Как проверить драйвер светодиодной лампы
Обновлено: 07.07.2024
В первой части я рассказал про ремонт люстры , сегодня - про ремонт светодиодного драйвера. Переходим сразу к теории.
Расчеты сопротивления источника и светодиодов
Спасибо нашему преподавателю схемотехники, Шибаевой Елене Михайловне.
Посчитаем выходное сопротивление источника питания и сопротивления светодиодов. В расчетах участвуют – старый добрый Ом со своим знаменитым законом и формула делителя напряжения.
Итак, для случая на 30 светодиодов имеем:
- Напряжение холостого хода источника тока – 305 В,
- Напряжение источника тока под нагрузкой – 107 В,
- Ток в цепи (да, ещё старина Кирхгоф со своим 1-м законом!) – 0,02 А.
Ток мы знаем из заявленных параметров диодов, но на эту цифру точно полагаться нельзя. Судя по напряжению на одном диоде, ток реально н е много больше!
Чтобы расчеты были понятнее, прилагаю схему:
Предполагаем, что на вход схемы подается напряжение от идеального источника ЭДС с нулевым внутренним сопротивлением. Реальный источник электричества имеет внутреннее сопротивление Ri, которое мы сейчас посчитаем.
При измерении напряжения холостого хода Uн = Uхх = 305 В, поскольку входное сопротивление вольтметра гораздо больше внутреннего сопротивления источника Ri.
При подключении нагрузки Uн = 107 В, значит, напряжение, падающее на внутреннем сопротивлении источника Ri, равно 305 – 107 = 198 В .
Зная ток, посчитаем внутреннее сопротивление:
Ri = 198 В / 0,02 А = 9900 Ом.
Много это или мало? Всё познается в сравнении. В данном случае – в сравнении с сопротивлением нагрузки:
Rн = 107 В / 0,02 А = 5350 Ом.
Это – сопротивление последовательно соединенных светодиодов, когда через них протекает ток 0,02 А. Значит, сопротивление одного светодиода равно 5350 Ом / 30 = 178 Ом.
Значит, без изменения параметров схемы один светодиод можно заменить резистором 180 Ом. Это совпадает со значением, полученным опытным путем на одном светодиоде: 3,54 / 0,02 = 177 Ом.
Мы видим, что сопротивление источника электропитания больше сопротивления нагрузки. Значит – перед нами – источник тока. То есть, при изменении сопротивления нагрузки (количества светодиодов) в некоторых пределах ток почти не меняется.
Как об этом говорится в учебнике по теории электрических цепей.
Можно посчитать сопротивление диодов, когда их 22 штуки, оно будет меньше из-за того, что ток будет больше, а вольт-амперная характеристика диода нелинейна.
Вопрос на засыпку. Почему, если рассчитанное сопротивление светодиода 178 Ом, тестер в режиме прозвонки (Омметр) не показывает никакого сопротивления? Ответ пишите в комментарии, буду рад знающим и сообразительным читателям!
Ладно, что-то мы отклонились от темы.
Устройство и схема драйвера светодиодной люстры.
Схемы драйверов на светодиодные светильники есть также в этой статье . Там это – стабилизированные источники тока.
Для светодиодов как раз и нужен ток, то есть источник с большим выходным сопротивлением. Если светодиод подключить к источнику напряжения (у которого выходное сопротивление гораздо ниже сопротивления диода), то ток после некоторого напряжения будет Очень быстро возрастать, пока диод не сгорит.
Я так спалил диод на лабораторной работе по физике на 2-м курсе)Блок питания (драйвер) для последовательного включения светодиодов люстры Блок питания (драйвер) для последовательного включения светодиодов люстры
А данный драйвер – простейшее устройство, я такие паял в 7-м классе, в радиокружке. Источником тока его можно назвать с большой натяжкой, из-за того, что его выходное сопротивление больше либо равно сопротивлению нагрузки. Это мы посчитали выше.
Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.
LED лампа выглядит вот так:
Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы
Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия.
Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям :). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?
Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны.
Вернемся к проблемам драйвера.
