БП от Промкомпа fujitsu-siemens, горит драйвер полевиков

21-02-2017 18:30

Есть злополучный БП от промкомпа fujitsu-siemens. Питается он от 24в, на выходе 3.3в, 5в, 12в, включается по подаче питания. Для его замещения я уже сгородил переходник для запитки компа от обычного ATX БП, но наладчики станка просят всётаки починить оригинальный.
Проблема в том что на ремонт его приносят уже наверно 4 раз с интервалами от нескольких месяцев до нескольких лет. Первые два раза я менял только поливеки, причём те что стояли небыли пробиты, но их замена приводила к восстановлению работоспособности, в третий раз пробило встроенный диод вольтодобавки в драйвере HIP2100(внешний диод стоящий параллельно звонится нормально), в четвёртый раз(сейчас) опять что то случилось с каскадом управления верхнего поливика в HIP2100 - ничего не пробито, но такое впечатление что полевик управлялся без вольтодобавки, и БП падал в защиту через 0.5сек после подачи питания.
Сейчас заменил и ключи и HIP2100. Временно поставил ключи "в навес" без радиатора. Заметил что верхний ключ начинает греться гораздо быстрей нижнего. Выяснилось что напряжение на питание выходного драйвера верхнего ключа(между выводами 2 и 4 HIP2100) всего 9в. При этом питание HIP2100(выводы 1 и 7) - 14в. Дальше интересней - при отключении входного питания блок тухнет не сразу, а какое то время пашет от заряда кондёров стоящих после повышалки. По мере падения напряжения на кондёрах, начинает расти напряжение на питании драйвера верхнего ключа!!! и перед самым отключением достигает 13в. Пробовал меть нагрузку на выходе БП - напряжение на питание драйвера верхнего ключа не меняется(то есть ширина импульса похоже не при чём).
Осциллографом никакого криминала по форме импульсов невидно, за исключением низкой амплитуды сигнала на управление верхним поливиком.

Может кто нибудь подсказать что может просаживать питание драйвера верхнего ключа???

21-02-2017 19:40

банально поменять бутстрепный конденсатор и диод. вот статейка про них, если надо http://www.irf.ru/pdf/articles/AN-978A.pdf
А с трансом все хорошо? на выходе нормальные импульсы? не сильно греется при полной нагрузке?
и ещё: самопитание 2100 от транса нормально работает? не понижено при работе?

22-02-2017 04:01

Paidj писал:

...что может просаживать питание драйвера верхнего ключа???

- неправильно выбраный конденсатор бутстрапа верхнего ключа - или поплыла частота PWM;
- неверная работа нижнего ключа - тоесть большое падение на нем или малое время открытия;
- перегруз драйвера дохлыми элементами в затворе верхнего ключа.

Судя по описанию - были повторы - тоесть причина первого выхода из строя не устранена - думаю это п. из написаного выше..

22-02-2017 09:53

kratmel писал:

Paidj писал:

...что может просаживать питание драйвера верхнего ключа???

- неправильно выбраный конденсатор бутстрапа верхнего ключа - или поплыла частота PWM;
- неверная работа нижнего ключа - тоесть большое падение на нем или малое время открытия;
- перегруз драйвера дохлыми элементами в затворе верхнего ключа.

Судя по описанию - были повторы - тоесть причина первого выхода из строя не устранена - думаю это п. из написаного выше..

Если рассматривать всю историю этой железяки, всё ещё загадочнее. Когда станок вводили в эксплуатацию, немцы не смогли запустить этот компьютер, начальство согнало к станку кучу спецов имеющих хоть какое то отношение к компам и электронике. Совместными усилиями нашли что не зажаты провода во входной колодке 24в.

А теперь немного конкретики: когда БП работает, питание HIP2100 14в, когда БП падает в защиту, оно снижается до 12в. То есть подпитка от транса есть. Кондёр и диод сегодня заменю.

22-02-2017 14:05

Paidj, ещё когда будет работать на полную мощность, проконтролируй (тщательно) температуру ключей. Может имеет место просто конструкторский просчет. БП то редкий. Как я это делаю в серьезный случаях, описывал раньше:

"После того как "всё заработало" надо при максимальной нагрузке проверить температуру силовых элементов: это выходные диоды и силовые транзисторы. С диодами особых проблем нет. Достаточно измерить термопарой тестера. Для лучшего контакта пользуйтесь термопастой. С силовыми транзисторами сложнее т.к. их фланцы (коллекторы) находятся под высоким (а один из двух ВЧ) напряжением. Чтобы не рисковать и спокойно измерить температуру приклейте термопару герметиком к фланцу транзистора, проложив для изоляции кусочек резины Номакон. Если во включенном состоянии из-за наводок тестер врёт, то дайте термопаре нагреться и сразу после выключения сети (не более 5-10сек) снимите показания. Обычно температура корпуса не должна превышать 70 гр.С. Если транзисторы стоят через резину или слюду, то мерить надо именно температуру корпуса транзистора, а не радиатора. "

27-02-2017 11:23

Поменял бутстеперный кондёр, диод, керамику по VCC. Ничего не изменилось.

27-02-2017 13:26

а вместо бутстрепного питания пробовал от развязанного источника запитывать? Или АКБ.

27-02-2017 16:59

EvgeniS писал:

а вместо бутстрепного питания пробовал от развязанного источника запитывать? Или АКБ.

Попробовал. 14в через 1n4148 и резистор 2.2 ом. Амплитуда импульсов на выходе драйвера достигла 13.5в. Ток потребления от источника был ~20ма. Поливеки при этом продолжили греться.

Конструктивно БП разделён на две платы: №1=повышалка+шим+ключи
№2=трансформатор+выпрямители(похоже что синхронный, тоже на поливеках)
Может попытаться разделить проблему на две части и в качестве времянки подкинуть какой нюдь левый транс с упрощённым выпрямителем????

27-02-2017 18:22

Paidj писал:

4 раз с интервалами от нескольких месяцев до нескольких лет

Выбросить и поставить новый, стоит копейки. и поменьше слушать наладчиков раз уж поставил от обычного компа, которые к БП не имеют никакого отношения. Детали на запчасти идут полное гуано!

27-02-2017 19:18

Paidj, и все же полевики, а то прям кровь из глаз...

27-02-2017 20:15

Paidj, Я не специалист по этому БП и этой схеме. Поэтому чисто информация к действию.
Знаю что, оба транзистора открываются одновремено, верно? Да.
И естественно закрываются, тоже одновремено (согласно теории).
В момент открытых транзисторов, питание +58В, с конденсаторов ( 2х 2200µF), проходя через первичную обмотку трансформатора, и переходы самих транзисторов, намагничивает сердечник. И на вторичке (которая обязательно намотана в том же направлении что и первичка) появляется напряжение, которое через двойной диод (с общим катодом=трёхножечный) заряжает (через Один из этих диодов) выходной конденсатор.
Про вторичку пока ВСЁ. Хотя там не всё.
В момент же закрытия транзисторов (полевиков), сердечник трансформатора размагничивается через первичную обмотку, два диода Шотки, на тот же конденсатор питания 58В.(2 х 2200µF)
То есть, обязательное условие в этом каскаде, время открытого состояния транзисторов, и время закрытого состояния должно быть РАВНО. Нужно проверить, это.

Теперь по делу...... как я писал...транзисторы должны быть "теоритически" закрыты одновремено.
А что может быть на деле? Идеальные транзисторы...идеальное напряжение на затворах....ХЗ.
Короче я бы в паралель резисторам которые идут на затворы транзисторов повесил по диоду, катодом в сторону выходов драйверов (HIP2100), которые надёжно закрывали бы ИХ.
А то при размагничивании сердечника ток может идти не только через Шотки но и через не полностью закрытый переход. Итог перегрев.

Только мысли вслух!
Да, выходной конденсатор дозаряжается через второй диод (трёхножечный) в момент размагничивания сердечника в итоге на нём практически нет провала в напряжении.

27-02-2017 20:42

Paidj писал:

с упрощённым выпрямителем????

вот - да. поставь просто диоды. а что сейчас в качестве нагрузки источника?

Добавлено 27-02-2017 20:45

Sander писал:

В момент же закрытия транзисторов (полевиков), сердечник трансформатора размагничивается через первичную обмотку, два диода Шотки, на тот же конденсатор питания 58В.(2 х 2200µF)
То есть, обязательное условие в этом каскаде, время открытого состояния транзисторов, и время закрытого состояния должно быть РАВНО. Нужно проверить, это.

при всем уважении - ерунда. Этот каскад - "косой" и ни фига там времена не равны. Иначе как он регулировать будет?

Добавлено 27-02-2017 20:48

Lucky писал:

и все же полевики, а то прям кровь из глаз...

вот ДА.

Добавлено 27-02-2017 20:51

Paidj писал:

подкинуть какой нюдь левый транс

и где ты такой возьмешь на 60В первички? Только намотать.

27-02-2017 20:57

EvgeniS, помираю со смеху!

Ну, ну.
Частотой, например.
Откуда у него при отключении питания, поднялось напряжение питания на HIP2100, как думаешь?
Уменьшается частота увеличивается амплитуда.
Но в принципе я всё сказал что хотел.
Делайте по умному.
Не слушай ЕГО. не ставь простой выпрямитель.Не будет работать.
Только сдвоеный как и положено, по схеме.

27-02-2017 21:03

Sander, это так схема нарисована улыбка

БП должен быть двухтактным, иначе зачем два транзистора в однотактной схеме? Транзисторы открываются по одному

27-02-2017 21:17

Lucky, Нет.
Я долго думал пока написал, то что хотел.
Они открываются одновремено и закрываются одновремено.
Такая схема.

27-02-2017 21:25

Sander, открой сакральный смысл такой схемы. Я свой мозг уже сломал

hip2100.png 4,26 КБ Скачано: 83 раз(а)

27-02-2017 21:45

Lucky, разницу видишь в "твоей" схеме и схеме от автора?
Как у тебя включен трансформатор?
Один вывод обмотки, в среднюю точку конденсаторов.
А второй вывод в полумост. Тот же Нуль.
Открывается верхний транзистор-разряжается верхний конденсатор через обмотку и транзистор, а нижний одновремено заряжается.
Открывается нижний транзистор-разряжается нижний конденсатор через обмотку и транзистор, а заряжается верхний.

27-02-2017 21:47

Sander, я не доверяю наброскам от руки. Ладно было бы высоковольтное питание - есть смысл последовательного включения транзисторов. Иначе полный бред

27-02-2017 22:18

Lucky, на схеме всё логично. Нет только вторичек, но думаю всё так как я и представляю.

27-02-2017 22:33

Sander, не дождался объяснения смысла. Поэтому остаюсь при своем мнении. Если схема нарисована верно, то верхний транзистор может греться только из-за недостаточно быстрого открытия, т.е. завален фронт импульса. Но, повторюсь, логики в таком включении я не вижу
P.S. Все же нашел такое включение транзисторов улыбка

27-02-2017 23:00

Lucky,
Вот, даже на русском языке нашёл, про смысл.Оказывается очень распространёная топология.

http://power-e.ru/2009_5_74.php

27-02-2017 23:21

Sander, спасибо, восполню пробел в знаниях

28-02-2017 09:41

EvgeniS писал:

а что сейчас в качестве нагрузки источника?

Лампочка по каналу 12в, ток примерно 0.5А.
Я пока ещё одну интересную штуку во вторичке нашёл - дроссель, судя по всему 2 мкгн(маркировка 2R0), стоит по выходу 5в, через окошко в боковине сердечника видно что лак на проволоке чуть ли не чёрного цвета.
Сейчас буду пытаться его выпаять и померить.

28-02-2017 12:48

Цитата:

Sander, это так схема нарисована БП должен быть двухтактным, иначе зачем два транзистора в однотактной схеме? Транзисторы открываются по одному

схема КОСОЙ мост!!! Он однотактный.

28-02-2017 13:51

Paidj писал:

EvgeniS писал:

а что сейчас в качестве нагрузки источника?

Я пока ещё одну интересную штуку во вторичке нашёл - дроссель, судя по всему 2 мкгн(маркировка 2R0), стоит по выходу 5в, через окошко в боковине сердечника видно что лак на проволоке чуть ли не чёрного цвета.
Сейчас буду пытаться его выпаять и померить.

Дроссель меряется следующим образом:
индуктивность: 2мкгн
тангенс угла потерь на 120гц: 9.0
тангенс угла потерь на 1кгц: 2.5
Дроссель оказался намотан проводником прямоугольного сечения (примерно 2мм х 0.3мм).

Короче не при делах он похоже

Немного разобрался со вторичками. Выпрямители действительно синхронные, их два. 12в получают сразу, от второго синхронного выпрямителя питаются мелкие преобразователи на 5в и 3.3в.
В качестве основного шима в первичке живёт UCC2960, с трансформаторной обратной связью с вторичкой(то есть вместо оптопары использован небольшой трансик на колечке). Датчик тока ключей тоже сделан в виде трансика(на схеме не рисовал ибо думал что не понадобится), стоит в истоке нижнего ключа.
Сплошной выпендрёж короче....

01-03-2017 08:28

Paidj писал:

Датчик тока ключей тоже сделан в виде трансика(на схеме не рисовал ибо думал что не понадобится), стоит в истоке нижнего ключа.
Сплошной выпендрёж короче....

Трансформатор тока - обычное дело в сварках. Так же как и КОСОЙ.

01-03-2017 15:02

Вот!!! Сейчас походу выплыла проблема. При шевелении плат относительно друг друга БП начал падать в защиту, при повторном шевелении перестал, тот же эффект раньше достигался заменой полевиков.
Картинки - осциллограммы с концов первичной обмотки.
20170301-0001_.jpg - перед падением в защиту.
20170301-0002_01_.jpg - нормальная работа

20170301-0001_.jpg 89,28 КБ Скачано: 68 раз(а)

20170301-0002_01_.jpg 90,7 КБ Скачано: 74 раз(а)

02-03-2017 18:22

Был обрыв одного из проводков шлейфа между платами, через этот проводок подключался трансик обратной связи. Сейчас БП стабильно пускается, но нагрев верхнего ключа сохраняется.

02-03-2017 20:56

Paidj писал:

но нагрев верхнего ключа сохраняется.

если только одного, то дело либо в самом транзисторе, либо в его управлении. Транс и нагрузки исключаются.

02-03-2017 20:59

Прикрутил транзюки преобразователя на штатный радиатор, транзюки синхронного выпрямителя оставил без радиатора, прицепил на выход БП нагрузку имитирующую Pentium III. Радиатор преобразователя нагрелся до 60гр примерно за минуту, все транзюки в синхронном выпрямителе холодные даже без радиатора.
Осциллограммы с затвора верхнего и с первичной обмотки.

20170302-0001.jpg 80,29 КБ Скачано: 74 раз(а)

20170302-0003_01.jpg 73,33 КБ Скачано: 81 раз(а)

04-03-2017 12:19

Paidj, Диоды поставить, конституция не позволяет? Возбуд (коллебания) возле Нуля, наверняка пропадут?