Saldatrice inverter EPS brucia i MOSFET

[martusi]

Buongiorno a tutti. Possiedo una EPS Genera 170, fidata saldatrice che ho acquistato e usato tanti anni fa, poi conservata in attesa di futuri impieghi. Purtroppo, qualche giorno fa, appena l'ho riaccesa, al primo arco ha iniziato a emettere un rumore simile ad un sibilo. Spenta e aperta mi sono accorto che probabilmente il rumore è causato da un attacca e stacca del relè posto all'ingresso dell'alimentazione. Ho controllato resistenze, MOSFET, alcuni condensatori, trovando in corto solo 4 degli 8 MOSFET del primario, tipo IRFP460, collocati sul ramo negativo. Alla riaccensione, stesso difetto con distruzione dei 4 MOSFET appena installati senza neanche provare a saldare, ma controllando ulteriormente tutti i componenti che ho potuto raggiungere, spesso smontandoli dal circuito, non riesco a trovare nulla di guasto. Sono comunque riuscito a misurare la tensione ai capi dei condensatori sul primario pari a 315 V. Vi chiedo aiuto perché non so più dove sbattere la testa, vado avanti con schemi generici perché non ho quello specifico e la EPS interpellata non lo cede. Grazie anticipatamente a coloro che mi potranno indirizzare.

[Livio Orsini]

EPS ha anche un servizio assistenza.

 

Questì apparati sono tutti molto simili, ti consiglio quindi di consultare le varie discussioni, relative a queste saldatrici, presenti in questa sezione; ci sono anche parecchi schemi elettrici che ti possono dare un'idea genarale di come è la tua.

 

Venendo al problema specifico.

Quando i mosfet bruciano c'è sempre una causa, inoltre sicuramente c'è qualche al tro componente guasto.

Per prima cosa rimuovi i mosfet bruciati e comincia con il verificare le varie tensioni di alimentazione, sia quelle di bassa tensione che alimentano la regolazione, sia l'alta tensione che andrà ad alimentare il primario del trasformatore.

Poi dovresti verifificare la funzionalità dei driver che pilotano i mosfet; per questa verifica è necessario un oscilloscopio.

[martusi]

Grazie Livio, avevo contattato il servizio di assistenza, ma si trattava di spedire la saldatrice e pagare la riparazione. Ho letto parecchie discussioni sulle saldatrici prima di scrivere, su questo e su altri forum, senza trovare nuove strade percorribili, ho però trovato un paio di schemi generici.

Si ovviamente è così, i MOSFET che saltano hanno sempre un motivo, a valle ci sarà qualcosa che fa scorrere troppa corrente, solo che non lo trovo.

Nel fine settimana mi dedicherò ad applicare i tuoi preziosi consigli, 1. Eliminare i MOSFET morti, 2. Misurare le tensioni. Entrambe i driver li ho smontati e testati e sembrano buoni. Ho un vecchio oscilloscopio, ma dovrei stare attento perché non so come isolarlo dalla rete, non vorrei fare pasticci a 220v, hai consigli in merito?

[Livio Orsini]

1 ora fa, martusi ha scritto:

non vorrei fare pasticci a 220v, hai consigli in merito?

 

Se lavori sulla parte di logica, che arriva sino ai drive che pilotano i mosfet non dovrebbero esserci problemi.

Comunque, per lavorare sui circuiti connessi direttamente alla rete 230V, nei laboratori professionali si usa togliere, quando c'è, lo spinotto di terra della spina dell'oscilloscopio. Con quelli moderni non è necessario perchè sono tutti isolati da rete.

Che oscilloscopio hai?

[Nik-nak]

Hai verificato che i componenti(mosfet/diodi) fissati sui dissipatori, che necessitano di isolamento tramite mica/thermal pad isolante, siano effettivamente isolati?

[Livio Orsini]

Questo è lo schema tipico di una saldatrice inverter.

Il generatore e drive per i mosfet, in questo caso è un IR2110, controlla cosa hanno musato per la tua.

Lo SG3524 è l'alimentatore per la bassa tensione dei circuiti ausiliari, avrai qualche cosa di simile anche nel tuo caso.

Lo schema indica 2 mosfet, nella realtà sono 2x4 mosfet in parallelo.

