полевые транзисторы с утечкой в сварочных инверторах | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| sofrina 15/10/2013 19:32 |
доброго дня,колллеги, интересует такой вопрос- возможно ли если транзисторы текут в первичке сварочного инвертора (а стоят по два паралельно 20n50 в двухтактном полумосте, итого 8 штук) ведет к срабатывания защиты (О.С. перегрузка по току и температуре)? Аппарат пришел с постоянно горящими светодиодами на лицевой панели и основной плате, проверрка платы и субмодуля (СА3140 + КА3525) не выявило неисправности, а вот для проверки снятия защиты (отпайка mcr100-6) в результате оказался с пробитыми по одному полевику по диагонали в мосте,после замены на заведомо исправные все пришло в норму. |
||||
| Сергей92 15/10/2013 19:39 |
В принципе возможно. А какой аппарат? Схемы нет? "всё пришло в норму" - это значит вопрос ради интереса? |
||||
| sofrina 15/10/2013 19:45 |
аппарат китаезный, почти все однотипные, в данном случае "Стрелок ММА-250"
PS. в первом посте опечатка- схема не полумоста,а полныго моста ДОБАВЛЕНО 15/10/2013 20:48
пока аппарат на столе стоит и режим ХХ, т.е. статический режим все в норме, а чего ожидать от динамического режима? |
||||
| Сергей92 15/10/2013 20:15 |
ну думаю на полном мосту ежели утечка будет, то плечо вообще не выжмет и соотв. мощности никакой не будет. А ничего не греется?
ДОБАВЛЕНО 15/10/2013 21:17 Они же по диагонали работают. |
||||
| sofrina 15/10/2013 20:18 |
ничего не грелось ни до, ни после, в принципе то и греться нечему было- аппарат то в защите стоял и на выходе ноль |
||||
| Сергей92 15/10/2013 20:28 |
Ну, посмотрим "тест" хозяина сварки.... ясно будет. |
||||
| Nik_Al 15/10/2013 22:03 |
Ещё как ведёт. Там тяжёлые режимы, поэтому использование транзистор в с утечкой недопустимо. Может выбить в любой момент. ДОБАВЛЕНО 15/10/2013 23:06
В статическом не катит. Тестировать надо ОБЯЗАТЕЛЬНО в режиме сварки, и желательно на максимальных токах. Иначе может быть возврат. |
||||
| stas-mas 16/10/2013 10:57 |
Чесно говоря полевиков с утечкой ещё не видал,но то шо он похо закрывается со временем,а тем более "чиста китаёзные",и в таких ужасных режимах,как в данному девайсе при запасе прочности в10%,это факт
Меняй все 8,уже проверено,в течении 2недель,повтор |
||||
| sofrina 16/10/2013 11:52 |
подошли к самому интересному вопросу- как отделить неисправные полевики, при условии что они прозваниваются тестером как исправные? Сам аппарат рабочего режима не выдержал, дефект остался |
||||
| II3II 16/10/2013 12:24 |
sofrina, а Вам никогда не попадались биполярные тр-ры которые с точки зрения тестера исправны, а работать отказываются?
