Sirus DXA2000 Netzteilproblem

[MrEMail]

Hersteller: Sirus

Typenbezeichnung: DXA2000

kurze Fehlerbeschreibung (2-3 Worte): Netzteilproblem

Meine Messgeräte::
Analog/Digital Voltmeter
Oszilloskop

Schaltbild vorhanden?:
Nein


Hallo,

zuersteinmal zur Endstufe:

PA PWM Endstufe 2x3kW RMS

Folgender Fehler:
Das Schaltnetzteil läuft nicht bzw. nicht richtig. Die IC Typenbezeichnungen sind abgeschliffen. Es gibt keine Serviceunterlagen.

Vorweg: Dem Kunden habe ich schon gesagt, dass durch den Fremdeingriff eine Reparatur nicht mehr möglich ist. Das Gerät ist danach in meinen Besitz übergegangen und soll mir als Testendstufe für Lautsprecherreparaturen dienen.

Ursprünglicher Fehler: Standby Netzteil, dass den Hauptwandler versorgt abgebrannt. Ein mehr oder weniger lustiger Bastler meinte hier durch Tausch mit Bauteilen die ein ähnliches Aussehen haben die Reparatur durchführen zu können. Das Standby Netzteil habe ich mit einem TOP210 so umgebaut, dass es wieder läuft. Ausgangsspannung: 18V

Jetztiger Fehler:

Es sind 2 getrennte Quasiresonanzwandler, für jede Endstufenseite einer. Angesteuert von einer H-Brücke. Geregelt von einem PWM Controller.

Ausgangsspannungen je Wandler:
1x 135V für die Endstufe
1x ca. 12V für den Lüfter
2x ca. 15V für die Vorstufe


Beide weisen den gleichen Fehler auf:

Es wird, soweit ich das zurückverfolgen konnte, nur auf die 135V geregelt. Bei ca. 130V - 140V AC Eingangsspannung läuft das Netzteil normal. (Alle Ausgangsspannung stimmen.) Das PWM Tastverhältnis beträgt 50/50. Also voll ausgesteuert.

Die MosFets werden über einen Trafo angesteuert.

Gehe ich mit der AC Eingangsspannung am Trenntrafo nur 10V höher, werden die PWM Impulse extrem klein. Gehe ich nochmal 10V höher, werden die PWM Impulse so klein, dass sie über den Ansteuertrafo des Mosfet nicht mehr komplett leitend werden lassen. Das hat zur Folge, das zwar die 135V noch stabil sind, aber die Vorstufenspannung <15V wird. Und genau das ist der Fehler.

Dabei ist es egal ob ich die 135V belaste oder nicht, das Problem verschiebt sich nur um ein paar Volt AC Eingangsspannung.

Jetzt zu meiner Verständnisfrage:
Ist es bei einem Resonanzwandler nicht so, dass die Energie auf der Sekundärseite des Trafos immer in die Wicklung fließt, in der die Energie entnommen wird? Sprich: Die Windungen erscheinen parallelgeschaltet.

Zum Tipp:
Wer kann mir eventuell einen Tipp geben woran es liegen könnte? Vielleicht hat ja jemand schon Erfahrungen sammeln können.

Könnte der Fehler z.B. durch falsche MosFets in dem Wandler hervorgerufen werden? Habe den Verdacht, dass diese auch schonmal getauscht worden sind. Die Eingebauten passen von den technischen Daten her. Aber Gatekapazität, Reverse Recovery etc. bin ich mir nicht sicher. Könnten eventuell IGBTs hineingehören?

 

[barclay66]

Hi,

so tief stecke ich in der Materie leider nicht drin, um dir konkret helfen zu können. Per Google habe ich aber eine interessante Application Note bei IRF gefunden (http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-990.pdf). Evtl. lassen sich aus den dort dargestellten Schaltungskonzepten neue Erkenntnisse für die vorliegende Schaltung ableiten. Suchbegriff war: igbt h-bridge application note...

Gruß
barclay66

 

[Bertl100]

Hallo!

Ist es bei einem Resonanzwandler nicht so, dass die Energie auf der Sekundärseite des Trafos immer in die Wicklung fließt, in der die Energie entnommen wird? Sprich: Die Windungen erscheinen parallelgeschaltet.

Nun, ob das Ding quasiresonant, resonant oder hartschaltend ist, hat erst mal nichts unmittelbar damit zu tun, wie die Topologie ist.
Wenn du einen Wandlertrafo in die Diagonale einer Vollbrücke hängst, kann das quasiresonant sein, oder auch hartschaltend.

Zu den Wicklungen und der Energie:
- das hängt davon ab, wie alles genau verschaltet ist. Gibt es einen Koppelkondensator primärseitig in Reihe zur Wicklung? Gibt es zusätzlich eine Drossel primärseitig in Reiheß
- Generell gibt es drei Möglichkeiten:
Sperrwandler, Flußwandler und Trafo. Wobei "Flußwandler" und "Trafo" ähnlich sein, bei "Trafo" wird aber symmetrisch ausgesteuert. Beim Sperrwandler wird die Energie im Trafokern zwischengespeichert. Bei den anderen Varianten nicht.
Daher ist die Antwort darauf, wie die Energie entnommen wird, auch nicht so pauschal zu beantworten.

Egal. Ist es so, dass ein Wandlertrafo in der Brückendiagonale hängt?
Wie sieht denn die Ansteuerschaltung für die Gate-Trafos aus?
Sind dort alle Elkos ok?
Der Ansatz mit der Gate-Kapazität ist auch gut.
Hmm. IGBTs denk ich eher nicht. Die sind eigentlich erst in neuester Zeit für solche schnell-schaltende Anwendungen geeignet. Früher waren die ewig langsam beim Ausschalten. Ausschließen kann ich es aber nicht.
Bez. Reverse Recovery:
Die parasitären Inversdioden von Mosfets sind (außer bei ganz modernen Spezialtypen) sehr schlecht spezifiziert. Dass man sich auf die Daten dieser verläßt (wenn man nicht nur in Sonderfällen Freilaufdioden braucht), ist eher selten.
Ist denn keine gesonderte Inversdiode (extern) verbaut (+ Entkoppeldiode)? Wenn nicht, würde das für IGBTs sprechen.

Gruß
Bernhard

 

[MrEMail]

Egal. Ist es so, dass ein Wandlertrafo in der Brückendiagonale hängt?

Ja, genau. So ist die Sache aufgebaut (Primärseitig):
Halbbrücke --> Trafo --> Folienkondensator --> Stromwandler --> Halbbrücke

Sekundärseitig:
Trafo --> Brückengleichrichter --> Elko --> Spule --> Elko.
Also eine normale Gleichrichtung.

Wobei der Stromwandler keinen Einfluss auf die Regelung hat. Hier findet vermutlich nur eine Abschaltung statt.

Wie sieht denn die Ansteuerschaltung für die Gate-Trafos aus?

Auch eine H-Brücke mit Kleinsignaltransistoren, wobei jede Seite jeweils von einem Kanal des PWM Kontrollers angesteuert wird. Hier befinden sich auch Recovery Dioden. Von den Pins her müsste ein SG3525 passen.

Sind dort alle Elkos ok?

Ja, alle neu. Obwohl sich im PWM-Weg keine befinden.

Die parasitären Inversdioden von Mosfets sind (außer bei ganz modernen Spezialtypen) sehr schlecht spezifiziert. Dass man sich auf die Daten dieser verläßt (wenn man nicht nur in Sonderfällen Freilaufdioden braucht), ist eher selten.
Ist denn keine gesonderte Inversdiode (extern) verbaut (+ Entkoppeldiode)? Wenn nicht, würde das für IGBTs sprechen.

Nein, dort sind nirgendwo Dioden verbaut.

Noch eine Ergänzung:
Ich habe mal Testweise andere MosFets eingebaut (ca. halbe Gatekapazität), das hat aber am Verhalten nichts geändert.

 

[MrEMail]

Hallo,

mittlerweile weiss ich zu 100% das die richtigen MosFets eingebaut sind.
Allerdings ist das Problem immernoch das gleiche.

 

[barclay66]

Hi,

da das Problem in beiden Leistungsnetzteilen identisch auftritt, kann ich mir nicht so recht vorstellen, dass beide einen identischen Defekt aufweisen. Daher noch folgende Fragen:

- Versorgt das Standby-Netzteil beide Leistungsnetzteile oder ist es ebenfalls doppelt ausgeführt?
- Sollte es nur einmal vorhanden sein: Sind die 18V denn richtig (der SG3525 ist für bis zu 35V spezifiziert)?
- Welche Spannungsfestigkeit hat der Siebelko am Ausgang des Standby-Netzteils?
- Die Versorgung aus dem Standby-Netzteil wird in der Regel mit dem vollständigen Anschalten durch eine im Leistungsteil erzeugte Betriebsspannung überlagert (im einfachsten Fall über Dioden entkoppelt). Falls hier auch so: Wo wird diese erzeugt und wie hoch ist sie?
- Gibt es andere Schaltungsbestandteile, die global wirken und noch nicht geprüft wurden?

Gruß
barclay66

 

[MrEMail]

Versorgt das Standby-Netzteil beide Leistungsnetzteile oder ist es ebenfalls doppelt ausgeführt?

Nein.

Sollte es nur einmal vorhanden sein: Sind die 18V denn richtig (der SG3525 ist für bis zu 35V spezifiziert)?

Ja, davon gehe ich aus. Da ist noch ein 12V Relais, das über einen Widerstand angesteuert wird. (Überbrückt die NTCs). Bei 18V liegen genau 12V am Relais an.

Welche Spannungsfestigkeit hat der Siebelko am Ausgang des Standby-Netzteils?

25V

Die Versorgung aus dem Standby-Netzteil wird in der Regel mit dem vollständigen Anschalten durch eine im Leistungsteil erzeugte Betriebsspannung überlagert (im einfachsten Fall über Dioden entkoppelt). Falls hier auch so: Wo wird diese erzeugt und wie hoch ist sie?

Nein, diese wird nicht Überlagert, dafür ist auch keine Windung vorhanden.

Gibt es andere Schaltungsbestandteile, die global wirken und noch nicht geprüft wurden?

Nein, zumindest keine, die ich gefunden habe.

Ich werde Sicherheitshalber die Sekundärelkos noch tauschen. Diese sind leider schwer zu beschaffen. Weiter bin ich dabei mir noch ein 2. Netzteil zu organisieren bzw. habe eines gekauft. Noch ist das nicht eingetroffen. Wenn das und die Elkos da sind werde ich weitermachen mit dem Netzteil. (Vergleichsmessungen etc.) Ich halte euch auf dem laufenden. Vielen Dank schonmal bis hierhin.