 

 

[martusi]

Buonasera ragazzi, vi aggiorno. I dissipatori sembrano isolati, ma controllerò meglio. Oggi ho rifatto quasi tutte le saldature, come consigliato da qualcuno di voi, poi ho smontato uno dei 4 MOSFET nuovi e... NON era guasto! E' stato un mio abbaglio, lo avevo provato ancora collegato. Di MOSFET ce ne sono 8, 4 sul ramo positivo e 4 sul ramo negativo, seguendo lo schema di Livio che è quello che avevo trovato anche io all'inizio della storia. Inizialmente erano saltati i 4 del ramo negativo, ma adesso sto pensando di smontarne almeno uno del ramo positivo e controllarlo, in fin dei conti anche quelli li ho provati ancora saldati. Comunque, ho misurato la tensione di ausilio che alimenta il rele a 12V e risultava un 17,7V, ma un po' troppo ballerina. Quindi ho sostituito il regolatore LM317T ed il relativo condensatore di filtro da 1000mF 35V, ma senza risolvere nulla, appena do tensione il rele inizia a vibrare con un attacca e stacca continuo, in questo stato non lo tengo per molto tempo. La tensione di ausilio, dopo le sostituzioni effettuate risultava uguale a prima, 17,7V un po' ballerina, per cui ho rimesso i vecchi componenti.

 

I MOSFET scollegati li ho provati così. Essendo a canale N, ho impostato il multimetro in posizione controllo giunzione, poi ho attivato il gate con il positivo del tester sullo stesso e il negativo sul source. Quindi ho controllato la giunzione con positivo sul drain e negativo sul source, riscontrando conduzione. Per disattivare, ho invertito i puntali tra gate e source e tra drain e source ho riscontrato interruzione.

 

Prossime attività che vorrei svolgere:

1. Controllare il ponte di diodi che alimenta LM317T, quella tensione ballerina non mi convince.

2. Controllare correttamente anche i MOSFET del ramo positivo, staccandone almeno uno, sarà un lavoro immane per come sono collocati.

 

Che ne pensate?

[Livio Orsini]

Ti consiglio, come prima verifica da fare, di rilevare il circuito dello LM317 e, dal valore dei resitori del partitore, stabilire il valore teorico della tensione di uscita. Circuito e forumle le trovi su qualsiasi data sheet dello LM317. Quella tensione non mi convince e non credo che il problema dipenda dal ponte raddrizzatore. Verifica anche il ripple con l'oscilloscopio.

[martusi]

Il 19/06/2024 alle 06:36 , Livio Orsini ha scritto:

Ti consiglio, come prima verifica da fare, di rilevare il circuito dello LM317 e, dal valore dei resitori del partitore, stabilire il valore teorico della tensione di uscita. Circuito e forumle le trovi su qualsiasi data sheet dello LM317. Quella tensione non mi convince e non credo che il problema dipenda dal ponte raddrizzatore. Verifica anche il ripple con l'oscilloscopio.

Aggiornamento. Oggi pomeriggio mi sono dedicato all'alimentatore con il 317. Ho ricontrollato tutti i componenti interessati staccandoli dal circuito, il ponte diodi, i condensatori di filtraggio e le resistenze di polarizzazione del pin ADJ del 317 non trovando nulla di anormale, ho usato il capacimetro e il test giunzione del mio multimetro. Quindi ho staccato dal circuito il 317 e acceso la saldatrice. Così ho potuto misurare le tensioni prima in alternata al secondario del trasformatore di alimentazione, trovando 21V, poi dopo il ponte sul primo condensatore di filtraggio, un 1000mF a 35V misurando 28V. Il fatto di avere 17V ballerini in uscita dal 317 evidentemente rendeva quest'ultimo colpevole. Ho infatti applicato il tuo consiglio, considerando la formula del 317 e i valori delle resistenze impiegate, così ho calcolato una tensione in uscita di 13,8V invece dei 17V riscontrati, ho pertanto sostituito il 317. In effetti, ridando tensione, alla sua uscita adesso misuro 13,9V, la teoria era giusta, solo che il rele continua a vibrare come prima, ecco perché quando ho sostituito il 317 la prima volta non mi accorsi di nulla, non avevo misurato le tensioni, e lo rimisi al suo posto credendo che fosse funzionante, invece era andato. Questi benedetti 13,8V alimentano una parte di logica su due schedine poste in verticale sullo stampato, non vorrei che avessero subito danni irreversibili a causa della sovratensione o comunque irregolare. Il prossimo passo sarà di controllare, da scollegati, tutti (ahimè) gli 8 MOSFET, altre idee?

