Имеются сетевые блоки питания разработки начала века. Блоки ненадежны, горят в промежутке от 1 недели до х лет. Надо разобраться почему.

БП собран по схеме форвард с размагничиванием RCD-снаббером, контроллер M51995 в типовом включении. Мощность около 150 Вт или немного больше, частота 100кГц, максимальная скважность 50%, напряжение на снаббере(на схеме не показан) при максимальной мощности менее 330В.

После прорисовки схемы возникли вопросы по выходному ключу, схема прикреплена, пардон за качество, на схеме L-ферритовые бусины.

Собственно, мысли по повышению надежности ключа такие:
1. Зачем запараллелено два транзистора? для данной мощности достаточно и одного, и еще останется достойный запас по теплу и двойной запас по току.
2. RC-цепь на стоке подключена к истоку, зачем? толку от этого? звон лишний создавать на затворе? может, лучше переключить с истока на землю?

Буду благодарен за любые советы не только по этим двум пунктам.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Oct 8 2011, 20:27

Наверное у разработчика один ключ выгорал слишком часто, и он не разобравшись добавил еще один.


Если подключите на землю, то токи снаббера потекут через датчик тока.


Вы бы сняли диаграммы напряжений на стоке и датчике тока при номинальной и минимальной выходной мощности, может это что-то прояснит.

Искать нужно в осциллограмме тока - не пошли ли трансформаторы с сердечником из чернозема. И дроссель тоже. А может, такие и были заложены, входят в насыщение из-за неправильного снаббера не успевают размагнититься.
Но, как понимаю, отказы начались с какого-то момента, раньше все работало*
Напряжение на стоке тоже показательно. То, что Вы тестером 300 вольт на этом снаббере намеряли - абсолютно ни о чем не говорит. Возможно, снаббер этот нужно будет на RCD параллельно трансформатору заменить. То, что нарисовано, применяют в низковольтных DC-DC схемах.

Осциллограммы без видимого насыщения во всем диапазоне нагрузок и при увеличении ограничения штатной 35% скважности до 50%. Выложить картинки тока ДТ пока не могу, тк отремонтированные бп отданы, а остальные ждут запчастей. Вообще на словах-нормальные картинки за исключением того, что звон на вкл и выкл длиться около 5мкс, как-то многовато. Не может ли быть причиной затянутых "звонких" фронтов применение параллельного включения вместо одиночного?


Вы намекаете, что в снаббере мог "устать" конденсатор? Напряжение на снаббере измеряю осциллографом конечно.

И да. Дефектовка в блоках показала пробой одного из транзисторов ключа(КЗ затвор-сток-исток) и пробой нижнего транзистора выхода контроллера.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Oct 10 2011, 13:23

Да, именно так, похоже на деградацию со временем. Это БП из японского промышленного оборудования, судя по лейблам на пп изготовлены в Японии... Видимо, там не только АЭС умеют плохо делать.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Oct 10 2011, 14:42

Еще один момент.
Если вышел из строя один из транзисторов, то замене подлежат оба.
Они должны быть подобраны по R_DSON и по заряду затвора.
Иначе будет вылетать.
А выход источников из строя вполне закономерен.
Из-за разной временной деградации кристаллов транзисторов.

В контроллере , конечно все выгорает автоматом. После пробоя силового ключа на датчике тока, пока он не испарился, - много-много вольт входного питания.
И все-таки, "деградация" - слабое утешение. Что-то там явно не в порядке.
Иногда можно месяц головой об стену биться, а потом вдруг случайно замечаем, что при выключении контроллер выдает 100мкс постоянный потенциал. Обнаруживаем мы это при очередном включении и ничего не понимаем, так как все произошло уже до включения.
Часто такое бывает при переходных процессах включения, выхода на режим и т.д. осциллограф с памятью помогает.
А по поводу снаббера - уже кто-то отметил, что ток снаббера тут замыкается через датчик тока и порождает пичок в начале включения. Может, в контроллере датчик тока на выдерживает напряжения если по входу мал резистор.
Хм.. короче, ловля блох, тем более в чужой разработке, - большой простор для фантазии.
Пусть это не злорадно прозвучит.

Вот мне что-то слабо вериться, что в серийном устройстве на 150Вт это делали производители.
Первое желание - выкинуть один транзистор и бусины ферритовые, так как ну за гранью разумного параллелить транзисторы для мощности, при которой и один работает с двойным запасом. Плюс к этому поставить стабилитрон на 20В на затвор.



Уважаемый, в вышеприведенной схеме пичок тока на ДТ от снаббера будет возникать в момент вЫключения. Пичок трицательной полярности. В момент включения пичка от снаббера не будет, как было бы при традиционной схеме подключения снаббера на землю, а не на исток.
Я подозреваю, что такое включение применено из-за отсутствия в контроллере 2000 года блокировки входа тока на 200-300нс после начала импульса, как уже сделано в современных ИС.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Oct 10 2011, 17:27

а может он не forward, а только прикидывается...
если через внутренний диод изредка ток проходит, то горькая судьба понятна...

Увы, чистый форвард.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Oct 10 2011, 17:33

тогда возбуждение на ВЧ при закрывании диодов выпрямителя, не подавленное бусинами.
поставить одиночный современный ключ, включить и отбежать в укрытие...

Посоветуйте, что нынче современно и вседоступно на 900В 4-5А? Укрытие как-нить сам найду, ок

При наличии стендов эта операция занимает 1 минуту.
А японцы ножи для суши точат по 5 лет, чтобы потом изготовить им всего лишь одну порцию...

С транзисторами надо аккуратнее. Про двойной запас не Вам и не мне судить.
Это становится понятно только после испытаний на климатику.
Здравая мысль, уже здесь высказанная - заменить эти два транзистора одним современным на суммарный ток и такое же напряжение.

STP6NK90ZFP в ТО220 . применял как-то во флае на 130 ватт.
В прямоходе на 175-200 ватт STP11NK80 в ТО247

А насчет пичка тока - уверены? От параллельного ключу снаббера? Тогда разубеждать не буду.

Прошу прощенья, может я что-то упустил. А транзисторы 2SK2610 стоят на радиаторе (каком?) или "голяком"? Может быть потому и стоит 2 штуки чтоб радиатор не ставить. На 150 Вт, по даташиту на каждом должно быть побольше одного ватта, а это более 50° перегрева.
Потому, что если зашёл разговор о длительной деградации, то температура на корпусе транзистора и окружающая, тоже, имеет значение, также имеет значение режим эксплуатации (например повторно-кратковременный), который также может привести к ней, к самой.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Oct 11 2011, 08:53