logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Usterka sterownika wentylatorów Dasko DSS2e

Mr.Wrong 29 Lip 2023 22:41 660 1
  • #1 20673206
    Mr.Wrong
    Poziom 9  
    Na wstępie uwaga - załączony schemat blokowo-ideowy powstawał w trakcie zgłębiania przyczyn usterki, jest niekompletny, zrysowany "z natury" i może zawierać błędy (a przeczytanie całego postu wymaga nieco cierpliwości ;)).

    Na samym początku wymieniłem jedynie zwarte diody w obu mostkach (prawie wszystkie) i zwarte oba tranzystory IGBT (na schemacie tego nie zaznaczyłem, ale są to wersje z diodą w obwodzie CE, firmowo były to STGF7NC60HD, wstawiłem IKP15N65F5). Dopiero kiedy sterownik wrócił do mnie ponownie (po podłączeniu do instalacji znowu były "fajerwerki"), zabrałem się do niego na serio. Poza powtórką wymiany diod w mostkach i tranzystorów, doszedł strerownik przetwornicy Viper12A (prawdopodobnie to od niego się wszystko zaczęło), zasilany z niego regulator LM317 i zasilany z tego regulatora sterownik MOSFET TC1413E. Po tych zmianach układ zachowuje się tak: izolowany galwanicznie blok z mikrokontrolerem ST7FLITE15 wydaje się pracować najzupełniej poprawnie - na zmianę napięcia na wejściu, reaguje powolną i płynną zmianą wspólczynnika wypełnienia sygnału PWM na wyjściu, i poprzez układ 6N137 podaje ten sygnał na sterownik TC1413E i dalej na bramki tranzystorów (współczynnik odwrotnie proporcjonalny do napięcia). Przebiegi na bramkach pokazane na oscylogramach (pomiar z wylutowanym Z2), pierwszy przy podstawie 5ms/div, drugi 20us/div, na żółto bramka Z2 (5V/div), na niebiesko bramka Z1 (100V/div, na drugim 20V/div). Jak widać sygnał z mikrokontrolera to 20kHz, więc na każdy okres napięcia sieciowego tranzystory załączane są 400 razy, co w zależności od czasu załączenia przekłada się na regulację napięcia na wentylatorach dołączonych do zacisków L' i N'. Pierwszą próbę zrobiłem z niewielkim obciążeniem (wentylator stołowy o mocy 30W, sam sterownik przewidziany jest na obciążenie max. 350W) i wszystko działało, przy podaniu napięcia sterującego 0-7V, na wyjściu było 75-230V. W drugiej próbie, z braku odpowiednich wentylatorów, podłączyłem odkurzacz o regulowanej sile ssącej, ograniczając pobór mocy do ok. 290W. No i 1-2 sekundy od włączenia powtórka - zwarcie w instalacji, oba tranzystory oraz diody D4,D7,D2,D5 do wymiany. Żeby ruszyć z tym dalej, przydałoby się wiedzieć dokładnie jak ten układ działa, a pewne szczegóły konstrukcjne są dla mnie niejasne, podczas testów puściłem "z dymem" już 4 tranzystory (które tanie nie są) i nie chcę ryzykować następnych. A możliwe nawet że sterownik jest już sprawny, tylko to ja popełniam błąd lub nawet kumulujące się błędy:

    - przede wszystkim - jaka jest rola mostka z tranzystorem Z1? Przecież mostek z Z2 przenosi na wyjście obie połówki napięcia zasilającego? Z przebiegów bez obciążenia widać, że tranzystory sterowane są przeciwsobnie, więc dlaczego (wraz z diodami) spaliły się oba? Rezystory, kondensator i diody w obwodzie bramki Z1 są dobre. W próbach z wentylatorem i odkurzaczem, żeby nie ryzykować straty kolejnego IGBT, w miejsce Z2 wstawiłem o wiele tańszego MOSFET-a (tańszego dla mnie, bo z odzysku ;)). Wiem że głównym zastosowaniem tranzystorów IGBT jest właśnie szybkie przelączanie dużych obciążeń indukcyjnych, ale użyty MOSFET pracował w zasilaczu ATX 1000W, przełączając trafo w.cz. przy jeszcze większych prądach i większej częstotliwości niż w tym sterowniku. Pomimo tego, może to właśnie przez dobór tranzystora? No bo chyba nie przez nadmierne napięcie CE lub DS, bo gdyby tak było powinny zadziałać warystory, a wyglądają na dobre (na pewno nie mają zwarć). Co jeszcze warto powiedzieć, to że mikrokontroler nie podaje sygnału PWM natychmiast po włączeniu - zaczyna pracę po ok. 500ms, a dojście do ustawionego poziomu trwa jakieś 5 sekund, stąd jeszcze półtorej sekundy po włączeniu wsp. wypełnienia to 95%, więc w chwili kiedy tranzystory "strzeliły", Z2 przewodził praktycznie cały czas. Może to błędne założenie z mojej strony, że silnik odkurzacza zachowa się tak samo jak wentylatorów, prąd w nim narasta szybciej i te 1-2 sekundy wystarczyły żeby przekroczyć dopuszczalny prąd drenu/kolektora?

    - dobór diod w mostkach - projektant zastosował szybkie diody o Trr = 35ns, ja wstawiłem diody 75ns bo tylko takie znalazłem, ale jeżeli dobrze rozumiem, ma to znaczenie tylko przy wartości wsp. wypełnienia skrajnie bliskiej 100%? W tym sterowniku najmniejszy skok regulacji PWM to 250ns, a najkrótszy stabilny czas pomiędzy impulsami to 100ns, więc 35ns czy 75ns, jest chyba i tak bez znaczenia...

    - to już raczej bez związku z aktualnym stanem sterownika, tylko przez ciekawość, bo nie mogę znaleźć info na temat bezpiecznej temperatury pracy warystorów - zgodnie ze schematem aplikacyjnym drivera Viper12A, pomiędzy fazę a zero wstawiony jest warystor na 250V~. Dopóki driver nie jest obciążony (brak sterowania mikrokontrolerem) jest wszystko OK, ale kiedy do mikrokontrolera doprowadzi się napięcie sterujące, warystor w krótkim czasie nagrzewa się do 120°C, to nie jest już trochę za dużo?
  • #2 20823573
    Mr.Wrong
    Poziom 9  
    Problem rozwiązany - ponownie wymieniłem zwarte diody i klucze (tym razem wstawione oba jednakowe i dokładnie takie same jakie zastosował producent) i po wstępnej próbie z wentylatorem stołowym, poszedł test "na żywca" z wentylatorami rekuperatora. Sterownik pracuje już od ponad miesiąca i działa jak należy. Co ciekawe zniknął też problem z nadmiernie grzejącym się warystorem.

    Wątek póki co pozostawiam otwarty, może ktoś wypowie się jeszcze na temat roli mostka z tranzystorem Z1.
REKLAMA