 

PS: lo schema del mio 317 è identico a quello allegato tranne che per il diodo da me mancante.

[Livio Orsini]

I due integrati in DIP 14 che sulle due schede hanno lasigla leggibile? se si pubblicala. Magari se riesci riporta anche le sigle degli altri semiconduttori, suddivisi per scheda 1B1 e 1B2.

 

Quel relè che vibra, quasi certamente è quello che cortocircuita un resistore/resistori posto i serieai condensatori di livellamento che sono dopo il ponte sulla tensione di rete. I resistori servono a llimitare la corrente di carica dei condensatori, quando la tensione sui condensatori supera un determinata soglia, interviene il relè a cortocircuitare i resistori di limitazione. Se il relè non rimane chiuso la prima cosa da fare è controllare il circuito di misura della tensione dei condensatori ed il comparatore che comanda il relè.

 

Vedo che stai facendo le cose con metodo e questo è un bene.Se fornisci le sigle degli integrati e dei semicinbduttori, magari avremo qualche informazione in più che ci permetterà di arrivare alla soluzione.

[martusi]

Il 19/06/2024 alle 06:36 , Livio Orsini ha scritto:

Caro Livio, purtroppo i due integrati e tutti gli altri componenti delle schedine hanno la sigla completamente abrasa, bella porcata! La prossima saldatrice, se ne comprerò un'altra, non sarà EPS. Sul relè hai perfettamente ragione, è quello che bypassa la resistenza di carica dei condensatori, all'inizio mi ero dedicato al circuito di gestione proprio di questo, avevo smontato tutti i componenti ad esso collegati, ma senza trovare nulla di anomalo, avevo anche compilato una bozza di schema elettrico che allego, quello che non capisco è la funzione dei 2 fili che ho indicati con SENS, questi portano ad una sorta di spira avvolta ad un trasformatore/bobina di uscita, la cui resistenza è molto bassa, 0,10 Ohm. Il mio "metodo" probabilmente deriva da più di 50 di informatica, di cui alcuni decenni trascorsi a sviluppare software... Ormai la questione con la saldatrice è diventata una sfida, che mi piacerebbe vincere, grazie ai competenti consigli tuoi e degli altri membri del forum.

[Livio Orsini]

Francamente lo schema che hai messo non mi torna.

Quel relè dovrebbe essere comandato da un circuito che misura la tensione sui condensatori.

Quella bobina di cui parli sembra essere un sensore di corrente.

Prova a confrontarti con uno schema di saldatrice che trovi in alcune vecchie discussioni. Quello che ho messo io èpiù uno schema di principio che uno schema reale.

Magari più tardi, se riesco provo a ragionarci un po'.

[martusi]

Il 19/06/2024 alle 06:36 , Livio Orsini ha scritto:

Sto pensando, considerando che la bobina di uscita dove c'è la spira del sensore finisce nel circuito di controllo del relè, potrebbe essere una protezione da correnti eccessive? Inoltre, se tutto il circuito di controllo del relè va bene, potrebbe esserci un corto in uscita che genera alternativamente troppa corrente e che quindi influenza il relè facendolo staccare? La corrente in uscita non dovrebbe essere livellata, per cui sarebbe pulsante, causando esattamente il mio attacca e stacca continuo? Forse la tensione ai condensatori non viene misurata, ci potrebbe essere solo una sorta di ritardo sull'attacco del relè, invece è importante che la corrente in uscita non superi il valore previsto. Comunque lo schema del relè anche a me non torna, lo rifarò.

Modificato: 23 giugno da martusi

[Livio Orsini]

9 ore fa, martusi ha scritto:

Sto pensando, considerando che la bobina di uscita dove

 

Potrebbe, peròse mancano i mosfetquesto non deve succedere.

Puoi provare a togliere anche gli altri 4, se lo fa ancora l'ipotesi è da scartare.

[martusi]

Il 19/06/2024 alle 06:36 , Livio Orsini ha scritto:

I MOSFET non li ho mai scollegati con alimentazione attivata.