Вот так выглядит плата драйвера:
Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа
И с обратной стороны:
Рис 3. Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей
Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками.
В МТ7930 встроены защиты:
• от превышения тока ключевого элемента
• понижения напряжения питания
• повышения напряжения питания
• короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки.
• от превышения температуры кристалла
Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер :)
Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке:
Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная
Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта. Т.е. процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново.
Внимание! В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете!
Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта. Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Т.е. сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил. Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений.
Рис 5. Фото разделительного трансформатора
Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком. Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения.
Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя. Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9). Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы.
Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру?
Первое предположение
Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения?
Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала!
Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные. Никаких отклонений от нормы…
Дал схеме поработать часок – все ОК.
А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает.
Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента?
Но какого? И какие же параметры элемента могут уплывать?
В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы.
Что же это за элемент?
Второе предположение
Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений. На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома.
Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.
Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве?
Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется :). Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции.
К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы.
Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет. Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию.
К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.
Третье предположение
Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа.
По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится.
Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал.
И очень смущало малое время нагрева… что там может за 15 секунд измениться?
В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее. Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны.
Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.
Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры…
Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается?
Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.
Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим.
От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же.
И тут наступило счастье. Заработало!
Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.
Вот он, виновник проблемы:
Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью
Теперь стал понятен механизм неисправности. Схема имеет две цепи питания микросхемы. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком. После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока.
Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе. И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов.
Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново.
Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально.
Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.
Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах. Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:
• Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е. емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита.
• Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля.
Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику. Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно?
Здравствуйте. Вчера пришел High-PF-3000mA-100W-DC-30V-36V-Dimmable-Isolated-Constat-Current-LED-Driver-for-100w-led драйвер светодиода. Как проверить его на работоспособность (матрица 100 ватт придет еще не скоро). Чем нагрузить?
У него 3 ампера 30 вольт. Значит нужно нагрузочное сопротивление 10 Ом 100 ватт. Или резисторами составить, или что-нить похожее подобрать (лампочки от авто и т.д. )
Как начнёт греться - значит ток идёт.
При попытке проверить China драйвер 18В/0,65А (за 2$) резистором 33 Ома - получен шарах: ШИМ и диодный мост тю-тю вместе с предохранителем.Стоит ли подвергать драйвер за 17,5 такой проверке? Лучше пусть он грохнет при испытаниях на резисторе, чем подключенный к дорогим диодам. Драйвер не исправный, не может нормально запустится. Возможно он 100Вт не тянет, попробовать включить его на лампу 220В 60Вт. Да и на лампах проблемно проверить, у холодной нити сопротивление на много ниже. Он мне уверял что у меня не исправен лед элемент в фонаре.
А на самом деле Лед точно рабочий? А то действительно похоже что он замкнутый и драйвер уходит в защиту. Лампы какой мощности подключали ? Одну подключал 36 вольт 60 ватт. Она мигает. Потом три двенадцати вольтовых автомобильных последовательно соединил. получилось 36 вольт 63 ватт. эти тоже мигают. затем китаец попросил три лампы подключить паралельно. Я взял лампы на 24 вольта и подключил паралельно. Они так же мигают. Вот такая шляпа. Продавец утверждал что к драйверу можно подключать только лед лампы 100 ватт и ничего более.
Добавлено (18.10.2017, 21:29)
---------------------------------------------
Да, ещё я его проверял без нагрузки. На выходе показывало 55 вольт, с колебаниями около 2вольт
Добавлено (19.10.2017, 08:45)
---------------------------------------------
Блин, я думаю нашёл свой косяк. Сегодня решил подключить свой лед чип через трансформатор на 35 вольт через диодный мост. И посмотреть через сварочную маску, все ли элементы горят. оказалось что горят только два ряда светодиодов. Блин , а без маски кажется горят все очень ярко. И на китайца наезжал напрасно. Печаль
Данную тему всегда игнорировал и относился к ней с долей пренебрежительности. Думал, что эта тема избита радиолюбителями вдоль и поперек, ну как тема компьютерных БП, на коих можно легко найти очень много схем, книг и прочего материала. Да и устройство их как правило банально — простой обратноход на дросселе со стабилизацией тока и все!
