Jak przetestować układ scalony STK4132?

Pytanie

COMMENT TESTER LE CIRCUIT INTÉGRÉ STK4132

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• STK4132 testuje się etapami: inspekcja wizualna ➔ pomiar rezystancji bez zasilania ➔ pomiary statyczne z zasilaniem (napięcia, prąd spoczynkowy, offset DC) ➔ testy dynamiczne z sygnałem i obciążeniem ➔ obserwacja termiczna.
• Kluczowe punkty: brak zwarć między pinami, prawidłowe napięcia ± (VCC/VEE), offset ≈ 0 V, prawidłowy kształt sygnału przy obciążeniu 4-8 Ω oraz stabilna temperatura na radiatorze.

Szczegółowa analiza problemu

1. Charakterystyka układu

STK4132 (STK4132 II/L) to dwukanałowy hybrydowy wzmacniacz mocy klasy AB firmy Sanyo:
• Moc typ. 2 × 20–30 W (8 Ω, ±18–22 V)
• Zasilanie symetryczne ±12 … ±25 V
• THD < 0,5 % przy 1 W
• Prąd spoczynkowy katalogowo 20-40 mA/kanał

2. Narzędzia pomiarowe

Multimetr cyfrowy, oscyloskop ≥ 20 MHz, generator funkcyjny (20 Hz-20 kHz), zasilacz symetryczny 5 A, rezystor mocy 8 Ω/100 W lub głośnik, radiator z pastą termiczną, żarówka-bezpiecznik szeregowy (60-100 W) do pierwszego uruchomienia.

3. Procedura krok po kroku

1. Inspekcja wizualna
   – Pęknięcia obudowy, przebarwienia, zimne luty na PCB.
2. Test pasywny (bez zasilania)
   – Multimetr Ω/diode-test:
   • R(+VCC-GND) i R(-VEE-GND) ≥ kΩ.
   • R(+VCC--VEE) > kΩ.
   • R(OUT_L,R-GND) ≫ kΩ. Wartości < 10 Ω wskazują zwarcie tranzystorów końcowych.
3. Test statyczny (zasilanie, brak sygnału)
   – Podaj ±18-22 V przez żarówkę-bezpiecznik.
   – Zmierz:
   • +VCC i –VEE (różnica ≤ 1 V).
   • Prąd spoczynkowy 20-40 mA/kanał; > 100 mA to usterka.
   • DC-offset na pinach OUT L/R: |V| < 50 mV.
4. Test dynamiczny
   – Sygnał sinus 1 kHz, 100 mVpp.
   – Oscyloskop: brak clippingu do ~20 W/8 Ω, kształt symetryczny.
   – Skan częstotliwości 20 Hz-20 kHz: różnica poziomów < 1 dB, brak oscylacji (> 100 kHz).
5. Test obciążeniowy i termiczny
   – Obciąż 8 Ω, zwiększ sygnał do nominalnej mocy; temperatura radiatora < 85 °C.
   – Szybka, nieliniowa zmiana temperatury bez wzrostu mocy = zwarcie wewnętrzne.

4. Interpretacja i decyzje

Aktualne informacje i trendy

• Układy STK produkcji Sanyo zakończono ok. 2010 r.; rynek zalany podróbkami o dużej awaryjności.
• Serwisy naprawcze przechodzą na moduły klasy D (TDA7498E, IRS2092, ICEpower) jako drop-in replacement mocowy.
• Popularne stacje testowe DIY wykorzystują mikrokontroler + mierniki THD (np. Audio Precision klasy hobbystycznej) do automatyzacji powyższych kroków.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Pinout (wg datasheet, patrząc od strony napisów):
  1 IN 1, 2 NC, 3 NF 1, 4 GND, 5 NF 2, 6 IN 2, 7 NC, 8 VEE, 9 OUT 1, 10 VCC, 11 OUT 2, 12 NC, 13 MUTE/PROTECT.
• Składowa DC > ±1 V na wyjściu triggeruje większość przekaźników speaker-protect.
• Żarówka-bezpiecznik ogranicza prąd rozruchowy do ok. 0,6-1 A, pozwalając ocenić zwarcia bez palenia STK.

Aspekty etyczne i prawne

• Sprzedaż podróbek STK narusza prawa znaków towarowych; montaż takich układów może stwarzać ryzyko pożaru.
• W urządzeniach komercyjnych wymiana na nieoryginalny moduł wymaga adnotacji serwisowej i ponownej certyfikacji bezpieczeństwa (CE, UL).

Praktyczne wskazówki

• Stosuj radiator ≥ 0,8 °C/W, pasta silikonowa 0,9 W/mK.
• Przy pierwszym uruchomieniu po wymianie króć wejścia zwarte do masy; unikniesz wzbudzeń.
• Pomiar THD można uprościć: generator + analizator FFT w oscyloskopie cyfrowym (Hanning, 32 kS, 12 bitów).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Nie istnieje „tester uniwersalny” dla STK ; wiarygodny test wymaga pracy w układzie aplikacyjnym.
• Podana rezystancja graniczna (< 10 Ω) zależy od równoległych ścieżek na PCB – traktuj ją orientacyjnie.

Sugestie dalszych badań

• Analiza porównawcza modułów hybrydowych vs. nowoczesne klasy D pod kątem sprawności i THD.
• Opracowanie adaptera STK → IRS2092/TAS5614 dla retrofitów wzmacniaczy vintage.
• Zastosowanie kamer termowizyjnych do mapowania hotspotów STK podczas testu dynamicznego.

Krótkie podsumowanie

Układ STK4132 diagnozuje się w trzech etapach: (1) pomiary rezystancji bez zasilania, (2) weryfikacja napięć i prądu spoczynkowego przy zasilaniu, (3) test sygnałowy z obciążeniem i kontrolą termiczną. Kluczowe kryteria sprawności to brak zwarć, symetryczne zasilanie, offset DC ≈ 0 V oraz czysty, niezniekształcony sygnał przy nominalnej mocy. Z uwagi na wycofanie produkcji oryginałów i zalew podróbek, w praktyce naprawczej często bardziej ekonomiczna jest wymiana całej końcówki na nowoczesny moduł audio klasy D.