Reparation av större växelriktare - problem :(

[Akai]

Hej

Jag fick i uppdrag att reparera en större växelriktare 2KW 12 - 230V, inga större problem tänkte jag!

Det är en större modell, konstruktion 12V in > överströmskydd > Mosfets > enorm ringkärna > överströmskydd

Alla mosfetar var uppeldade och utspridda i delar innuti... Beställde nya och monterade, testade med brödrost Ca 900 - 1000W och med tångampermetern på 12V sidan gav det ca 96A... så verkningsgraden är hyffsat OK och allt kändes bra. lämnade tillbaka den till min bekanta efter ett par dagar ringer han och säger att den gått sönder igen

Tar hit den och inser att det är några mosfetar denna gång, på en sida. Byter dem och testar att köra brödrost igen och den tuffar på så fint. ansluter en byggfläkt på 2KW, det går några sekunder och sen blir det en rejäl POOOFF!

Så nu är jag där att jag måste försöka förstå varför den brinner upp och inte stänger ner.

Jag har tittat på kurvformen, och den ger ju modifierad sinus, frekvensen är rätt och den ser OK ut i mina ögon..
Det finns två typer av överbelastningsskydd, ett på 12V sidan bestående av en strömshunt som mäter ström på ingången och stryper ner vågformen likt PWM, när strömmen sen sjunker så mjukstartar den igen. Jag gissar att detta skyddet är tänkt att ta spikar, tex start av elmotorer som tar hög startström. eller har jag fel?
Det andra skyddet består av strömtransformator på utgången, denna matar en OP och ett relä som stänger ner omvandlaren helt. detta skydd gissar jag ska ta överbelastningar som varar längre tid, >5sek.

båda skydden stod i jättekonstiga lägen.. DC skyddet fick jag inte att bryta alls, använde en vridtransformator + ringkärna + likriktare + konding och la över strömshunten, var uppe i 300A och det hade ännu inte begränsat, rätt eller fel?

strömtransformatorn testades på liknande sätt fast utan likriktaren. det löste ut vid 23A, vilket också känns mycket.

nu har jag justerat ner båda skyddskretsarna. (Görs med två potentiometrar)
DC skyddet är justerat till Ca 220A, vilket vid 12V är = 2640W
AC skyddet är justerat till Ca 8.5A, vilket vid 230V är = 1955W

Tror forumets samlade kunskaper på detta? eller bör, eller kan jag kontrollera något mera?

[bearing]

Har du tittat på gatedrivningen och dödtiden med skåpet?

Strömmen kan vara hög kortvarigt vid tillslag, därför kan nog strömgränserna behöva vara högre än nominellt.

[Akai]

Ja jag har kikat på gate drivningen och ser inget konstigt. Något speciellt jag ska kolla efter?

Har även kollat på drain, mot transformatorn. Den har mittuttag kopplat mot +12v och sen 12St 50A mosfets på vardera yttre uttag.

Inga större spikar eller andra defekter syns. Visst, det är väl ingen jättesnygg kurvform, men inget som skulle förklara haveriet.

Transformatorn har en "hjälplindning" som ger feedback till switchkretsen. Bilden nedan är mätt på den lindningen.

20200817_221328.jpg

[YD1150]

Jag har sett att vissa UPS mäter spänningsfallet över drain-source för att få ett mått på belastningen. Sådana fel är ju luriga när man inte ser något uppenbart fel, men du hade i alla fall bytt alla transistorerna på samma gång. Har du fått "falska komponenter" från P.R.C? Märkta med rätt beteckning men kiselbiten inuti är mycket mindre än originalet.

[Akai]

Shunten i fråga är fyra silikonkablar och sitter på den negativa sidan innan mosfetarna. Det tog ett tag innan jag förstod hur det var konstruerat.

Alla mosfetarna är köpte samtidigt från samma leverantör (Digikey) så de borde vara äkta.

En förklaring till ett haveri skulle kunna vara om mosfetarna inte bottnat ordentligt, men det tycker jag att de gör. Om de inte gjorde det så borde det bli stor värmeutveckling i dem även på lägre effektuttag. Eller?

De ska ju klara 50A stycket, alltså 600!! A per sida. Väl tilltaget. Dock finns det inga utgämningsmotstånd, utan de är parallella 12St per sida. Skulle det kunna vara förklaringen? Nån blir överbelastad och havererar, gaten blir kortsluten och så följer resten med? Att mata DC in i en såhär pass stor transformator blir ju i princip total kortslutning.

