Здравствуйте, форумчане. Такая вот беда: во время тренировки при существенной нагрузке вышла из строя дорожка (с двигателем постоянного тока, 180В, 3, 5 лс.). Я знаю кое-какие азы в радиотехнике, но недостаточно, чтобы делать серьезный ремонт. Могу найти сгоревший транзистор, измерить параметры резистора и так, по мелочам, насколько хватит соображения и возможности найти что-то в Интернете. В общем, почитав описание такой же проблемы на разных сайтах, понял, что причин может быть много, но деваться некуда, начал проверять контроллер.
При проверке платы контроллера было установлено:
1. Вышел из строя предохранитель керамический на 8А;
2. Пробит (КЗ по всем каналам) IGBT транзистор HGTG20N60B3
3. КЗ стабилитрона в цепи "затвор-эмиттер" транзистора.
Нарисовал по плате часть схемы, имеющую отношение непосредственно к питанию двигателя (стрелки со знаком "?" просто переход на другие участки схемы). Сгоревший стабилитрон - это ZD2, в цепи З-Э транзистора (без обозначение, но это как раз тот IGBT, который сгорел. Параллельно ZD2 резистор R36 на 10кОм (по маркировке + проверял тестером). Стабилитрон имеет маркировку 18 2(в два ряда). Предполагаю (размеры в даташите соответствуют размерам детали), что это стабилитрон H18-2 по обозначению фирмы MCC. По даташиту диапазон стабилизации 17,5-18,3V. К сожалению, в даташите был указан только ток, при котором велось тестирование 5 мА, а не максимально допустимый ток, при этом указанной максимальной рассеиваемой тепловой мощности 500 Вт верить, думаю, нельзя ("стекляшка длиной чуть более 4 мм). Сразу скажу, что на замену был куплен стабилитрон на 18В и с током 1А, который оказался "стекляшкой" раза в два толще и полтора раза длиннее, чем оригинал.
Что сделал:
1. Проверил двигатель - запустился от поданных напрямую 12 вольт и устойчиво, но медленно (понятно почему) крутил полотно дорожки. На всякий случай проверил щетки - еще 1 см графита, коллектор нормальный
2. Заменил все вышедшее из строя детали такими же (нюанс со стабилитроном см. выше). То, что нужно, намазал пастой, заизолировал транзистор от радиатора через резинку и тд. - все так, как было раньше.
3. Запустил дорожку без нагрузки . Заработала, скорость уменьшалась и увеличивалась, все плавно - по ощущениям, как раньше. Проверял ИК термометром температуру транзистора - фактически не грелся.
4. Запустил с нагрузкой (жена :-) , Транзистор стал греться, пропорционально увеличению нагрузки , При почти максимальной нагрузке и через 4 минуты после начала испытаний дорожка остановилась (температура транзистора была в районе 95 градусов, возможно, чуть выше).
Выяснилось, что опять сгорел транзистор. При этом предохранитель и стабилитрон были целы. Заменил транзистор с тем же результатом - сгорел даже чуть раньше. Для исключения возможности брака в партии поставил примерный аналог транзистора от другого производителя - эффект тот же.
В ходе одного теста измерил изменение скважности импульсов питания, тока в проводах и напряжения на клеммах двигателя без нагрузки и с нагрузкой. Без нагрузки при изменении скорости от 0,8 км/ч до 22 км/ч ток рос с 1,8А до 3,8 А, напряжение с 10,5В до 175В, а скважность с 3% до 56%. Под нагрузкой транзистор вышел из строя при 50В и токе 1,6-,2,4 В (значение "прыгало", так как при ходьбе нагрузка меняется). Могу добавить, что без нагрузки при той же скорости (5км/ч) Напряжение было 42В, а ток 2,5 А, а скважность импульсов питания ШИМ 12,4% ( этот параметр при нагрузке измерить не успел).
Надеюсь кто-то предположит, что может быть причиной выхода из строя IGBT? например:
- неполное соответствие замены стабилитрона тому, что был? И просто любопытно: какую функцию выполняет стабилитрон в этой цепи? Для эксперимента, ставил страбилитроны меньшего номинала, при 8 вольтах транзистор сгорел почти сразу после запуска.
- насколько критично то, что фольга на плате в районе крепления ножки затвора отвалилась и для крепления ноги приходится капнуть припоя, чтобы держал и ногу и сам зацепил фольгу по соседству. Раньше, по незнанию, использовал кислоту для паяния ног транзистора, и получил пробой с Катода на Затвор с бороздкой прогорания на плате и отслоением кусочка фольга у ноги затвора. Потом это место очистил от солей, но фольги уже нет.
- что еще может выйти из строя, о чем я даже не догадываюсь, а для других это видно? (диодный мост и сдвоенный диод я на КЗ или "обрыв"проверял - вроде все в рабочем состоянии)
- Может быть, есть мысли, что еще можно сделать для ремонта контроллера?
Заранее спасибо.
Николай
Спасибо ответившим! Воспользуюсь Вашими рекомендациями и отпишусь по результатам.