С полевиками ещё коварней выглядит. Думаю stas-mas прав- нужно менять комплектом. Мало того одного производителя и из одной партии. |
||||
| KRAB 16/10/2013 12:26 |
|
||||
| sofrina 16/10/2013 13:04 |
II3II, попадались, но маломощные сразу отсеивались тестером полупроводников с коэффициентом усиления равным нулю, мощные же только заменой, но сразу ВОСЕМЬ менять не приходилось, а при том что эти 20N50 относительно недешевые -ремонт скорее всего будет нерентабельным (суммарно стоимось только ВОСЬМИ 20N50 будет равна 40 % стоимости всего аппарата)
KRAB, про какой стед идет речь? Если только в любой обратноходовый однотактный преобразователь поставить на место ключа панельку и осликом проследить чем они отличаются |
||||
| stas-mas 16/10/2013 13:21 |
Дело в том что в нормальных половиках,ну типа в TO247,TO247super,такой беды не встречал,мгновенный отвод тепла от кристалла,и сама структура кристалла иная,а вот TO220 и D2PAK,да ышшо если это всё запаяно на люменявой подложке,их даже,типа на стенде,нет смысла проверять,выпаял,проверил-живой  ,пока запаял,он умер  ,они стоят то, по 1$,время затраченное на проверку,стоит дороже,я лучше это время  ,а не дай бог по гарантии,начинай обьяснять,что надо ещё доплатить,хотябы за транзисторы,то мозги так выносят,что уже и не рад что связялся
ДОБАВЛЕНО Октябрь 16 2013 опередил
Это гдеж вы такие золотые т-р берёте
А сопственно говоря в каком корпусе? |
||||
| KRAB 16/10/2013 14:47 |
|
||||
| sofrina 16/10/2013 21:38 |
результат дня- замена двух пробитых полевиков и те два что стоят в паралели с ними оставил на месте, привела к повторному пробою уже трех транзисторов (в той же диагонали моста) при первом касании электролда ,после вместо двух запаралеленных 20N50 поставил по одному 40N50 (думаю что такая замена допустима?) и сам проверил работу аппарата, для теста сжег два электрода 2,8 мм, из всех транзисторов моста нагрев (не совсем значительный) был только у одного 40N50
и если "но то шо он похо закрывается со временем,а тем более "чиста китаёзные",и в таких ужасных режимах,как в данному девайсе при запасе прочности в10%,это факт"- что именно изменилось в свойствах полевика чтобы можно диагностировать что в мосте он уже работать не будет и обязательно пробьёт "сквозняком"? Если емкость З-И меняется, то на новом 40N50 прибор показал 10 нФ в широком диапазоне измеряемых частот 100 Гц,120 гц,1 кГц,10 кГц и 100 кГц , а вот те что были подозрительные уже не проверить и не сравнить |
||||
| pabel 16/10/2013 21:46 |
sofrina, Маркировка на них одинаковая была?.
И вообще ,что это за транзисторы 20N50(полное название),даташит на них у тебя есть? ДОБАВЛЕНО 16/10/2013 22:51 А 40N50 это какие? |
||||
| sofrina 16/10/2013 22:08 |
IXPH20N50P3 и IRFPS40N50LPBF |
||||
| pabel 16/10/2013 22:22 |
Ты на этот IXPH20N50P3 -правильно написал? |
||||
| sofrina 16/10/2013 22:32 |
ошибся,правильнее IXFH20N50P3 |
||||
| pabel 16/10/2013 22:47 |
У тебя у первых затворный заряд 36 nC
а у вторых 380 nC Ну и емкости входные соответственно 1800 pF и 8110pF Так что ,если уж драйвера вторые твои без проблем "раскачивают" ,то для первых они вообще песТня.
ДОБАВЛЕНО 16/10/2013 23:55 У тебя ,например на холостом ходу, выбросы на стоках какой амплитуды? |
||||
| sofrina 17/10/2013 17:08 |
рановато отдавать аппарат клиенту, щас осликом взглянул что творится на З-И обоих замененых IRFPS40N50LPBF, и на том что греется больше остальных соответственно осциллограмма кривая,похоже основной дефект остался
 |
||||
| Сергей92 17/10/2013 18:42 |
да, такая не годится..... |
||||
| locik 17/10/2013 18:46 |
посмотрите на З-И при отключенном силовом питании.будет ясно драйверы плохи или емкости транзисторов большие.скорее всего это проникновение
со стока.может RC цепочка неисправна. |
||||
| sofrina 17/10/2013 19:41 |
снят трансформатор тока, т.е. питание с моста, форма осциллограммы на З-И стала идеальна
насчет RC-цепочки кондер 471*2 kV проверен и на всякий случай заменен на заведомо исправный, резистор 47 Ом тоже целый насчет драйверов или емкости транзисторов, выше был пост pabel-а судя по даташитам затворные заряды у транзисторов разные |
||||
| sofrina 17/10/2013 20:35 |
хотя судя по даташитам -чем мощнее транзюк, тем больше нужен затворный заряд, кажется это не есть оно что в первую очередь критично при замене? |
||||
| goga_tv 17/10/2013 20:43 |
А что может быть важнее? После напряжения и тока, всегда смотрели коэф. усиления, частотку... h21 чего-нить говорит? А крутизна х-к для полевиков?   