Попытался поначалу понять, что это за драйвер по характеристикам.
Так, например в продаже смог найти такого же форм-фактора LED драйвер — КомплектLED DRIVER LD 80 RC 80 Вт с пультом ДУ. Этот драйвер на 24В/3А, в ремонтируемом же, во вторичных цепях стоят конденсаторы на 63В, значит там рабочее напряжение свыше 50 вольт.
Попытался найти в продаже подобные устройства. Вдруг можно взять и купить новый, за недорого – китайский шерпотреб ведь.)) Поиски по сети быстро остудили этот энтузиазм.
Э-эх подумалось мне если бы и у меня она «моргала» или хотябы «подмигивала одним глазом» ))
Ну или хотя-бы конденсаторы были плохие.
У меня же случай оказался весьма тяжелый (об этом будет ниже, а конденсаторы к слову оказались все исправными… я проверил)
Пришлось вернутся к проблеме и плотно заняться поиском решения.
1. Вскрытие, чистка и первичная диагностика.
При вскрытии корпуса сразу видно, что неисправность локализована по первичной цепи.
Оттопырив конденсатор E1, видны следы открытой дуги на поверхности платы:
Берем маленький кусочек ваты, смачиваем 647 растворителем и вычищаем.
Теперь масштаб повреждений виден еще лучше:
Имеем полное разрушение:
— резистора R14 и участка прилегающей дорожки (хотя видны фрагменты кода 101)
— конденсатора С5 и участка прилегающей дорожки.
— транзистора Q3 по фрагментам текста, которого его еще следовало идентифицировать.
Дальше прозваниваю и проверяю входную цепь:
— Предохранитель — цел.
— По входу КЗ нету, диоды сетевого моста — целы, конденсаторы CX1-3 и E1 — исправны.
— Выпаиваю радиатор с транзистором Q1 – пробит.
— Позваниваю тройку параллельно включенных резисторов R5-7 — сожжены на разрыв.
— Диод D7 тот что красный в стекл. Корпусе — пробит.
— ШИМ контроллер IC1 – пробит.
Посчитал, что причиной всего этого был пробой ключевого транзистор Q1 и дальше пошло поехало. Дальнейшее расследование привело к другой причине.
Для полноценного ремонта решил срисовать схему первичной цепи. Уже по опыту знаю, что это лучше все-же сделать. Да это ресурсоемко, но не имея схемы придется потратить на ремонт еще больше времени… и все ровно придется срисовывать схему.
Потому рисуем схему, причем почти всю.
2. Идентификация компонентов, восстановление принципиальной схемы
Для этого требуется идентифицировать компоненты по их SMD коду.
В случае диодов, транзисторов и прочей мелочи все просто, вбиваем в поиск SMD код и приписывает smd marking code. Например в нашем случае Q2 имеет код Y1, вбиваем в поиск “y1 smd marking code”
тут поисковик выдаст массу ссылок на NPN транзистор SS8050. Путем нехитрых рассуждений и предположений было установлено, что разрушенный транзистор Q3 есть PNP собрат Q2 а именно SS8550. Согласно даташиту к smd версии SS8550 его код — Y2. Как раз фрагменты этого кода и видны на остатках этого транзистора:
Самое сложное было выяснить типа ШИМ контроллера. Тут без опыта, куда по сложнее понять где в надписи код, или там название микросхемы. Вот как выглядит оригинальный ШИМ:
И так распознав все детали, построил эскиз первичной цепи со всеми спаленными деталями:
3. Закупка и замена деталей
Выпаиваем все детали и снова зачищаем плату:
Обратите внимание на мощность многожильного обмоточного провода первичной обмотки, таким же и вторичка намотана.
Справа, видно как нагружен диод D5, видать инженеры неправильно рассчитали RCD снаббер.
