima gewerkt zoals door de ontwerper bedacht.

Maar goeiendag zeg, die had ik echt niet aan zien komen.
Twee verschillende wijzen van aansluitingen voor exact hetzelfde onderdeel, alleen van een andere fabrikant!
Ik had de gegevens van de PN2222 even gegoogeld en die van de 2N3904 weet ik wel uit m’n hoofd (maar toch nog gecontroleerd!) en zodoende regelrecht in de valkuil gestapt!
Maar goed, ik ben toch blij want het is weer een wijze les geweest!
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Het raadsel is opgelost, zie mijn reactie aan Otto.
Een ieder bedankt voor zijn bijdrage, zo zie je maar weer dat je nooit te oud bent om te leren.
m.vr.gr.
Anton van den Oever

Zo zie je maar weer,wat een grote waarde dit forum heeft.Wat je voor probleem je ook tegenkomt,
er is altijd een oplossing.Vroeger had je een radio programma met o.a. Godfried Bomans, het heette,Problemen verschijnen,waar kopstukken verschijnen.
Groeten,
Sietze.

Godfried Bomans, het heette, Problemen verschijnen, waar kopstukken verschijnen.

Dat lijkt me geen reclame voor die Kopstukken.

Inderdaad Gerard, maar er wordt idd bedoeld problemen verdwijnen waar kopstukken verschijnen.

Hans

--
Hans van Kampen

Goed opgemerkt heren,het moet natuurlijk zijn, problemen verdwijnen,waar kopstukken verschijnen.
Groeten,
Sietze.

"problemen verdwijnen,waar kopstukken verschijnen."???
Denk toch dat het moet zijn, Waar problemen verschijnen er kopstukken verdwijnen.
Maar het echte probleem blijkt al opgelost.
Groet, Ben

En daar gaat het toch uiteindelijk om.
Groeten,
Sietze.