бля, смайлика подобрать не могу  |
||||
| sofrina 17/10/2013 21:18 |
goga_tv, именно у этих крутизна, или как его назвал коэф.усиления как раз и равноценный, как и допустимые параметры по напряжению и току |
||||
| goga_tv 17/10/2013 21:22 |
sofrina, тебе ли не знать что емкость затвора, в твоем случае , - очень важный параметр. pabel, тебе это разжевал. Чем качаются полевики? Драйвера еще живые? |
||||
| sofrina 17/10/2013 21:33 |
драйвера то живые (обмокак+2 резика,стабилитронн 5V , пара 4148 и пара мелких кондеров), на нем довольно удачная токовая защита выполнена, при пробое транзисторов моста просто снимается питание на него, в отличии от других где тоже самое сопровождается светошумовым эффектом |
||||
| stas-mas 17/10/2013 22:26 |
Ток затвора примерно на 90% можна расчитать по формуле Id=Qg/T где Qg-Total Gate Charge для IXFH20N50P3 при I D=46A VDS=400V VGS=10V а мы имеем VGS где то 15-18V,поэтому до того шо получится ниже,можим смело добавлять половину результата Т-время за которое нужно закрыть подставляем значения и имеем 36nC/150ns=.0.24A. 380nC/150ns=2.5A или если хотим ну совсем кошерно типа по доке то имеем
36nC/43ns=0.83A 380nC/50ns=7.6A картина маслом
Но есть ещё один очень хороший параметр у половиков Single Pulse Avalanche Energy который у IRFPS40N50LPBF аж 920mJ а у IXFH20N50P3 всего 300mJ, чесно говоря я ваще удивляюсь как они там работают ДОБАВЛЕНО Октябрь 17 2013
Я так понял что управление идет через транс? Но транс то тоже мост качает!! ДОБАВЛЕНО Октябрь 17 2013 sofrina, то шо мы видим на первой картинке,это так называемый эффект миллера,чесно скажу я так толком ещё и не разобрался как с ним бороться,хотя часто сталкиваюсь,борюсь путём увеличения тока закрытия |
||||
| locik 18/10/2013 15:58 |
зато у IRFPS40N50LPBF сопротивление стока 87мОм а у IXFH20N50P3 300мОм.посчитайте мощность на транзисторе в открытом состоянии и все станет ясно.
IXFH20N50P3 нельзя ставить.300мОм*(15 ампер)^2 почти 100Вт.и это не считая потерь при переключении.но кроме этого все же еще что то неисправно.если на затворе такое то что творится на стоках!?!!. |
||||
| sofrina 19/10/2013 07:44 |
если емкость З-И важна и есть возможность отсеить потенциально непригодные , то как правильнее ее измерить, просто встать емкостимером на затвор-исток или нужны другие специзмерения? Для сравнения измерил IXFH40N50 - прибор показал 3 нФ |
||||
| locik 19/10/2013 14:50 |
не думаю что изготовители занимались подбором но емкости у IRFPS40N50LPBF действительно большие.нужен достаточно мощный драйвер чтобы получить
быстрое переключение.может все таки неисправность в драйвере.при отсутствии силового питания емкость З-С не влияет через нее нет тока.при переключениях силовых транзисторов ток через нее весьма велик так как напряжение большое. |
||||
| sofrina 19/10/2013 16:31 |
насчет драйверов, сравнил с другим аппаратом (тоже полный мост на 4-х RJH60F5) и может имеет смысл переделать схему драйвера если вместо двух запаралеленных IXFH20N50P3 поставить один IRFPS40N50LPBF
 |
||||
| locik 19/10/2013 17:35 |
что то величина конденсатора маловата в RC цепочке-470пФ.или я неправильно понял величину.для таких токов это явно мало.по последнему рисунку не очень
видно номиналы.емкости то ли 22нФ то ли 220нФ.верхняя выглядит предпочтительней.вч колебания в емкости диода-L обмотки быстрее затухают(резистор 4.7Ом).хотя для таких токов затвора когда примешивается еще ток через емкость З-С что то резис-ры велики. надо еще даташит посмотреть.как бы затвор не пробило.и диоды 1N4148 в этой схеме выглядят нелепо.надо хоть на 2 ампера. |
||||
| sofrina 19/10/2013 17:57 |
locik, на нижней схеме два конденсатора по 224 (220 нФ)
на верхней схеме стоят диоды Шоттки 1N5819 , для схемы будет критично если поставить Fast диоды? |
||||
| sofrina 19/10/2013 18:33 |
и выглядят нелепо именно здесь,да и оказалось что в обрыве два, те что в паралели с резистором 20 ОМ, и именно на том драйвере в котором транзистор что греется и на осциллограме был эффект Миллера |