[Livio Orsini]

9 ore fa, martusi ha scritto:

I MOSFET non li ho mai scollegati con alimentazione attivata.

 

Ovviamente! No devi rimuoverli in assenza di alimentazione, poi ridai alimentazione e verifichi.

Se non c'è più questo trillamento del relè, verifica con oscilloscopio come è il segnale sui gate dei mosfet.

[martusi]

Il 19/06/2024 alle 06:36 , Livio Orsini ha scritto:

Se ne tolgo uno solo? Staccarli tutti è un casino, senza uno solo sul ramo negativo dovrebbe interrompere comunque il funzionamento del primario. Nel frattempo ho esaminato meglio quella bobina con traferro dove si avvolge la spira del sensore e ho visto che ha anche un altro avvolgimento, è un trasformatore, presumo sia collegato ai MOSFET per abbassare la tensione e aumentare la corrente. Poi probabilmente segue lo stadio raddrizzatore che va verso l'uscita. A proposito di uscita, sui suoi capi misuro 1,7 kOhm, con in parallelo una resistenza da un paio di Watt, che sembra da 3,3 kOhm, poi anche un componente che ha la forma di un condensatore, ma potrebbe essere un PTC, NTC o comunque qualche sorta di protezione di altro genere. Ho rifatto lo schema del circuito di controllo del relè, ma mi sembra uguale al precedente, allego.

[Livio Orsini]

11 minuti fa, martusi ha scritto:

senza uno solo sul ramo negativo dovrebbe interrompere

 

No sono in parallelo, vanno tolti tutti.

[martusi]

Rieccomi, scusate la mia assenza, ma sono stato fuori per lavoro, ho trovato lo schema elettrico, è completo di tutto, ma manca la parte dei MOSFET, inoltre è tronco nella parte inferiore, in cui c'è uno dei due modulini posti in verticale.

Modificato: 9 luglio da martusi

[martusi]

Ne ho trovato un altro, molto simile, della versione a 160 Ampere

[Livio Orsini]

Non è che questi schemi sian di molto aiuto primo perchè ci sono quei rettangoli vuoti, che non è dato capire la funzione che svolgono; secondo sono praticamente incomprensibili per le dimensioni molto ridotte.

 

Comunque siamo sempre al punto di prima

Il 25/6/2024 alle 06:39 , Livio Orsini ha scritto:

No devi rimuoverli in assenza di alimentazione, poi ridai alimentazione e verifichi.

Se non c'è più questo trillamento del relè, verifica con oscilloscopio come è il segnale sui gate dei mosfet.

 

La mia impressione è che ci siano problemi nei blocchi che loro descivono come "circuito ibrido per generazione PWM". o nel circuito seguete che è quello che pilota gli IGBT. Dovresti verificare che segnale esce da A e B e da C e D.

Modificato: 10 luglio da Livio Orsini

[martusi]

Si ma prima vorrei staccare l'alimentazione del rele, così da effettuare le misurazioni con tranquillità, l'attacca e stacca continuo non mi piace. Che ne dici Livio?

[Livio Orsini]

Se togli l'alimentazione della rete cosa misuri?

Devi togliere gli IGBT e verificare per prima cosa i segnali di pilotaggio agli stessi, se vuoi capire perchè bruciano. Questo lo puoi fare solo con un oscilloscopio.

[martusi]

Allora, in verità ne ho dovuto ri-sostituire solo un paio dei quattro cambiati all'inizio, dovrei cambiare il titolo, li ho ricontrollati tutti più volte in seguito all'aver acceso per pochi secondi, scopo misurazioni varie di tensione e sostituzione del LM317. Cosa vorrei fare adesso: i contatti del rele saltellano in continuazione quando do tensione, quindi vorrei staccare l'alimentazione a 300V in modo che rimanga solo la 12V, questa alimenta i due moduli sui quali devo effettuare le misurazioni da te indicate. Che ne pensi?

 

[Livio Orsini]

1 ora fa, martusi ha scritto:

Che ne pensi?

 

E un'operazione abbastanza semplice e veloce, però se fossi in te cercherei di talgliare la tensione di 300V dopo i condensatori, dando modo al circuito che, misurando la tensione sui condensatori, fa intervenire il relè che esclude il resistore di limitazione della corrente di carica dei condensatori. Se non fai in questo modo è un'operazione che non ti porta alcuna informazione.