ESpec - мир электроники для профессионалов


ЗУ Li-Ion Dexter Power ACG18LD перегрев выходных цепей

  Список форумов » Другая аппаратура

Следующая тема · Предыдущая тема
АвторСообщение
Splinter 
Заглянувший
Сообщения: 9
 
Сообщение #1 от 11/03/2018 14:13 цитата  

Сгорело универсальное ЗУ Dexter Power ACG18LD Li-Ion АКБ для портативного элетроинструмента. Схему не нашел, а т.к. она там замороченная по вторичке, то решил срисовать. В общем пробило диод D8A, за ним в мир иной отошли ШИМ (IC1), MOSFET (QU1) и резисторы обвязки (R4 и R8), линейный стабилизатор (Q1 и ZD3).
Все заменил. Оригиналы D8A (SR5150) и QU1 (DG4N60) не нашел, заменил соответственно на 10CTQ150 и BUZ90AF. Диод специально поставил сдвоенный в корпусе ТО-220 запараллелив его и снабдив маленьким радиатором (сначала поставил FR307, но под нагрузкой он сгорел за пару секунд). Превентивно поменял все электролиты.
В итоге ЗУ работает, но на номинальном токе (1,5 А) сильно греется диод на выходе D8A. За ним также нагреваются С9-С11 и SU (возможно прогреваются от D8A). QU1 греется не сильно. На холостую ничего не греется. Плата под D8A сильно потемневшая - значит диод грелся сновья и однажды не выдержал. Налицо просчеты китайской инженерной мысли.
Задача: смягчить тепловой режим D8A тем самым повысив надежность конструкции. Что сделал сам: поставил двойной диод на общий ток в 10А снабдив его радиатором, заменил электролиты на LowESR шунтировав их керамикой. Эффект минимален.
Мои познания в схемотехники обратноходовых ИИП невелики поэтому прошу помощи. Сформулирую вопросы на которые ищу ответы:
1. Как решить задачу облегчения теплового режима диода D8A? Осциллограммы прилагаю (обратите внимание, ноль по оси напряжения сдвинут чтобы осциллограммы помещались). Возможно надо пересчитать снаббер по высокой стороне и демпфер для D8A?
2. Сильно смущает цепь D11-R46 - зачем она? Получается что канал +5В всегда питается от верхнего по схеме канала, отсюда и нагрев стабилизатора SU.
3. Y-конденсаторы С20,С21 по высокой стороне подключены к плюсу высокого напряжения, а не к земле. Это допустимо или ошибка?
P.S. Схему в нормальном разрешении добавил сюда http://archive.espec.ws/section11/file35100.html
P.P.S. Т.к. рисунки почемуто не подписываются, то перичислю их сверху вниз:
На С2
Обмотка I под нагрузкой 1.5А
D8A под нагрузкой 1.5A
Обмотка II под нагрузкой 1.5А
Обмотка II без нагрузки

На С2


Обмотка I под нагрузкой 1.5А


D8A под нагрузкой 1.5A


Обмотка II под нагрузкой 1.5А


Обмотка II без нагрузки


  Dexter_ACG18LD.gif  63.14 КБ  Скачано: 43 раз(а)
REKKA 
Фанат форума
Сообщения: 3081
REKKA
 
Сообщение #2 от 12/03/2018 08:42 цитата  

аффтор а литы ты смотрел?с3 с4, с9, с10 И замеры напряжение выложи Что , с QU3, QU2, Q4 У тебя схема должна работать без проблем и ,без твоей химии Смотри проверяй Сколько я их ремонтил не чего там доробатывать не приходилось
Splinter 
Заглянувший
Сообщения: 9
 
Сообщение #3 от 12/03/2018 09:11 цитата  

Как и писал ранее, все электролитические конденсаторы заменены на LowESR. ОУ в данной схеме является элементом стабилизации тока. Он исправен, работает без нареканий - на выходе стабильно держится зарядный ток 1,5 А. HT46R064B это управляющий МК и его замена к сожалению невозможна т.к. прошивку для него естественно взять негде. Но к счастью МК так же исправен т.к. все режимы отрабатываются без нареканий. QU3, Q4 - цепь измерения напряжения на АКБ при отключении его от источника тока - работает без нареканий. QU2 - просто ключ, управляющий подачей тока на АКБ - открывается и закрывается когда нужно. Все функциональные узлы по отдельности проверены на функциональность - все работает.
Налицо явные просчеты китайских "инженеров".
Укажите пожалуйста какие замеры напряжения Вас интересуют? Это ЗУ и основная его задача поддерживать стабильный ток до достижения определенного напряжения, далее стабилизировать напряжение (метод CCCV). Соответственно напряжение в разных точках схемы постепенно повышается по мере зарядки АКБ. В этом плане все хорошо: держится стабильный ток 1.5А пока напряжение на АКБ не достигнет примерно 21 В (5 банок по 4.2В). Поэтому я приложил осциллограммы ключевых мест схемы в режиме без нагрузки и с нагрузкой. При загрузке я подписал все картинки, но почемуто на форме подписи не отображаются.
REKKA 
Фанат форума
Сообщения: 3081
REKKA
 
