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.

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.

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.

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.

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

Увы, чистый форвард.

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.

С теплом там все в порядке, и размер пластин, и принудительный обдув. Там вообще все в порядке, по моему скромному мнению вызывает подозрение только выходной каскад. Навскидку, транзисторы выходного ключа греются гораздо сильнее от динамических потерь, чем от статики, затянутые звенящие фронты, видимо, тому причина. Сильно не вникал-не мерял, так как бюджет на разовый заказ ремонта и тюнинга небольшой партии БП, а не на разработку БП.

Большое спасибо всем за советы.

Пока рабочей гипотезой о причине сгорания БП приму параллельное включение транзисторов по странной схеме.

Тюнинг БП сделаю путем замены пары тр-ов на один STW9NK90 или STW11NK90 и замены ископаемого контроллера на доступный UC3844А. Также посмотрю и, при необходимости, скорректирую поведение ОС при динамической нагрузке.

Сообщу о результате тюнинга БП, дабы тема выглядела законченной.

Сделано следующее:
- 2-а транзистора 2SK2610 заменены на один STW9NK90
- тип контроллера не менялся, удалось достать тот-же
- выброшены ферритовые бусины
- уменьшен базовый резистор 33ом до 20ом
- добавлен зенер 18в параллельно зи транзистора

Результат:
- картинка на истоковом резисторе ключа приобрела нормальный вид, крутые фронты.
- из-за более быстрого закрытия ключа выросло напряжение на резисторе RCD-снаббера с 300 до 350В
- штатный радиатор транзистора ключа(160кв.см) нагревается еле ощутимо, до переделки было 45-50град.