Startar upp den på labbagg med strömbegränsning första gången.

Så, vågar jag testa igen med belastning? Eller finns det något mera jag kan kolla?

[Henry]

Kollat på gate vid belastning? Och kolla även vad spänningen till dom ligger på, normalt runt en 15 - 20V.

[Akai]

Mer noggrant mätning på gate kan komma ikväll om jag hinner.

Jag gissar att spänningen där är under 12v i topparna. Men det är bara en ren gissning.

[Henry]

Kan funka det med men kolla databladet vad dom vill ha som minimum för strömmen som går igenom dom. Är den för låg vid hög ström kan det absolut bli problem.

[Akai]

Här är databladet för mosfetarna till en början, ska mäta mer ikväll.

https://www.google.com/url?sa=t&source= ... ZgNbvGvmXI

[Haralt]

Halloj!
Du anger inte fabrikatet på växelriktaren. Det kan ge fingervisning. Hur länge har den varit i drift hos "kunden" och fungerat innan den pajade?
Tillverkningsdatum eller åtminstone datum när kunden har skaffat den. Garantin gäller kanske fortfarande?
Hur har den använts hos kunden? För att rosta bröd?
Har du foto på växelriktarens inälvor?

[grym]

kolla snabba spänningsspikar på 12v sidan så dom inte går över maxspänningen, man kan få sätta något som dämpar det

kolla spänningen d s vid last om dom är rimliga, även g s

inga självsvängningar? g s ?


annars är en sådan sak som fel i drivningen så att båda transistor packen drar samtidigt en förödande sak

[YD1150]

Är omvandlaren t.ex. push-pull eller H-brygga? Funderade på om det sitter något RC-nät till transistorerna som ska dämpa spikar, för är det dåligt då kanske kapacitansen Drain->Gate är stor nog att kapacitivt "inducera" pulser till just gate när det absolut inte ska ske för annars är risken en "stum kortslutning" och har en transistor rasat så kommer resten sen.

[psynoise]

Med diffprobar eller isolationstransformator går det att undersöka störningar/transienter över drain och source samt gate och source direkt på transistorbenen vid olika laster. Vidare är det också bra att hålla reda på verkningsgraden hela tiden. Shuntresistorer och fyra multimetrar samt miniräknade duger säkert. Tillsist är värmekamera också bra.

Det svåra är att närma sig orsaken utan att bränna komponenter. Men genom att göra små ändringar på last, begränsa strömmen från mellanledet (effektresistor i serie med kondensatorerna) samt mata med strömbegränsning alternativt säkring brukar det gå bra så länge man har tålamod. De gånger det har smällt för mig har jag indirekt vetet om risken genom att hoppat över mätningar eller skitigt i transienter som inte enkelt har kunnat dämpas. Men som andra varit inne på, fokus på gaten, det är inte ovanligt att helbrygger kan tvärleda pågrund av störningar. I mina egna konstruktioner försöker jag alltid få in en gate-drivare med dötidsinställning för minska risken något.

[Akai]

Tack för alla svar och idéer!

Jag har väl allt i princip och har kollat på både gate och D-S utan att se något konstigt. Sen är det en sak till, man vill ogärna ha den öppen och mäta med stor belastning, smäller det så flyger det väl plastbitar kors och tvärs i rummet.. risken är väl stor att man skiter ner sig det smäller rätt bra trots att plåtlådan är ihopskruvad

Tyvärr har jag inget bra sätt att belasta den kontrollerat..
Strömbegränsad matning upp till 100A har jag men inte mera. Skulle behöva upp till ca 180A för att belasta den fullt.

Jag köpte ju ett par 25ohms reostater av prototypen, de tar 5A stycket men måste seriekopplas för 230v. Det är isf om man tar dem och sen 2kw byggfläkten med vridtransformatorn som reglerbar last.

Skulle det funka?

[Akai]

Något RC nät existerar inte vad jag vet. Var skulle det sitta isf? Mellan gate och drain? Iofs sitter det någon konding på vardera gate sida mot - , det är ju drain på fetarna. Drivaren är en sg3524N IC. den har inbyggd strömbegränsning bla.

Den är push-pull kopplad, trafon har mittuttag och två lindningar som är motkopplade och kontrollern aktiverar en sida åt gången.

Tyvärr står det inget märke på dessa. Det är en stor svintung grå låda.