Когда все опознано начал закупку, причем с ШИМ контроллера. Когда приехали с магазина микросхемы и силовые ключи, прежде чем запаять решил проверить полевой транзистор. Тестер показал, что это именно N канальный транзистор но… но … его емкость составила 880pf. Тут я в своей работе сделал паузу. Я хоть и начинающий в этом деле, но уже слышал про зависимость между емкостью и мощностью полевого ключа. Смотрю даташит на оригинальный 20N60C — типичная емкость такого транзистора – 2400pf! Беру выпаянные полевики с комповых БП
2SK3767 (2.0A/600V) – емкость 490pF,
11N65 (11.0A/650V) – емкость 2080pF,
20N60C3(20.0A/600V) – емкость 6,88nF!
Т.е. мне вместо 20А полевика втулили китайский «фекалистр» на ток в 3-4А, так еще неизвестно на какое рабочее напряжение (вполне может быть низковольтным).
Ну чтож других транзисторов у меня нет, бегать по магазинам с болезнью, нет сил и пользы для ближних — иду на риск и заменяю оригинальный китайский транзистор 20А CS20N65F на (11A) 11N65 с хорошего но убитого компового б/у БП (который был пущен на разборку).
С обычными SMD транзисторами Q2 и Q3 все проще, заменил на подобные по структуре BC817-40 и BC807-40.
Резисторы R5, R6, и R7, купить в одном месте оказалось невозможным, но учитывая то что они включены параллельно, и в совокупности имеют сопротивление 0.155 Ома, предусмотрел замену на другую комбинацию чтобы эквивалент сопротивления был близок. И когда я пошел в ближайший магазин, то номинала 0.39Ом не было были от 0.47, 0.75 и выше. Но ведь если купить все по 0.47, то их эквивалент при 3шт – 0.47/3 = 0,157Ома! Почти то, что надо. Их и купил сразу 10штук.
С конденсатором С5 дело обстоит сложнее, в даташите к Шим контроллеру нет рекомендаций по его номиналу, там вообще он отсутствует как таковой (по цепи токовой ОС). Я полистал свой архив схем подобных узлов и заметил, что там ставят кондер в пределах 1nf. Так и сделал втулил 1.0nf в корпусе 0805.
Резистор R14 поставил, таким же как в оригинальной схеме, дорожку заменил жилой гибкого медного провода.
В итоге схема с новыми компонентами стала такой:
Все запаяно отмыто от канифоли, и выглядит как новое (до подпайки конденсатора E1? был демонтирован чтобы не мешать работе):
Естественно когда все собрал был уверен, что на 90% проблема решена, остальные 10% сомнений полагались на ШИМ контроллер из той же посылки, что и китайские «фекалисторы „20N60С“», мало ли, а вдруг и там вместо ШИМ будет НеЧтоИное. Потому было принято решение вообще подать с лабороторника на сетевой вход драйвера и посмотреть реакцию.
Подключил я RD6006 к входу и начал с 2В наращивать напряжение… и уже на отметке в 5В, появился ток несколько десяток миллиампер, крутанул чуть выше уже сотни… когда крутанул к 23В, блок перезагрузился (ибо питался от слабого адаптера на 20W мощности).
Тут я понял, что нужно немного отдохнуть, и попить чаю.
Что-то, где-то, еще… пробито.
Но ведь перед пайкой за исключением ШИМа IC1, все устанавливаемые компоненты были, проверены. Оборудование силовое, статики не боится, паялось паяльной станцией при темп. 360град.
Выйти из строя по причине пайки ничего не должно.
Решил сделать так — выпаиваю транзистор Q1, и снова подаю низкое постоянное напряжение, и все повторяется снова. Это как так!? Ведь при отсутствии Q1 мы имеем разрыв силовой цепи обратнохода, но при входных 8В ток протекает под 270мА! Щупаю пальцем, ремонтируемый участок платы греется транзистор Q2 и диод D7, который подключен к затвору транзистора Q1.
Стоп, транзистор Q1 выпаян, а через диод D7 ток продолжает идти, ибо он нагрет, и нагрета площадка под ним. Я начинаю более тщательно изучать плату, не проморгал ли я какой либо, еще подключенный компонент к узлу стока транзистора Q1.