Сообщение #4 от 12/03/2018 10:30 цитата  

Причина поломки была изночально какая? Что с сетевым литом? Замеры меня интересуют на ШИМ ОУ и контроллером Какие резисторы заменил?
Splinter 
Заглянувший
Сообщения: 9
 
Сообщение #5 от 12/03/2018 11:21 цитата  

Как писал ранее:
..."пробило диод D8A, за ним в мир иной отошли ШИМ (IC1), MOSFET (QU1) и резисторы обвязки (R4 и R8), линейный стабилизатор (Q1 и ZD3). Все заменил. Оригиналы D8A (SR5150) и QU1 (DG4N60) не нашел, заменил соответственно на 10CTQ150 и BUZ90AF...все электролитические конденсаторы заменены..."
В слово все входит и сетевой электролит, хотя он был исправен (все электролиты были исправны, мера превентивная).
Питание ШИМ (5 нога): 17,3В. Эпюры напряжения на первичной обмотке (характеризует работу ключа и ШИМ вцелом):2 картинка сверху. Эпюры напряжения на вторичной обмотке (считайте напряжение подводимое к D8A): 4 картинка сверху. Напряжения на ОУ мерять мало смысла, это усилитель ошибки - на входах они постоянны: 15мВ (в фазе заряда постоянным током), а на выходе постоянно меняются в зависимости от степени заряда АКБ. На МК напряжения мерять тоже мало смысло- там логические уровни на дискретных выходах периодически меняются в зависимости от состояния схемы и логики работы прошивки, аналоговые уровни - от степени заряженности АКБ.
Повторюсь, что сейчас схема свои функции выполняет полностью, т.е. заряжает АКБ правильно, на отключение, подключение АКБ и КЗ на клеммах АКБ реагирует правильно. Функционирование схемы восстановленно до первоночального (заводского) состояния. Суть поста в том, что изначально в конструкции имеются просчеты, приводящие к перегреву выходного диода и его тепловому пробою. ЗУ сновья отработало несколько циклов заряда АКБ и отошло в мир иной. Если не решить проблему перегрева выходного диода, то отремонтированное ЗУ также протянет не долго.
Прошу по возможности ответить по существу на три сформулированных в первом посте вопроса.
P.S. Т.к. рисунки почемуто не подписываются, то в конце первого поста перечислил в каких точках сделаны замеры.
Splinter 
Заглянувший
Сообщения: 9
 
Сообщение #6 от 12/03/2018 21:10 цитата  

По поводу перегрева диода кажется разобрался. Так понял в данной конструкции по другому и быть не может.
Изучив матчасть выяснил, что максимальная теоретическая мощность потерь в диоде в худшем случае составит порядка 3 Вт (складывается из Pпот. на открытом и закрытом диоде; первая это произведение среднеквадратичного тока во вторичной обмотке трансформатора (примерно 2*Iнагр) на прямое падение напряжения на диоде (для 10CTQ150 до 0,8В) итого 2,8 Вт; Pпот. на закрытом диоде в данном случае пренебрежимо мала - 17 мВт). По некоторым источникам безопасная мощность рассеиваемая корпусом TO-220 порядка 1 Вт. По расчетам тепловой пробой для данного диода наступит при Pпот.=3 Вт при температуре окр.воздуха 40 град. Т.к. диод пока не пробило улыбка делаю вывод, что реальная Pпот. все-таки меньше, но где-то на гране, и в 40-ка градуснаю жару - гарантирован тепловой пробой.
Кто виноват: Китайцы совсем обнаглели заложив в конструкцию вообще диод в корпусе DO-27, у которого тепловое сопротивление на порядок выше, а рассеиваемая мощность гораздо меньше. Вот его и пробило.
Что делать: на самом деле я вижу аж 3 варианта: 1. поставить соответствующий радиатор; 2. подобрать диод с меньшими потерями и/или в корпусе с большей рассеиваемой мощностью, 3. уменьшить ток заряда до приемлемых потерь в диоде (уже проверил, при Iзар=1A температура с запасом приемлемая, но время заряда увеличивается в 1.5 раза).

ДОБАВЛЕНО 12-03-2018 21:11

Вопросы 2 и 3 из первого поста остаются в силе. Кто в курсе - откликнитесь.

Перейти: 
Следующая тема · Предыдущая тема
Ваши права в разделе Показать/скрыть

Интересное от ESpec


Другие темы раздела Другая аппаратура



liveinternet.ru RadioTOP Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru