Доработка LED драйвера (fail)

[Denis B.]

История немного длинная.
В прошлом году собирал я светильник для рассады. Для питания использовался драйвер с Ali. И была пара мелких доработок - ток понижен до 500мА, и добавлен электролит в первичку, чтобы уменьшить пульсации. С этими доработками драйвер отработал 2 месяца по 12 часов в день питая, сборку из 8 последовательных светодиодов. Т.е. нагрузка была где-то 35% от мощности  драйвера.

В этом году понадобилось светильник увеличить, и, так как запас по мощности и напряжению был, я добавил ещё 4 светодиода последовательно. Напряжение на сборке светодиодов получилось 38V, ну и ток 500мА. Т.е. ~19W.

Вот только через 20 минут работы произошёл "Бумц!!!" и электролит аннигилировал с облачком дыма.

Spoiler

Хотелось бы разобраться в причинах.

1. есть вариант "просто так совпало". конденсатор был бу, взят из какого-то электронного балласта для люм. лампы. К сожалению даже номиналов точно не помню, а на ошметках уже ничего не прочитать. Почти наверняка он был не меньше 16мкФ и думаю на 400V.

2. есть предположение, что электролит помер от увеличевшегося ripple current, но удивляет, что умер так фатально. Не вспух, а именно разлетелся к чертям., как будто переполюсовка или переменное напряжение были. Попытался посчитать какой же мог быть  в схеме ток на кондёре, но пока не сильно преуспел. Если просто от мощности нагрузки идти, то выходит 75мА, но не уверен, что так правильно считать, ведь при зарядке конденсатора кратковременный ток будет на порядок больше, и это тоже надо учесть.

LED драйвер этот на BP3339, под спойлером схема из даташита. Реальная схема отличается, но прям существенных изменений я не вижу. Интересно, что и в даташите в схеме там явно электролит в первичке не заявлен.

Spoiler

ЗЫ. Да, сам драйвер сейчас не работает. Явно померших деталей не видно, но что именно пока не нашёл, разве что мост проверил, было предположение, что его пробило и именно это убило электролит. Но мост выглядит живым. Пока был запаян были сомнения, но когда выпаян уже прозванивается нормально, и я даже его контролькой 12V проверил.

[Реклама]

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

[Геннадий]

6 минут назад, Denis B. сказал:

 

Хотелось бы разобраться в причинах.

...Реальная схема отличается, но прям существенных изменений я не вижу...

...Но мост выглядит живым. Пока был запаян были сомнения, но когда выпаян уже прозванивается нормально, и я даже его контролькой 12V проверил.

Реальная схема нужна, с местом запайки лишнего конденсатора. Или нам гадать предложите?

Кроме контрольки другие измерительные приборы имеются?

[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]

18 минут назад, Denis B. сказал:

есть вариант "просто так совпало".

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда 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 очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[Denis B.]

20 minutes ago, Геннадий said:

Реальная схема нужна, с местом запайки лишнего конденсатора. Или нам гадать предложите?

Кроме контрольки другие измерительные приборы имеются?

Схему думал разрисовать, но время нужно будет.
Что там гадать, конденсатор был запаян после моста, параллельно пленочному конденсатору, что был изначально в драйвере. Вот даже место пометил.

Spoiler

По поводу приборов. Как думаете, чем я померял напряжение и ток, которые привёл в описании?

Приборы есть, ESR конденсатора почти наверняка мерял перед установкой, никаких подозрений не вызвал.

Изменено 27 февраля, 2023 пользователем Denis B.

[Геннадий]

Тогда запаяйте другой. Как говорится "один раз, не звездорас", дважды - уже закономерность.

Прежде чем бумкнуть, конденсатор прилично грелся. Защитная насечка не сработала, вот его и разорвало.

[Denis B.]

Just now, Геннадий said:

Тогда запаяйте другой. Как говорится "один раз, не звездорас", дважды - уже закономерность.

Ну, в этот драйвер сейчас пока нет смысла что-то опять запаивать. Как написал, не работает. Могло что-то банально коротнуть ошметками разлетевшегося конденсатора, а может так, что взрыв конденсатора это следствие, а не причина.

Есть у меня второй такой драйвер, но хотелось бы сперва понять не упущено ли что-то важное.

[Denis B.]

Попробовал я поточнее посчитать токи на электролите. Почитал статьи, как, например, вот эта, но по формулам оттуда (на второй странице) получалась ерунда какая-то. Видимо они больше под Step-Down конвертеры.

В итоге помоделировал токи конденсатора для эквивалентной постоянной нагрузки. Взял максиму для моего драйвера - 40W. Конденсатор при моделировании был 33мкФ. И получился вот такой ток на конденсаторе.

Spoiler

Если взять от этого модуль и усреднить, то получается 255mA. А судя по даташитам max ripple current для конденсатора 33мкФ/400V - ~210mA. Т.е. получается, что по-честному в такой драйвер нужно вообще ставить электролит 47мкФ. Ну и может, если использовать только на 50-70% мощности, то тогда и 33мкФ пойдёт.

Может кто прокомментировать такой расчёт тока вообще правомерен?

Изменено 28 февраля, 2023 пользователем Denis B.

[Denis B.]

Загадки продолжаются.

В первом драйвере при взрыве конденсатора померла микросхема. Решил эксперементировать со вторым драйвером. Поставил конденсатор после моста 33 мкФ / 400 В. Ещё прикинул стартовый ток и решил увеличить резистор-предохранитель во входной цепи моста. Там стоял 2.2 Ома, заменил на 5.6 Ом.

На первом прогоне налюдал за нагревом. После 30 минут в открытом состоянии всё выглядело прилично. конденсатор 35, выходные диоды 40, радиатор полевика 45, трансформатор 60. Решил закрыть корпус и посмотреть не будет ли перегрева в закрытом состоянии. При первом же включении раздался лёгонький щелчок и лампа не включилась. Обследование показало, что резистор на 5.6 Ома, теперь стал примерно пол мегома хотя визуально вообще не изменился.

Вернул резистор 2.2 Ома, убрал конденсатор. Драйвер работает. Ну уже не плохо.

Так понимаю, что резистор выгорел от стартового тока, там по расчётам 50А могло выходить (с 2.2 Ома вообще 130А). Однако с таким раскладом не понимаю, как доработать этот драйвер чтоб убрать пульсации 100Гц. Термистор что ли включить чтоб стартовый ток снизить.

Изменено 18 марта, 2023 пользователем Denis B.

[KRAB]

3 часа назад, Denis B. сказал:

Термистор что ли включить чтоб стартовый ток снизить.

софт-старт

[Denis B.]

Добавил NTC термистор (нашёлся правда только на 4.7 Ома). Так включается нормально. Прогнал несколько часов в закрытом корпусе. Добавленый после моста электролит, греется градусов до 50. В основной схеме по прежнему самое горячее трансформатор - 65 градусов. Что ж запустим в эксплуатацию. Посмотрим как отработает этот сезон выращивания рассады.

Изменено 22 марта, 2023 пользователем Denis B.