SCR w tym obwodzie eksplodował - dlaczego?

Niektóre z naszych płyt mają uszkodzony SCR. Właśnie dziś byłem świadkiem osobiście. SCR faktycznie eksplodował po włączeniu. Część materiału opakowania właśnie odleciała wraz z eksplodującym dźwiękiem. Powstałe martwe ciało SCR pokazano tutaj:

Mam kilka pytań na temat obwodu:

Pytanie 1 ( S6020L ) to kwestionariusz SCR. Ma moc 600 V, 20 A. Napięcie wejściowe wynosi 220 V. To co zrobiłem to:

1. Usuń AC / wyłącz zasilanie.
2. Rozładowanie C5
3. Zasilanie włączone. W tym samym momencie Q1 eksplodowała w kawałkach.

Jeśli SCR zostanie włączony, gdy rektyfikowany sygnał prądu przemiennego jest blisko swojego szczytu, a napięcie w C5 jest bliskie zeru, wyobrażam sobie, że istnieje ogromny prąd rozruchowy, który ładuje duży kondensator.

Mam pytania:

1. Jak obliczyć wielkość i czas trwania tego prądu rozruchowego.
2. Czy ten prąd rozruchowy przekracza specyfikację tego konkretnego SCR?

Mostek prostowniczy GBJ2006 nie jest w tym przypadku uszkodzony.

Wyprodukowaliśmy i sprzedaliśmy kilkaset płyt. Wystąpiły niektóre przypadki tego problemu. Zastanawiam się, czy powinniśmy jakoś zmienić projekt (nie jestem facetem od sprzętu).

SCR, o którym mowa, tak naprawdę nie pochodzi od Littelfuse, ale pasuje do specyfikacji S6020L, jak słyszałem od naszego projektanta sprzętu. Nie mam pojęcia, od kogo jest producent, i próbuję ustalić, czy jest to problem projektowy, czy problem z jakością części.

MCU (nie na załączonym schemacie) widzi sygnał SYNC i uruchamia SCR w odpowiednich momentach, aby zwiększyć napięcie w C5. W ten sposób prąd rozruchowy zostałby znacznie zmniejszony. Problem polega na tym, że zanim moje oprogramowanie przejmie kontrolę, może wystąpić usterka, która wyzwala MOC3052M po włączeniu zasilania. Jest to jednorazowa sprawa, a potem oprogramowanie przejmuje pełną kontrolę. Mam wątpliwości co do jakości części SCR, ponieważ ten prąd rozruchowy nie jest powtarzalny. W chwili, gdy byłem świadkiem wybuchu SCR, nie było żadnego obciążenia i zaraz po włączeniu wyłącznika zasilania. Wiem, że oczywistym rozwiązaniem jest pozbycie się usterki; chcę tylko wiedzieć, czy ta część jest wadliwa.

HV_Bus (C5) jest podłączony do silnika 1,25 HP, którego drugi zacisk jest podłączony do MOSFET. MCU włącza i wyłącza MOSFET sygnałem PWM, a C5 zostaje rozładowany przy tym obciążeniu. Gdy sygnał PWM jest aktywny, MCU uruchamia SCR z częstotliwością 2 kHz i utrzymuje ładunek C5.

Zagrożenia w sieci prądu przemiennego:

Jedynym pewnym ograniczeniem prądu jest dławik w trybie wspólnym i wewnętrzne okablowanie.

S6020L (jeśli twój SCR naprawdę pasuje do specyfikacji ) jest zdolny do jednorazowego impulsu 0,01 sekundy i 255 A w temperaturze pokojowej. Więc jeśli twoje okablowanie + dławik CM jest mniejszy niż wokół omu (i tak nie będzie), nie ma gwarancji, że nie przekroczysz maksymalnych specyfikacji (i należy zauważyć, że naprawdę powinieneś trzymać się dość daleko od nich) - puls czasowy w granicach temperatury pokojowej - może być gorętszy niż temperatura pokojowa, a powtarzające się udary mogą ostatecznie zabić SCR).

$\omega$$\pi$

W przeciwnym razie być może mógłbyś zmienić opto-triak na taki, który ma wbudowane wykrywanie przejścia przez zero (np. MOC3063 ), ale nie szukałem uważnie, czy to zadziała z twoją konfiguracją diody - może być konieczne ustawienie na przykład opornik na C1.

Prawdopodobnie potrzebujesz wyzwalacza przejścia przez zero dla SCR

MOC3052 nie jest przejście przez zero i można wywołać go w dowolnym miejscu w cyklu zasilania. Zrób tak blisko szczytu cyklu z rozładowanym korkiem, a spodziewasz się, że dostaniesz to, co dostajesz.

Z tej samej serii można uzyskać izolatory z zerowym przejściem, które są kroplą zastępującą MOC3052.

np. MOC3063 wydaje się więcej niż wystarczający - 600 V Vmax (taki sam jak MOC3052) i prąd wyzwalający 5 mA przy 10 mA. W razie potrzeby można znaleźć bliższe dopasowanie.

Jeśli uruchomisz SCR przy przejściu przez zero, SCR przewodzi dalej, gdy V_DC_Rectified przekroczy V_C5 i będzie miał zerowy początkowy prąd rozruchowy.

D1 prawdopodobnie nie jest potrzebny.
JEŻELI faktycznie to wdrażałem, przeglądałem odpowiednie arkusze danych, aby upewnić się, że wszystkie polaryzacje i napięcia są w porządku przez cały czas, ALE na pierwszy rzut oka wydaje się to w porządku.

Wygląda na to, że dobrze przeanalizowałeś problem. Masz urządzenie, które dość wyraźnie zawodzi z powodu przegrzania, a jedyną oczywistą ścieżką przepływu prądu przez SCR jest przejście z prostownika do C5.

Masz kilka opcji. Jednym z nich jest użycie większego SCR, jak sugerujesz. Niestety prąd w SCR w takim przypadku będzie trudny do przewidzenia, ponieważ nie znasz impedancji źródła.

Jako głębsze pytanie nie jestem jednak pewien, co robi SCR w tym obwodzie. Wygląda na to, że może być przeznaczony do ładowania wstępnego, ale nie ma rzeczywistej ścieżki ładowania wstępnego. Lepszą opcją może być umieszczenie rezystora wokół tego SCR i opóźnienie jego uruchomienia przez pewien okres po uruchomieniu. Musisz tylko opóźnić o może trzy stałe czasowe (R swoich nowych rezystorów razy 560 uF), więc jeśli wiesz, jakie jest opóźnienie strzelania twojego istniejącego obwodu, możesz odpowiednio wybrać R.

Uważam, że problem polega na tym, że przykładasz „nieizolowaną” masę do dolnego przewodu SCR, przykładając pełne napięcie do SCR, powodując przepływ ogromnego prądu, powodując jego przegrzanie i wybuchnięcie! Najprawdopodobniej silnik nie jest izolowany, gorący i neutralny odwrócony itp.

Problemem jest C1, gdy system jest włączony, C1 podaje przez chwilę napięcie „+” do bramki, gdy anoda jest przywiązana do V _CC, a C5 jest początkowo zwarte, katoda jest uziemiona, dlatego właśnie SCR wybucha, sugeruję wyeliminować C1.