Усилители D-класса на IR2092

[Yuri Nickolayev]

Доброе утро уважаемому сообществу!

Восстанавливаю из пепла активный сабвуфер wharfedale (350Вт, нагрузка 8ом), после неоднократных вылетов и неудачных ремонтов (другими людьми:). Блок питания с пом. коллег из соседнего форума по ИИП удалось довести до кондиции, за что им большое спасибо.

Дошел до инспекции усилительной части, возникли вопросы. Схему прикладываю. Схема на 99% соответствует плате, проверял.

Вопрос 1. Защита по току.

На схеме защита нижнего плеча - делитель R45/R46, верхнего - R37/R50.

Реальные (установленные на плате) номиналы:

R45 = 10k, R46 = 7k5,      R37 = 9k1, R50 = 10k (от схемы отличается только R45)

Может, я не понимаю, но по моему расчету выходит ограничение по току нижнего плеча - на 57А, верхнего - на 43А. Мосфеты irfp4229, Rds = 0.038ом по паспорту... и макс. dc ток у них 44/31A (на горячую).

Я уж не говорю о том, что не соблюдается рекомендация Infineon по току через делитель, который дб >= 0.5mA. 

Есть ли какое-то разумное объяснение тому, что сделали американские инженеры?.. Стоит ли выставить защиту на более вменяемый порог?

Вопрос 2. Обратные диоды в затворах

Я про D26 и D29.

На схеме некие MUR1203T(?), которых, как мне кажется, в природе не существует, или я не могу на схеме разобрать буковки.

Фактически стоят мелкие черные диоды с маркировкой W0. Интернет по такой маркировке выдает только зенеры. Поскольку элемент ответственный, я призадумался. Не нравится. После многочисленных ремонтов я совершенно не уверен, что стоят оригинальные детали. Конкретно эти диоды впаяны чуток криво, не фабричным способом. На пробой не звонятся, но для диагностирования обрыва все одно надо выпаивать, так может, впаять что-то более понятное?

Вопрос 3. Конденсаторы в выходном LC фильтре

Там 2x0.47uF в параллель, т.е. C55 = C59. Установлены малюсенькие белые коробочки от неясного производителя на 100в. Не нравятся мне экономные 100в конденсаторы, думаю поставить WIMA MKP4 на 250ac/400dc. По габаритам влезают, как родные. Как думаете, это целесообразно?

 

На возможный вопрос: "какого фига ты проводишь ревизию фирменного аппарата, оставь все как есть, там не дураки проектировали", отвечаю - аппарату >10лет, за последний год 3 вылета, в том числе и с выгоранием блока УМЗЧ.  Сейчас УМЗЧ вроде как живой (ключи не пробиты), но, учитывая, сколько времени я потратил на восстановление блока питания, мне хочется 77 раз все отмерить перед тем, как запускать связку БП + усилитель.

Спасибо

Ю.

 

 

 

 

 

2092.pdf

[Adver]

[Bobius]

19 минут назад, Yuri Nickolayev сказал:

Стоит ли выставить защиту на более вменяемый порог?

Я бы сделал.

 

20 минут назад, Yuri Nickolayev сказал:

MUR1203T(?)

MUR120

20 минут назад, Yuri Nickolayev сказал:

Как думаете, это целесообразно?

Хуже не будет.

[Adver]

[Yuri Nickolayev]

16 минут назад, Bobius сказал:

MUR120

А такие пойдут, как считаете? MUR120 что-то нигде нет, а эти, вроде, идентичные, а то и получше будут.

[Adver]

Вебинар «Мощные модульные системы питания MEAN WELL 3+N. Новинки и хиты» (22.06.2023)

Приглашаем 22 июня на вебинар, посвященный подходу компании MEAN WELL к созданию мощных управляемых систем низковольтного и высоковольтного питания и зарядных установок для промышленного, технологического, телекоммуникационного, медицинского, радиопередающего и другого оборудования, а также для систем альтернативной энергетики.

На вебинаре мы рассмотрим новинки и серийную продукцию в концепции «3+N», расскажем об этой концепции и о том, как создать из готовых модулей систему питания мощностью до 360 кВт с напряжением до 380…400 В (постоянного тока). Будут представлены ИП с рециркуляцией энергии для тестового оборудования и модули управления питанием. Подробнее>>

[Yuri Nickolayev]

И еще вопрос... Слышал мнение, что irfp4229 тяжеловаты для irs2092 (72нК). Как думаете, имеет смысл вот так сделать:

 

а то и 2 транзистора поставить, на заряд и на разряд...

Я делал так в БП в аналогичном месте в аналогичной ситуации, но не уверен, что это применимо в УМ. На просторах инета видел схемы с доп. драйвером на чипе, а на дискретных транзисторах не встречал. 

Edited March 17 by Yuri Nickolayev

[Adver]

Замена DC/DC-преобразователями MORNSUN изделий европейских производителей

Третье поколение DC/DC-преобразователей популярного китайского производителя MORNSUN для монтажа на печатную плату не только не уступает по характеристикам изделиям европейских производителей, но и превосходит их по таким параметрам, как напряжение изоляции, рабочий температурный диапазон и максимальная емкость нагрузки.
Читать статью>>

[tort5]

4227 работают с 70 нК. У 4229 72 нК, не думаю что из-за 2 нК нужно ставить что-то дополнительное. 

[Yuri Nickolayev]

@tort5 работает то оно работает... но тут пассивное охлаждение, и частота, судя по по времязадающей цепочке... непонятно какая, надо померить) но кажется мне, не менее 300кГц.

Мне кажется, а разгадал загадку про оверкилльную токовую защиту. Американские инженеры имели в виду вот эту выдержку из an-1138:

MOSFET Selection There are a couple of limitations on size of MOSFET to be combined with the IRS2092(S).

1. Power dissipation Power dissipation from gate driver stage in the IRS2092(S) is proportional to switching frequency and gate charge of MOSFET. Higher the switching frequency the lower the gate charge that can be used. Refer to Junction Temperature Estimation later in this application note for details.
2. Switching Speed Internal over current protection has a certain time window to measure the output current. If switching transition takes too long, the internal OCP circuitry starts monitoring voltage across the MOSFET that induces false triggering of OCP. Less than 40nC of gate charge per output is recommended.

Т.е. если я поставлю адекватные токи защиты, на тяжелых мосфетах начнутся ложные срабатывания)))

[Adver]

ИП MORNSUN на DIN-рейку для промавтоматизации – аналог продукции известных брендов

Специалистам по промавтоматизации и системным интеграторам, до недавнего времени применявшим в ответственных проектах высококачественные источники питания производства Phoenix Contact, PULS и прочих подобных производителей, после их ухода с российского рынка следует обратить внимание на высокотехнологичные DIN-реечные серии ИП LIMF, LIHF и LITF производства MORNSUN. Читать статью>>

[Yuri Nickolayev]

Коллеги, добрый вечер.

У меня тут беда случилась. Выручайте)

Напомню - вот тут я писал про свои проблемы. Но это были не проблемы, а фигня. Проблемы сейчас.

Сразу скажу - я ничего на плате УМ не трогал. Решил пока посмотреть as is. Подключил к свежеотремонтированному БП - лампа, ЛАТР, линии +70 и -70в через резисторы 100 ом. УМ завелся, пошла несущая, вполне хорошая. Частота 350кГц, размах 1.2в (от -0.6 до +0.6в). Все было хорошо. Нагрев мосфетов без сигнала вполне умеренный, нагрев ирки тоже нормальный, 50-55С.

Но потом я решил попробовать без лампы, оставив только резисторы. Это было роковое решение. УМ не завелся, при этом в БП что-то щелкнуло и чуток завоняло. Ощутимо нагрелся нижний 100омный резистор (линия -70в). Трансформатор БП тоже слегка разогрелся. Уточню - все это длилось буквально несколько секунд. Сразу все выключил, включил через лампу - паразитный ток, небольшой, около 100mA. Отключил УМ, смотрю БП - нет напряжения +15v_SW (питаниe Vcc irs2092), и изрядно греется LM7815, которая это напряжение формирует. Вскрытие БП показало, что пробило керамику, шунтирующую питание +15_SW в блоке питания, накоротко. Заменил керамику - БП пришел в норму. И я грешным делом подумал, что это просто случайность, ну, пробило конденсатор, бывает. Однако...

Опять все собрал - нет несущей. Входные напряжения все в норме. На ирке - Vaa = +7в, Vss = -7в, CSD = +7в. Почему не 5, а 7 - полагаю, потому что запитка идет от напряжений +-15в через токоограничительные резисторы R38/R39.  Генерации на затворах нет. Мосфеты не пробиты. Ирка холодная, ключи холодные, что опять же подтверждает, что генерации нет.

Теперь я 99% уверен, что пробой керамики в БП - это не случайность, а дело рук УМ. Т.е. на 15-вольтовом выходе БП почему-то образовалось пробойное напряжение, >50в. Сам БП такое напряжение ну никак выдать не мог. Смотрю на схему УМ и думаю, не могло ли это случиться при пробое бутстрапного диода D23... ну не вижу я другого пути, как высокое напряжение может попасть на линию +15V_SW. может такое быть? Никто с таким не сталкивался? И какие причины? На плате установлен диод U1D, по шиту 200в должен выдерживать...

И главное - какие при этом еще могут быть повреждения?)

Спасибо

Ю.

[Yuri Nickolayev]

+еще немножко замеров.

Высокое питание +73в/-73в. AGND точно по центру.

+15/-15 в норме.

+15V_SW слегка просажен относительно ХХ, на 0.8в примерно. Это несколько настораживает, я нагружал эту линию (думал, LM могла перегреться и испортиться), на 150mA просадки практически нет (резистор 100ом) Такое ощущение, что по линии Vcc течет приличный ток, >>150mA.

При этом irs2092 холодная, и на R49 падение напряжения == 0.

А вот на Vs  +1.5в относительно AGND. Т.е. на выходе +1.5в постоянки. DCP при этом еще не срабатывает.

Vb - Vs = +19в (?)

Т.е. выходит как-то так:

[Yuri Nickolayev]

Коллеги, а насколько вероятен искровой пробой между ногами 12(Vcc) и 13(Vs) irs2092s? Разница потенциалов 58 вольт (на старте нестабилизированного резонансного ИИП без лампы накаливания мб было и больше), расстояние между ножками - сами понимаете, SOIC16, + паршивая пайка (явно после  криворуких ремонтеров). Бывало такое в практике, или это из области ненаучной фантастики?

Edited March 26 by Yuri Nickolayev

[SoundAMPCustom]

Колеги подскажите пожалуйста какое напряжение должно быть на 8 пине? По даташиту 1.2в .у меня 8 .при включении у меня на выходе нижнего уровня постоянка +11 .хотя выход не пробит .и так себя ведут уже несколько ирок.+-5 присутствуют .опорное 5.5 .вот смущает 8 пин .

[SoundAMPCustom]

Немного разобрался .резисторы 10к и 3.3к стояли наоборот .а тот который отсутствует был 4.7к .при таком раскладе на 8 пине было 8 вольт и на нижнем уровне постоянный высокий уровень .Потом 4.7к удалил .а 10к и 3.3к поменял местами .на 8 пине стало 1.25 как на даташите .теперь при включении на нижнем уровне пропала постоянная "1" появились иголки .то есть Ирка пытается запуститься  .впаиваю транзимторы .и цыклическая защита ! Кто знает за что вообще отвечает 8 пин .как он вообще запускался по родной схеме если с таким расположением резисторов как в схеме на нижнем уровне постоянная "1"

Edited April 13 by SoundAMPCustom

[agent61161]

Приветствую.

Принесли сей аппарат на ремонт ahl 300.4

Полностью вылетели блок питания и усилители 

На платах драйвера вылетело полностью питание ир

 

Все заменено, все работает играет...

Частота 390кгц, ключи irfb4227, питание +-50в, питание ir2092 15в

 

Греется ir до 70 градусов, все 4 штуки

Ключи холодные, дроссель 45 градусов

Раньше не сталкивался с такими аппаратами да и ремонт это можно сказать хобби... в чем может быть причина столь сильного нагрева?

 

Edited April 16 by agent61161

[motoandrey14]

О каком сильном нагреве идёт речь, если 70 градусов - холодная микросхема. 

Но уменьшить нагрев можно, питание большое, нужно сделать 11 вольт, а не 15. Эти лишние 4 вольта очень сильно греют микросхему.

Edited April 16 by motoandrey14

[agent61161]

эти 4 вольта как повлияют на работу схемы?

[motoandrey14]

Уменьшится нагрев микросхемы.

[SoundAMPCustom]

Можно спросить у автора .выше приведенное фото осциллограммы снято с ирки или прямо с затворов ? Если с затворов то конечно она будет очень горячая .такие крутые фронты .на такой частоте и с такими транзисторами .там драйвер пыхтит как паравоз .

[agent61161]

На затворах

 

Так частота не такая и большая, в даташите эти транзюки тоже присутствуют как рекомендованные

[motoandrey14]

При частоте 200 кГц, а тебя аж 400. В два раза частота превышает рекомендованную...

Edited April 19 by motoandrey14

[Yuri Nickolayev]

В 13.04.2023 в 12:41, SoundAMPCustom сказал:

Кто знает за что вообще отвечает 8 пин .как он вообще запускался по родной схеме если с таким расположением резисторов как в схеме на нижнем уровне постоянная "1"

8 пин OCSET отвечает за уровень срабатывания OCP нижнего плеча, понятное дело. И этот уровень как раз и выставляется делителем от Vref. Но в Вашей схеме защита нарисована как-то нестандартно, причем и по нижнему, и по верхнему плечу. Схема точно правильная?))) И, кстати, насколько я себе представляю, не должно быть постоянки +11в на выходе, хотя на верхнем, хоть на нижнем, и при срабатывании защиты выходы должны сваливаться в 0.

З.Ы. Возможно, на схеме 2 варианта выставления Vocset - от Vref и от Vcc. Ведь можно и так и так, хотя инфинеон рекомендует от Vref. Но вряд ли стоит оба варианта использовать одновременно)

но даже в этом случае как-то эти 2 делителя выглядят неравнозначно. Там точно 4.7к, а не 47к?

Edited April 19 by Yuri Nickolayev

[Yuri Nickolayev]

+++ еще. Затворные резисторы 47ом это не многовато-ли? Может, 4.7ом? Какая длительность фронтов на затворах? Если фронт длиннее 450нс, то защита будет промахиваться и замерять напряжение на полузакрытом мосфете, там будут десятки вольт, и будут ложные срабатывания.

++ не постигаю, зачем в затворах разрядные диоды при наличии буферов

++ IMHO коллектор Q7 должен быть подключен к Vb, а на схеме там что-то непонятное. 

Edited April 19 by Yuri Nickolayev

[Yuri Nickolayev]

Коллеги, я тут в параллельной ветке чиню сабвуфер. Если кому-то будет не лень - зайдите плиз, у меня там некоторые непонятки...

 

[MaratAM]

Добрый день. Подскажите как правильно мерить емкость транзисторов. Есть оригинальные IRFI4212H, IRF640N и сомнительные IRFB4019. Есть измеритель иммитанса Е7-15. По измерениям Затвор-Сток 700пФ, 1400пФ и 1470пФ соответственно. Затвор-Исток 450пФ, 1,6нФ и 3,6нФ. И Сток-Исток 2,8нФ, 3,9нФ и 3,0нФ. С даташитом и близко не бьется.

[Nem0]

В 16.04.2023 в 13:00, motoandrey14 сказал:

Но уменьшить нагрев можно, питание большое, нужно сделать 11 вольт, а не 15. Эти лишние 4 вольта очень сильно греют микросхему.

Эти "лишние 4 Вольта" положительно сказываются на снижении Rdson ключей. Ведь как всем (или не всем), известно, величина Rdson mosfet-транзистора обратно пропорциональна напряжению на его затворе (см. соответствующий график в любом даташите). Микросхема греться может и станет меньше, а вот ключи станут греться больше. Одно лечим - другое калечим.  

[agent61161]

Это я уже заметил когда снизив питание на 4 вольта, усилитель начинал сильно трещать на минимальной мощности

Поэтому оставил 15в, наклеить на ирку радиатор и отдал усилитель на тесты

[motoandrey14]

Затвор вполне открыт при 10 В, так что, сопротивление остаётся неизменным. Хотя, при меньшем напряжении, возможно, необходимо было уменьшить затворные резисторы, что бы сохранить фронт/спад на затворе. А то и вовсе убрать их. С резисторами более 4.7 Ом спад может быть недостаточным и будет сквозняк, будет защита срабатывать.

У меня как-то был треск, дело было в медленном бустрапном диоде, питание верхнего плеча было недостаточным (вернее, с провалами).

Но радиатор тоже рабочая версия, раз снижение напряжения не помогло (предположительно, фронт/спад сильно затянут).

Так сказать, сделано всё на грани стабильной работы.