Вопрос по схеме контроллера беговой дорожки (выходит из строя IGBT)

[Nikolay Dimchenko]

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

   

 

 

Изменено 22 февраля, 2021 пользователем Nikolay Dimchenko
добавление информации

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Boris U]

А ток у вас не превышает ? 

Проверьте мелочевку, могут номиналы изменится.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[KRAB]

43 минуты назад, Nikolay Dimchenko сказал:

Надеюсь кто-то предположит, что может быть причиной выхода из строя IGBT?

качество ИЖБТ, а это -

 

43 минуты назад, Nikolay Dimchenko сказал:

Для исключения возможности брака в партии поставил примерный аналог транзистора от другого производителя 

ни о чем ..... разбей и посмотри кристаллы убитых .... и при покупке - руководствуйся даташитами и измерителем емкости ....

Двигатель не искрит? 1606 - не оборван? Прогони работу на лампу и т.п. вместо двигателя. Транзисторы - ищи БУ с разборки ....

46 минут назад, Nikolay Dimchenko сказал:

неполное соответствие замены стабилитрона тому, что был?

забудь, достаточно полуваттного - защита от превышения макс. Uзэ

46 минут назад, Nikolay Dimchenko сказал:

ставил страбилитроны меньшего номинала, при 8 вольтах транзистор сгорел почти сразу после запуска. 

и это правильно - ты его загнал в линейный режим из-за недостаточного напряжения управления

47 минут назад, Nikolay Dimchenko сказал:

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.

критично - ОБРЫВ цепи затвора - будет сразу БАХ

47 минут назад, Nikolay Dimchenko сказал:

, использовал кислоту для паяния ног транзистора

оторвать нахрен руки ... после такого - по ПП может быть проводимость которую хрен устранишь.

 

ВСЕ БЫ ТАКИЕ ТУТ В РАЗДЕЛЕ БЫЛИ И ТАК ТЕМЫ ОФОРМЛЯЛИ

49 минут назад, Nikolay Dimchenko сказал:

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. 

Приятно читать ....

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Nikolay Dimchenko]

Спасибо ответившим! Воспользуюсь Вашими рекомендациями и отпишусь по результатам.