Ремонт зарядного Орион pw265

[Plazmoid]

Приветствую. Приступил к ремонту сего устройства. Беглый осмотр выявил неисправность предохранителя, термистора, диодного моста, транзисторов полумоста. Предполагаемая причина выгорания всего перечисленного - отказ транзистора. В связи с этим вопрос - достаточно ли заменить сгоревшие силовые элементы или стоит еще цепи управления проверить?

Фото платы

Схема pw325 (схему для 265 не нашел, имеются отличия)

[Телекот]

Лучше и дешевле будет доверить ремонт специалисту. Если хотите дороже то можете потренироваться и самим, цепи управления проверять обязательно. Надо перед установкой транзисторов проверить импульсы осциллографом.

[Plazmoid]

Заменил всю силовую. На базах транзисторов полумоста сигнала нет. На пинах 8 и 11 TL494 сигналы есть. В чем может быть проблема?

Сигнал между одним концом первичной обмотки управляющего трансформатора и землей.

[Телекот]

Проверяй все элементы в базовых цепях ключей, питание ключей. Сигнал нормальный. но нет открытия ключей и сигнала ПОС.

[Plazmoid]

Не понимаю, как работают эти цепи. Почему нельзя просто поставить один резистор в базу, а второй - база - эмиттер? Для чего там еще конденсатор и диод, а также почему на нижнем ключе два дополнительных диода?

[Телекот]

Не понимаю, как работают эти цепи. Почему нельзя просто поставить один резистор в базу, а второй - база - эмиттер?

Это значит вы не чего не читали про импульсные блоки питания, и работу биполярных транзисторов. То есть не хотели понять, и естественно не поняли.
Дополнительные детали образуют закрывающее (отрицательное) напряжение на базах, что ускоряет закрытие транзисторов.

[Plazmoid]

Это значит вы не чего не читали про импульсные блоки питания

Читал Семенова, Мелешина и не один десяток статей, аппноутов, мануалов и гайдов. Только вот не понимаю, откуда берутся такие устройства со схемотехникой 50-летней давности. Зачем ставить биполяры, если с полевиками будет проще схема управления и выше КПД? Зачем использовать GDT (который еще изготовлен так паршиво, что способен нормально работать только при наличии в цепи высокомного резистора, что, собственно, и наблюдаем), когда можно поставить какой-нибудь IR2113 и сэкономить деньги и пространство на плате? Сама плата, впрочем, сделана тоже отвратно: максимум паразитной индуктивности в силовых контурах; трассировка, выполненная без претензии на соблюдение норм ЭМС; сверхвысокотехнологный монтаж элементов путем использования посадочных мест с неправильными размерами, а также пайки выводных компонентов сразу с обеих сторон платы. Ну и конструктивное исполнение тоже на уровне - чего только стоят радиаторы в виде стальных пластин с каким-то маслом в качестве термопасты.

Дополнительные детали образуют закрывающее (отрицательное) напряжение на базах, что ускоряет закрытие транзисторов.

А как насчет того, что на выходных обмотках GDT без всякой обвязки впринципе будет двухполярный сигнал? А если-таки нужно ускорить закрытие ключа, используют pnp транзистор, формирующий низкоимпедансную цепь разряда.

Короче говоря, хочешь сделать хорошо - сделай сам. Заменить драйвер и ключи, тогда заработает.

[Телекот]

А как насчет того, что на выходных обмотках GDT без всякой обвязки впринципе будет двухполярный сигнал?

Это говорит о том что нечего дельного вы не читали. Там сигнал 3х уровневый. Во время мёртвого времени когда транзисторы должны быть закрыты трансформатор закорочен драйвером и на выходе 0.

Зачем ставить биполяры, если с полевиками будет проще схема управления и выше КПД?

Кто вам сказал? На биполярных транзисторах падение напряжения меньше чем на равноценных полевиках.
Сравните примерно равноценные транзисторы MJE13009 и IRF740. При токе 5А на первом будет падать напряжение 1в и теряться мощность 5вт. На полевике при равных условиях будет теряться 2,75в и теряться 14вт мощности. При увеличении температуры разница будет ещё больше.

откуда берутся такие устройства со схемотехникой 50-летней давности.

Потому что эта схема очень надёжна и при качественных деталях и правильном монтаже практически не убиваема.
Правда эту схему сильно упростили и надёжность немного снизили.

[Plazmoid]

Это говорит о том что нечего дельного вы не читали.

Если профессор В.И. Мелешин и IEEE неавторитетные источники, что же тогда читать?

Там сигнал 3х уровневый. Во время мёртвого времени когда транзисторы должны быть закрыты трансформатор закорочен драйвером и на выходе 0.

Я писал "двухполярный" в контексте того, что GDT вообще способен загнать затвор в минус (то, что есть 3 уровня, и так очевидно и не нуждается в обсуждении). Смещение сигнала зависит от коэффициента заполнения, поэтому я бы в этой схеме сделал восстановление постоянной составляющей или перешел на бутстреп.
Я тоже могу придраться к словам и написать, что обмотка трансформатора управления закорачивается не обязательно драйвером - например, драйвер с тремя состояниями в паузах переходит в высокоимпедансное состояние, а размагничиватние GDT и разряд затвора осуществляться вспомогательными цепями.

На биполярных транзисторах падение напряжения меньше чем на равноценных полевиках.

Утверждение некорректное. Потери мощности в статике: на биполярах - Uкэ*Iк, на полевиках - Ic^2*Rси. Нетрудно видеть, что в зависимости от тока статические потери на одном из типов приборов будет меньше - при малых токах на MOSFET, при больших - на биполярных транзисторах и IGBT.
Про переход на полевики я писал применительно к данному ЗУ. При выходном токе до 7 А, действующий ток через ключи не превысит 0,4 А. Даже при 100 град. транзистор MJE13007 с Uкэ = 3 В, который тут был, проигрывает STP10NK60Z с Rси = 1,35 Ом.

Потому что эта схема очень надёжна и при качественных деталях и правильном монтаже практически не убиваема.

Про надежность и неубиваемость схемы я вспоминал, когда менял всю силовую . Единственное здесь решение, касающееся повышения надежности, - управление ключами через гальваническую развязку, что спасает цепи драйвера при отказе силовой. А в целом, это низкосортная поделка за 500 руб., которая может существовать только на внутреннем рынке.

[Телекот]

Ну а что тогда спрашиваешь что может быть? Раз такой грамотный переделай схему на полевики и не мучайся с схемой 50х годов.

Утверждение некорректное.

Только радиатор в схемах на биполярниках в комповых БП заметно холоднее чем на полевиках в этой схеме(Стабилизированный ИИП на TL494+IR2110), может у меня полевики не кошерные.

Добавлено after 34 minutes 15 seconds:

Про переход на полевики я писал применительно к данному ЗУ. При выходном токе до 7 А, действующий ток через ключи не превысит 0,4 А. Даже при 100 град. транзистор MJE13007 с Uкэ = 3 В, который тут был, проигрывает STP10NK60Z с Rси = 1,35 Ом.

С уменьшением тока напряжение насыщение биполярных транзисторов тоже уменьшается. Так что втавляй в свои же формулы правдивые значения. Не надо заниматься фальсификацией.

MJE13009

Смещение сигнала зависит от коэффициента заполнения, поэтому я бы в этой схеме сделал восстановление постоянной составляющей

Очевидно что не понимаете работу. Там нет постоянной составляющей и её не надо восстанавливать.
Там 3 уровня: Положительный когда открыт один ключ. Нулевой когда закрыты оба ключа и отрицательный когда открыт другой ключ.
Вот для лучшего закрывания ключей и вводят дополнительное смещение, что бы во время нулевого выходного напряжения на выходе трансформатора на базу приходило небольшое отрицательное напряжение.

Вложения

00.jpg

(64.37 KiB) Скачиваний: 23290

[Plazmoid]

С уменьшением тока напряжение насыщение биполярных транзисторов тоже уменьшается.

С Uкэ ошибся, признаю. Только суммарные потери складываются из статических, перекрестных, потерь на разряд выходной емкости, на обратное восстановление антипараллельного диода и на управление.
Для STP10NK60Z
Pstatic = Ids^2 * Rds = 0,4^2 * (0,65 * 1,8) = 0,187 W
Pcros = 1/2 * Uds * Id * tsw * f = 1/2 * Uds * Id * (2 * Qg / Ig) * f = 0,5 * 155 * 0,4 * (2 * 80 * 10^-9 / 2) * 30 * 10^3 = 0,074 W
Pcoss = 1/2 * Coss * Uds^2 = 1/2 * 156 * 10^-9 * 155^2 = 0,002 W
Pdrive = 2 * Qg * U * f = 2 * 80 * 10^-9 * 15 * 30 * 10^3 = 0,072 W
Psum = 0,335 W
Для MJE13007
Pstatic = Ic * Uce = 0,4 * 0,07 = 0,028 W
Pcros = 1/2 * Uds * Id * tsw * f = 0,5 * 155 * 0,4 * 210 * 10^-9 * 30 * 10^3 = 0,195 W
Pcob = 1/2 * Cob * Uds^2 = 1/2 * 80 * 10^-9 * 155^2 = 0,001 W
Pdrive = 1/2 * Udr * Ibe = 1/2 * 15 * 0,08 = 0,6 W
Psum = 0,824 W
Примечания:
1. Потери на обратное восстановление не сравнивал, т.к. у биполярного транзистора нет внутреннего антипараллельного диода.
2. В расчете потерь на управление биполярным транзистором также учтены потери на базовом резисторе.

Вывод: у биполярного транзистора больше потери на переключение из-за большего времени переключения (210 нс против 80 нс), но основной вклад вносят потери на управление.

Очевидно что не понимаете работу. Там нет постоянной составляющей и её не надо восстанавливать.
Там 3 уровня: Положительный когда открыт один ключ. Нулевой когда закрыты оба ключа и отрицательный когда открыт другой ключ.
Вот для лучшего закрывания ключей и вводят дополнительное смещение, что бы во время нулевого выходного напряжения на выходе трансформатора на базу приходило небольшое отрицательное напряжение.

Почитайте про DC restoration gate drive, например здесь "Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева. Часть 2. С.В.Кухтецкий".
Трансформатор смещает выходной сигнал так, чтобы произведение амплитуды на длительность положительного и отрицательного импульсов совпадало (вольт-секундный баланс). В итоге при D -> 0 амплитуда импульса дойдет до 30 В - в случае с полевиками это может привести к пробою затворами, а у биполяра повысится ток базы. В любом случае, это нежелательный эффект, поэтому для преобразователей с коэффициентом заполнения, меняющимся от 0 до ~0,5 на выходе GDT ставят CDR цепочку, обеспечивающую постоянство амплитуды сигнала.
По поводу увеличения скорости закрытия ключей - в подавляющем большинстве случаев это нужно для избежания сквозного тока через них. При этом дед-тайм формируется либо контроллером (TL494 как раз это умеет), либо RD/LDD цепочками в затворах. В данном случае дополнительных мер в виде отрицательного смещения не требуется.

[Телекот]

Трансформатор смещает выходной сигнал так, чтобы произведение амплитуды на длительность положительного и отрицательного импульсов совпадало (вольт-секундный баланс).

Сами почитайте.
На трансформаторе импульсы строго симметричные относительно нуля и он их не может смещать. Вы просто путаете однотактные трансформаторы с двухтактными. В двухтактных ваш вольт-секундный баланс всегда соблюдён.
Читайте книги и не отрывайте людей от дела зря.

[Plazmoid]

С начала и до конца я писал про трансформаторы управления затвором, раскачиваемые двухтактными топологиями драйверов (пуш-пул, ассиметричный полумост, мост). GDT, раскачиваемый форвардом, - это специфическое схемотехническое решение из глубины прошлого века, порожденное от отчаяния и безысходности. Уже давно выпускаются замечательные микросхемы драйверов типа MIC4452, с помощью которых без каких-либо костылей можно качать затворы хоть напрямую, хоть через трансформатор. Опять-таки при желании можно собрать двухтактный драйвер на рассыпухе. Зачем вместо этого качать GDT однотактом и, как следствие, нагромождать кучу обвязки, чтобы нормально размагнитить сердечник и разрядить затвор, я реально не понимаю.
Всем участвовавшим в обсуждении выражаю благодарность и не смею более задерживать. Прошу прощения, что втянул в интриги с изощренной схемотехникой сего девайса.

[Телекот]

В данной схеме трансформатор не нужно размагничивать, он питается симметричными импульсами и не намагничивается.
До сих пор часть блоков питания АТХ применяют данную схему, а там не дураки.

[Plazmoid]

Я и не говорил, что GDT в этой схеме качается однотактно. Просто пояснил, что отличаю однотактные топологии от двухтактных.
Я на практике собирал двухтактные трансформаторные и драйвера и прекрасно осведомлен об их недостатках. Однотактные не собирал, но обвязки у них больше, что отталкивает. В будущем планирую с ними поработать, возможно, тогда мнение изменится.

[wss60]

Срисовал схему с данного зарядного, может кому пригодится.

Вложения

PW265.PDF

(26.79 KiB) Скачиваний: 2837

Последний раз редактировалось wss60 Сб авг 19, 2017 11:18:11, всего редактировалось 1 раз.

[AlekseyEnergo]

Так срисовали с 265 или с 625??

А то тема про 265, а файл называется 625.

[wss60]

Поправил

[Омич Илья]

Доброго времени суток. Задымилось ЗУ PW265. Заменил диоды 4007, динистор, транзисторы. Устройство не запускается. Проверял диоды в обвязке транзисторов - целые. При подключении 12 вольт на выход ЗУ TL494 дает импульсы на 8, 11 ногах, при подключении к сети слышно жужжание, при отключении 12 вольт тишина и никаких признаков жизни. Схема очень похожа на электронный трансформатор. Где копать?

[Телекот]

Схема очень похожа на электронный трансформатор.

В электронном трансформаторе не ТЛ494.

Заменил диоды 4007, динистор, транзисторы.

А резисторы в базовых цепях проверял?