2kW über den kleinen Trafo, nicht schlecht!
Naja. Die werden schon wissen wieso sie den Lüfter da hin gepackt haben wo er ist. :)
Auf jeden Fall eine interessante Platine, allerdings ist das meiner Meinung nach kein LLC Resonanzwandler, sondern ein einfacher hart schaltender Gegentaktwandler mit zwei Vollbrücken. Ich habe vor kurzem selbst was ähnliches zur Teilegewinnung zerlegt (SolarEdge 8KW Batteriewechselrichter mit unklarem Status, dessen Steuerungsschnittstellen besser gesichert sind als Fort Knox). In dem Gerät waren zwei Trafos drin, also muss einer 4kW machen. Spannend fand ich, daß die 48V Wicklung der Trafos nur aus zwei Windungen besteht. Getrennte Wickelkammern, dickes Kabel drumgewickelt, scheint zu reichen. Bis zu 30V pro Windung finde ich sportlich. Die Zwischenkreisspannung dürfte bei 800..1000V liegen (2x 550V Elkos in Reihe), den MPPT-Tracker hat man sich komplett gespart und überlässt das den zwingend geforderten Modul-Optimierern, von denen die Kiste 16 Stück oder so als String erfordert. Die Wandler sind aber auch nur ungeregelte Gegentaktwandler mit zwei Vollbrücken, es gibt weder auf der 48Vdc- noch auf der HV-Zwischenkreis-Seite des Trafos Kondensatoren oder Induktivitäten in Reihe mit dem Trafo, beide Zweige mit jeweils einem Trafo sind einfach parallelgeschaltet.
Interessanterweise werden die MosFets nur über den Ladestrom
einer Kapazität eingeschaltet.
SiC-FETs scheinen es zu lieben, wenn sie mit einer leicht negativen Gate-Spannung gesperrt werden. Die Gate-Beschaltung in dem SolarEdge-Gerät ist ähnlich komplex, ich vermute einen ähnlichen Aufbau - abgezeichnet habe ich ihn aber noch nicht. Das wird auch doof, die Platine ist mehr als zweilagig und die Bauteile der Gate-Beschaltung sind auf Ober- und Unterseite der Platine verteilt. Diese Wandler laufen mit sehr hoher Frequenz (ich vermute irgendwas zwischen 300..500kHz), bei 400kHz hat ein 500nF-Kondensator nur noch einen Blindwiderstand von 0,8 Ohm. Der Gate-Strom geht da also nahezu ungehindert durch, mit dem 10k-Widerstand und den beiden Z-Dioden ließe sich der Mittelwert der Rechteckspannung auf der Gate-Seite ein Stück ins Negative verschieben. Ohne die Z-Dioden würde ich erwarten, daß sich der Mittelwert genau auf Source-Potential einpegelt (kann natürlich auch sein, daß die genau das wollen, dann sind beide Zenerdioden gleich).
Ich habe aber wirklich keinen weiteren Widerstand gefunden.
Hast Du probiert, einen zu messen?
Welche FETs haben die verwendet?
Was ist das für ein Stromsensor am 48V-Eingang?
Ich weiss nicht, mit welcher Spannung die Elektronik versorgt wird.
Bei dem SolarEdge-Gerät startet der DC/DC-Wandler definitiv mit den 48V. Das Gerät bleibt nach dem Abschalten der 48V-Versorgung auch noch einen Moment am Laufen, obwohl es keine großen Kapazitäten auf der 48V-Seite gibt. Da werden also sehr sicher die insgesamt 6 (3x zwei in Serie) 550V-Elkos geladen. Allerdings können dann am Zwischenkreis die ganzen anderen Hilfsspannungswandler anlaufen, das kann man also als mehrstufigen Prozess betrachten.
Ich vermute mal ganz stark, daß der abgerauchte Wandler 12V ausspucken soll. Zu viel Spannung für die Gate-Treiber würde dort bei der hohen Frequenz gleich wieder zu höheren Verlusten führen. 5V wären meiner Meinung für die FET-Ansteuerung zu wenig. Es muss irgendwo noch einen zweiten Wandler oder Linearregler für den µC geben, der wird wahrscheinlich von dem defekten Wandler mitversorgt.
Man könnte versuchen was passiert, wenn man 12V nach dem Wandler einspeist. Also erstmal den defekten IC runter und schauen ob die Platine unversehrt geblieben ist, dann mal strombegrenzt 5..12V steigend einspeisen und schauen, ob irgendwann der µC aufwacht. Der Wandler wird wahrscheinlich nicht einschalten, aber vielleicht gibts irgend ein anderes Lebenszeichen.
Vergoldete CU-Flächen, alles super sauber, moderne SiC-Halbleiter
(auch die Bootstrap-Diode) und dann steigt das Ganze wegen eines
so profanen Hilfs-DC-Konverters aus.
Tja, passiert. Man weiß ja nicht wie heiß das Ganze bei voller Leistung wird. Evtl. ist der Wandler auch durch einen anderen Defekt gestorben, durch den er kurzgeschlossen wurde, oder durch sowas wie Backfeed aus der Ausgangsspannung beim Abschalten oder ungeplanten Abtrennen der Eingangsseite, evtl. durch Überspannung... Oder der Schaltkreis ist einfach nur gepresste Kuhscheiße, dafür kann der Entwickler nicht so viel (siehe Fritzbox 7590 mit ihren heiß geliebten WLAN-Ausfällen).
Weiss jemand, warum man ohne Not 0402 Bauteile nimmt?
Aus Kostengründen?
Klares Ja.
Kleinere Streuinduktivitäten?
Auch möglich, halte ich aber nicht für den ursächlichen Grund. Es ist schließlich nichts, was im Ghz-Bereich arbeiten muss.
(1) bei kleinanzeigen.de gibt's gerade einen, ebenfalls mit
defektem DC-DC (die scheinen also öfter auszufallen) und
defektem DC-AC.
Daß beides gleichzeitig stirbt, ist unwahrscheinlich (aber möglich wenn z.B. der DC/AC-Wechselrichter durch Kurzschluss den DC/DC töten kann - allerdings scheint der eine brauchbare Strombegrenzung zu haben und müsste eher abschalten anstatt Schaden zu nehmen). Ich vermute daher stark, daß dieses Gerät bereits ausgeschlachtet wurde, bzw. die noch intakte Platine wurde entnommen und für den doppelten Bastelspaß des verdummten Käufers durch eine ebenfalls defekte ersetzt. Kann man für gaaaaanz wenig Geld zur Teilegewinnung nehmen, aber eher nicht zur Reparatur.
Warum ich mich gerade so sehr für das Thema interessiere: Ich grüble über den Bau eines 4kW starken 36V Solarladers mit hoher Eingangsspannung und überlege, dafür einen echten LLC-Wandler zu bauen, so daß MPP-Tracking und Spannungsanpassung in einer Stufe möglich werden. Ich brauche auch keinen bidirektionalen Wandler, allerdings ist bei den geplanten 100..120A Ausgangsstrom eine Synchrongleichrichtung wünschenswert. Sonst heizen mir zwei 100..150V-Dioden mit bis zu 80W die Bude, die ich lieber im Akku hätte.
solarmaxHilfsregler.jpeg
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