||||
| locik 20/10/2013 11:03 |
в этой части схемы не нужно высокое быстродействие диодов.вполне хватит и 50nS.емкость диодов должна быть как можно меньше чтобы не было вч колебаний.пики тока при переключении из закрытого в открытое поглотит емкость З-И.ограничивающий резистор последовательно с диодами может быть нужен 1 ом.но диоды должны быть на ток порядка 2А каждый из тех которые параллельны.
про RC цепочку в высоковольтной части схемы все таки не ясно какая величина емкости. посмотрел внимательней даташит.резистор 0.9Ом встроен в затвор транзистора.поэтому внешний не нужен. |
||||
| sofrina 20/10/2013 15:38 |
в демпферной цепи стоит 470 пФ*2 кВ и 47 Ом (8 Вт)
те выбросы, что на нижней осциллограме сняты с драйверов нижних ключей, для пробы поменял местами с верхнего ключа пару IXFH20N50P3 на место нижнего ключа, а IRFPS40N50LPBF соответственно обратно, итого получилось что на месте верхних ключей стоят по одному IRFPS40N50LPBF, на месте нижних ключей по паре IXFH20N50P3 и самое интересное- искаженная осциллограма так и осталось искаженной, но транзисторы IXFH20N50P3 были холодными после пары сженных эдлектродов 2,8 мм, в отличии от IRFPS40N50LPBF, которые довольно сильно разогрелись и скорее всего не выдержат ПВ= 40 % дополнительно появились еще вопросы- или транзисторы перемаркированы и сопротивление открытого канала больше заявленного ,либо корпус с алюминиевой подложкой IRFPS40N50LPBF более критичен как отводится тепло на радиатор |
||||
| locik 20/10/2013 16:04 |
наверное проблема не в типах транзисторов.ищите неисправность.RC 470пФ-47Ом стоит паралелльно каждому плечу или одна параллельно первичной обмотке.
подозрительно маленькая емкость.кроме того по осциллограммам видно что присутствует пауза.не люблю называть ее dead time.как решается вопрос прохода индуктивного тока 1 обмотки в этом случае.обратные диоды во всех транзисторах исправны?.кроме того в источнике силового питания должна быть емкость обеспечивающая замыкание индуктивного тока на время паузы.может она неисправна.поскольку схемы нет приходится искать по предположениям.на нижней осциллограмме все в порядке. непорядок на верхней.поэтому верхние транзисторы греются.честно говоря запутался что и где и что с чем поменяли. |
||||
| locik 20/10/2013 17:54 |
схему нашел правда без силовой части.ca3140 и ka3525 присутствуют.силовая вообще нарисована в лтспайс и без номиналов.что то не похожа.поищу еще. |
||||
| sofrina 20/10/2013 18:41 |
1)- паралельно каждому транзистору- всего 4 RC пары
2) сравнил с другим аппаратом- там тоже 470 пФ ,но уже резистор на 22 Ом (2 Вт), 3) все транзюки бли выпаяны с платы- обратные диоды звонились как диоды , диодный мост также без обрыва и КЗ ( иначе был бы наверно фейерверк с силовой банкой) 4) имеются по две пары запаралеленных неполярных конденсаторов 4,7 мкФ- также емкости отпаяны и проверены ДОБАВЛЕНО 20/10/2013 19:51 вид аппарата 
и схема, правда она похожа- есть от чего отталкиваться |
||||
| locik 20/10/2013 19:53 |
на обоих ли верхних плечах З-И такая осциллограмма или только в одном.как то странно все это.похоже на проявление индуктивности.а вторичная обмотка
трансформатора тока зашунтирована резистором 100 Ом как на схеме.он в порядке?.есть еще одно предположение-несимметричное намагничивание силового трансформатора.но это уже что то от безысходности дальнейших предположений. |
||||
| sofrina 20/10/2013 20:51 |
на обоих верхних плечах осциллограмма чистая, на обоих нижних одинаково искаженная
трансформатор тока- все сопротивления на вторичке проверены, а их там четыре штуки, в принципе с этого и начинал,искал причину срабатывания защиты |
||||
| locik 20/10/2013 21:31 |
значит я неправильно понял с самого начала.поскольку у верхних транзисторов нагрузка в истоке и на З-И у них все чисто может в драйвере еще есть неисправности.
лучше проверить его полностью.прежде всего соединения обмоток с затворами и истоками нижних транзисторов.может общая точка не соединена.то есть напряжение прикладывается не к З-И каждого а между З-И обоих.почему такое предположение. у нижних нагрузка в стоке к тому же индуктивность поэтому проявление емкости З-С сильнее.из за обрыва общей точки управляющей обмотки токи переключения а может и напряжения на затворах меньше.хотя по осциллограмме почти одинаковые. |
||||
| sofrina 20/10/2013 21:49 |
все же предположу первопричину неисправности- низкое напряжение сети и относительно длинное время непрерывнй работы аппарата, последующий тепловой пробой одной диагонали моста (как вытекающая из этого неисправность- обрыв диодов драйвера
а теперь почему аппарат не проходит постремонтную проверку- скорее всего транзисторы левые (IRFPS40N50), ведь их ставишь и в верхние ключи (где осцилограмма чистая) и в нижние (где осциллограмма искаженная) в обоих случаях греются в кипяток насчет осциллограм- судя по месту производства аппарата производители меньше всего задумывались о качестве и перегрузочной способности девайса, главное произведенное количество с меньшим или на более дешевых электронных компонентах ( что в принципе косвенно отразилось на покупателях запасных деталей для их ремонта, левый транзистор продать по цене настоящего -тоже бизнес) |
||||
| locik 20/10/2013 21:57 |
но не настолько же чтобы греться на ХХ.нет тут что то другое.посмотрите предыдущий пост.про общую точку обмоток.исправил только что.потом
что же вентиляторы не работали?. |
||||
| sofrina 20/10/2013 22:00 |
locik, на ХХ они и не греются, я же писал что нагрев только после пары сженных электродов |
||||
| locik 20/10/2013 22:03 |
ну не знаю.как то не верится в такие транзисторы.но как проверить именно их качество.это только на стенде.выше уже писали про это. |
||||
| sofrina 20/10/2013 22:04 |
общая точка возможна, если будет межвитковое в трансе драйверов, хотя если честно-вот именно этого и не ожидал и тем более не проверял |
||||
| locik 20/10/2013 22:08 |
нет не замыкание а именно отрыв общей точки вторичных обмоток от истоков.тогда получается что 2 обмотки подключены между затворами нижних а не к З-И каждого.если бы было межвитковое это отразилось бы на всех транзисторах.и тогда транзисторы драйвера грелись бы сильно.
кстати проверьте их температуру. |
||||
| sofrina 20/10/2013 22:16 |
обрыв общей точки истоков нижних транзисторов довольно проблематично пропустить из виду, хотя завтра все же перепроверю |
||||
| locik 20/10/2013 22:17 |
ну может в разъеме пропал контакт.или провод плохо пропаян.обрыв именно обмоток драйвера от истоков.
силовая часть конечно соединена.хотя и силовую стоит проверить.может контакт закис.токи то большие. |
||||
| zmej 27/11/2014 03:40 |
вот много схем по инверторам
http://svarka-barnaul.3dn.ru/load/skhemy_invertorov_mma/4-1-2 |
||||