Изучал не долго, схема срисована правильно и ничего лишнего там не подпаяно, но ток идет по пути Q2(К->Э)-> D7(K->A) -> на пятак транзистора Q2:G. Аккуратно увеличиваю ток до 1А, и греются пятаки транзистора Q1. Сказка в общем!
Просвечиваю текстолит, вижу между, его слоев пятно, локализованное как раз в области пятоков Q1.
Я видел его видел его и раньше, но проигнорировал это полагая, что оно возникло из-за эксплуатации перегрева текстолита.
И так смотрим с тыльной стороны:
С лицевой стороны
На этих снимках мы видим скрытый диэлектрический пробой текстолита, между монтажными отверстиями транзистора Q1. Пробой был дуговой, и вызвал внутреннюю металлизацию прослойки текстолита между слоями платы.
Коварство такой поломки в том, что снаружи этот дефект не виден, а значит то что при замене всех компонент, при включении будет повтор.
Все это из-за неправильного проекта монтажной площадки под силовой транзистор Q1, тут китайские инженеры выбрали самый простой, низковольтный вариант, когда все выводы расположены в один ряд. Хороший же проектировщик предусматривает применить шахматное расположение выводов с фрезерованием канала вокруг центрального вывода, как то так:
Немного поразмыслив принял ряд мер:
1. Рассверлить, отверстие под первый вывод (G) до 4мм
2. Убрать остаточную металлизацию вплотную к аноду D7.
3. Вывод G транзистора Q1 подключить навесным способом.
4. Заменить убитый на испытаниях Q2 и до кучи Q3
После выполнения всех этих мер, проблемы с коротким замыканием между 1 и 2 пятаками Q1, исчезли.
Но забегая вперед скажу, что надо было п. 1-3 повторить и для третьего вывода Q1, я об этом не подумал и поплатился.
Теперь уже испытание постоянным низким напряжением все выдержало. Подал 90В из рабочего LED драйвера, и заметил, что устройство ожило, на выходе появился потенциал, однако были слышны тихие периодические прищёлкивания. Звук проигнорировал думал неустойчивая работа обратнохода на 90В дают такой эффект.
Тогда подключаю и подаю сеть 220В, звук усилился и через 5-6век работы возникла открытая дуга на том же участке платы!
Результат этого микрочернообыля:
Снова решил отдохнуть и попить чаю.
Теперь, мало того, что сгорело все тоже самое, что и раньше, теперь добавились диоды моста D1-4 и плавкий предохранитель на входе. Версия была только одна – не до конца локализованный пробой между площадками Q1. Как писал раньше надо также рассверлить гнездо под вывод №3, транзистора Q1, а сам вывод Q1:S, подпаять к площадке с резисторами R5-7, но убрав металлизацию подальше от отверстия вывода Q1:S.
Набравшись терпения, все сгоревшее выпаиваем, зачищаем, затем слесарим плату и по второму кругу устанавливаем все целое:
Потом лаком усилил изоляцию вокруг отверстий.
Повторил весь цикл испытаний, на низком и среднем постоянным напряжением.
Ну и снова подаю сетевые 220В, при этом устройство работает так тихо, что я заподозрил себя в недоработках. Когда взял тестер и сделал замеры в первичных и вторичных цепях то заметил, что все в норме и соответствует принципиальной схеме устройства:
Проверить под нагрузкой длительно нечем. Надо создать электронную нагрузку. Единственно, что смог предпринять в этом плане — взял нихромовую спирать на 42Ома, и подключил к одному из каналов. Спираль начала быстро нагреваться, второй канал был отключен. Пульта, нет потому активировать его не могу. Мне было достаточно видеть, что система работает под нагрузкой, на том и закончил работы над эти многострадальным девайсом. Работает – не трогай)))
По хорошему, надо делать проект платы, с точным внешним контуром, но исправленным косяком с посадкой под транзистор Q1 – применить шахматное расположение выводов с фрезерованием между ними. Заказать у Китайских друзей платы по проекту, и перенести всю элементную базу на правильные платы.
Читайте также: