Hallo,
die Reparatur des Schaltnetzteils schreitet voran. Der erste Teil wurde
hier beschrieben:
Beitrag "Benötige Hilfe bei Reparatur: Schaltnetzteil"
Nachdem der erste Schaltregler läuft und stabile Spannungen erzeugt,
mache ich hier ein neues Thema zum zweiten Schaltregler B. Das ist ein
L6598D, das Blockschaltbild habe ich hochgeladen, der Schaltplan ist
hier:
https://www.st.com/resource/en/datasheet/l6598.pdf
Mit dem Multimeter messe ich an fast allen Pins 0V, an Pin 12 liegt die
Versorgungsspannung von ca. 15V.
Pins 14 und 15 gehen regelmäßig (so wie PWM-Controller A die PWM
einschaltet) kurz auf ca. 1V.
Pin 8 liegt konstant auf ca. 0,45V, die er über einen Spannungsteiler
von der Betriebsspannung Pin 12 bekommt.
Pin 16 ist so um die 12V.
Wie kann ich sehen oder testen, ob der L6598 noch OK ist bzw. warum der
keinen Mucks macht?
Verfügst Du über ein Oszilloskop + Trenntrafo? Mit nem Multimeter allein
dürfte das schwierig werden.
Ansonsten würde ich mal die Spannung am LoSide gate messen (pin11).
Interessant wäre auch die Spannung am OP-Ausgang (pin5).
Hallo,
Ich konnte vorübergehend einen kleinen Trenntrafo und ein älteres Oszi
ausleihen. Damit werde ich mich dann mal auf Fehlersuche machen.
Noch eine Frage vorab:
Wie Matthias sagt, sollte laut Datenblatt an Pin 3 ein Dreieck zu sehen
sein. Wäre das auch dann der Fall, wenn das IC wegen irgendeines Fehlers
abschaltet? Oder anders rum gefragt: Wäre das Fehlen dieses Signals ein
Hinweis auf einen Defekt des Schaltregler-ICs?
Wenn der Softstart-C an Pin 1 keinen Schluss hat und an Pin 2 und 4
funktionierende Widerstände sitzen, muss der Oszillator laufen. Siehe
Figure 6. im DB.
Sowohl an Pin 1 als auch an Pin 2 und 4 sollten dann aber auch
Spannungen zu messen sein - und nicht null Volt.
Pin 1 ist über einen kleinen Kondensator mit Masse verbunden. Ob er
einen Schluss hat, kann ich nicht sagen. Jedenfalls wird jeder nach
Masse noch nach Vs Durchgang gemessen.
Wie könnte ich so einen Schluss testen?
Pin 2 ist über einen Widerstand mit Pin 6 verbunden, außerdem ist dieser
Punkt über RC mit GND verbunden.
Pin 4 ist über einen Widerstand mit GND verbunden, außerdem über RCs mit
dem Ausgang des Opto-Kopplers.
Vielleicht sollte ich das besser aufmalen.
Die Widerstandswerte wurden gemessen, sie entsprechen alle ihrem
Nennwert, sogar im eingebauten Zustand.
Die Spannungen an Pins 1, 2, 4 betragen 0V, ebenso an Pin 3. Da ist auch
mit dem Oszi kein Signal erkennbar. Wenn das andere Schaltregler-IC alle
paar Sekunden kurz einschaltet, sehe ich Störungen auf den Signalen.
Aber das ist vielleicht auch ein Messfehler.
Das IC selbst hat keinen Kurzschluss zwischen den Versorgungspins.
Das heißt also, dass das Schaltregler-IC hinüber ist?
Berni schrieb:> Jedenfalls wird jeder nach> Masse noch nach Vs Durchgang gemessen
Heisst vermutlich nicht 'jeder' sondern 'weder'? Das kommt etwas
sinnentstellt rüber.
Ich tippe auch auf defektes IC.
Hallo,
das IC L6598D ist angekommen und wurde eingebaut. Leider ändert sich das
Verhalten der Schaltung dadurch nicht.
Jetzt werde ich mal nochmal die Bauteile drum herum prüfen.
Zum Feedback:
Sekundärseitig ist eine Referenz und ein Optokoppler. Kann ich, wenn das
Netzteil vom Netz getrennt ist, am Ausgang die Nennspannung +/- einen
Fehler einspeisen und den Optokoppler beobachten? Oder mache ich dabei
etwas kaputt?
Berni schrieb:> Sekundärseitig ist eine Referenz und ein Optokoppler. Kann ich, wenn das> Netzteil vom Netz getrennt ist, am Ausgang die Nennspannung +/- einen> Fehler einspeisen und den Optokoppler beobachten? Oder mache ich dabei> etwas kaputt?
Sollte gehen, aber machs dennoch mit Strombegrenzung.
Berni schrieb:> Oder mache ich dabei> etwas kaputt?
Ohne Speisung auf der Primärseite geht da nichts kaputt. Aber du kannst
mit dieser Methode auch nur rausfinden, ob es da sekundärseitig einen
Kurzschluss gibt. erhöht man die Einspeisespannung, wird der TL431
anfangen zu leiten, wenn am ADJ Eingang 2,5V stehen und so die LED im
Koppler aktivieren. Hat der Fototransistor auf der Primärseite einen
Schluss, regelt der Chip auf null runter.
Der Controller möchte ja starten, deswegen die Pulse an den MOSFet
Ausgängen. Aber es scheint entweder die Versorgung einzubrechen (Aux
Wicklung) oder ein Fehler an einem der EN Eingänge gemeldet zu werden.
M.E. sollten beide low sein, damit das Dings freigegeben wird.
Danke für die gute Erklärung. Das Feedback ist tatsächlich OK: Wenn man
die Ausgangsspannung langsam bis zur Nennspannung erhöht, wird der
Ausgang des Optokopplers leitend.
Dann habe ich das ausgelöteten Schaltregler-IC so angeschlossen, wie
ganz oben im Blockschaltbild. Die Widerstände und Kondensatoren wurden
mehr oder weniger willkürlich gewählt. Pins 8 und 9 sind auf Masse
geklemmt.
Damit läuft das ausgelötete IC, jedenfalls ist an Pin 3 ein Dreieck zu
messen.
Wenn dann aber Pin 8 von Masse getrennt wird und floatet, geht Pin 3 auf
0V.
Das interpretiere ich jetzt so, dass das IC über eine Störung auf Pin 8
in Shutdown geht und dort bleibt (latched).
Die Störung vermute ich auf dem Oszilloskop schon beim Einschalten zu
sehen, da sind wilde Ausschläge bis ca. 2V zu sehen, die zum Abschalten
reichen würden (Threshold 0,6V).
Deshalb wurde zwischen Pin 8 und GND ein Kondensator mit 100nF gelötet,
der die Situation aber nicht verbessert.
Pin 8 ist über einen Spannungsteiler mit der Betriebsspannung verbunden.
Die Elkos an der Betriebsspannung wurden schon ersetzt. Die
Betriebsspannung sieht abgesehen von den Störungen beim Einschalten gut
aus.
Jetzt weiß ich nicht, wie und wo ich weiter suchen kann. Vielleicht hat
hier noch jemand einen Tip?
Berni schrieb:> Pin 8 ist über einen Spannungsteiler mit der Betriebsspannung verbunden.
Der ganze Schaltungsteil scheint eine Art Überspannungsschutz zu sein.
Nimm doch mal die Werte dieses Spannungsteilers auf und rechne, bis
wohin die Speisung hochlaufen darf, um das IC abzuschalten.
Der Spannungsteiler ist so dimensioniert, dass bei ca. 19V
Betriebsspannung das Schaltregler-IC abschaltet.
Da ist man schon knapp darunter, das muss ich nochmal genauer
untersuchen, evtl. liefert der erste Schaltregler eine zu hohe
Ausgangsspannung.
Welcher Elko nach welcher Drosse ist gemeint? Den schaue ich gerne
nochmal an bzw. tausche ihn nochmal aus.
Berni schrieb:> Welcher Elko
Deine Schaltskizze zeigt nur die Hälfte. Ich würde auf jeden Fall oben
die 12 genauer ansehen. Evtl. ist die Anlaufschaltung krank und der
kleine Elko vertrocknet? Kleine Elkos erbarmungslos tauschen, da
Kapazitätsmessung nicht ausreicht. ESR=?
OK, ich werde alle Elkos nochmal gegen neue tauschen.
Noch eine Frage zur Funktion:
Das Datenblatt verstehe ich so, dass der Duty-Cycle immer gleich ist und
sich nur die Frequenz der PWM ändert.
In der Schaltung geht der Ausgang des Opto-Kopplers zu einem Widerstand,
der mit Pin 4 (Rfmin) verbunden ist.
Wenn der Opto-Koppler aus ist, gehen von Pin 4 100k Ohm nach Masse.
Wenn die Ausgangsspannung erreicht ist und der Opto-Koppler einschaltet,
werden parallel zu den 100k Ohm noch 32k Ohm geschaltet, in "Summe"
sieht Pin 4 also ca. 24k Ohm.
Im Datenblatt ist eine Kurve, nach der mit fallendem Rfmin, also eben
diesem Widerstand, die Schaltfrequenz ansteigt.
Heißt das nun, dass sich die Ausgangsspannung mit steigender Frequenz
sinkt und mit fallender Frequenz zunimmt?
So aus dem Gefühl raus hätte ich das genau anders rum vermutet.
Habe jetzt hier eine ganz gute Beschreibung gefunden:
https://kompendium.infotip.de/resonanzwandler-netzteile.html
Demnach werden die Transistoren nicht während der ganzen Halb-Periode
durchgeschaltet.
Außerdem ist es wohl tatsächlich so, dass bei hohen Frequenzen die
Ausgangsspannung sinkt.
Jetzt habe ich etwas wenig intelligentes gemacht und wurde dafür mit
Blitz und Donner bestraft.
In der Annahme, dass der Schaltregler in Shutdown geht, weil Störungen
auf der Betriebsspannung den Threshold überschreiten, habe ich Pin 8 auf
0V geklemmt.
Nach dem Einschalten leuchtete die Betriebs-LED am Ausgang für
vielleicht 2-3 Sekunden, dann flogen die Funken und es gab einen lauten
Knall.
Nach Ausbau der betroffenen Bauteile und einer Bauteile mehr, fand ich
bisher verborgene Teile unter dem Trafo und konnte damit einen jetzt
hoffentlich vollständigen Schaltplan zeichnen. Die Pins sind entspr. dem
Blockschaltbild ganz oben bezeichnet.
Vielleicht hilft die Rekonstruktion des Unglücks ja, den ursprünglichen
Fehler zu finden und in einem zweiten Anlauf zu beheben.
Bei der Explosion wurden folgende Bauteile zerstört:
Die Schalttransistoren, die wahrscheinlich einen Kurzschluss
verursachten.
Dadurch stiegen Strom und Spannung an den beiden Messwiderständen (2x
0,11 Ohm) so weit an, dass sie verbrannten.
Diese Widerstände gehen über 1k Ohm (auch abgebrannt) zu Pin 7.
Das Schaltregler-IC hat es völlig zerrissen.
Ob das durch eine zu hohe Betriebsspannung oder die Überspannung an Pin
7 verursacht wurde, kann ich nicht sagen.
Unklar ist auch die Reihenfolge der Ereignisse bzw. warum die
Transistoren überhaupt einen Kurzschluss auslösten.
Die Spannung von der Hilfswicklung wird über eine Diode gleichgerichtet.
Diese Diode und der 10 Ohm Widerstand sind noch OK.
Lief der Schaltregler zu schnell an und verursachte so eine zu hohe
Betriebsspannung?
Aber warum würden dann die Transistoren einen Kurzschluss machen?
Ich hoffe, ihr könnte mir helfen, den Hergang zu verstehen.
Hier gibt's doch bestimmt einen Funken-Forensiker, der den Ablauf der
Explosion rekonstruieren kann.
Der nach GND gebrückte Pin 8 verursachte wohl zuvor immer, dass das
Schaltregler-IC in Shutdown geht. Aber warum? Und warum hat eine zu hohe
Betriebsspannung einen Kurzschluss der Transistoren zur Folge? Oder war
der Ablauf ein anderer?
Würde mich über Hinweise freuen. Vielen Dank!
Wie o.a. ist das eine Schutzschaltung, die du ohne Not lahmgelegt hast.
Man kann dir den Vorwurf nicht ersparen, das du so eine Aktion ohne
Überstromschutz (z.B. Glühlampe in Reihe) nicht hättest machen sollen.
Das Netzteil hat die Spannung ohne Begrenzung in die Höhe getrieben. Das
passiert, wenn der Optokoppler nicht angesteuert wird, also keine
Spannung sekundär produziert wird.
In einem solchen Fall wäre Pin 8 die letzte Rettung gewesen.
Danke, aber so ganz verstehe ich das nicht:
Die Ausgangsspannung wird über einen Optokoppler auf Pin 4 geführt und
ändert dadurch die Schaltfrequenz.
Pin 8 überwacht die Betriebsspannung des Schaltregler ICs.
Woran könnte es liegen, dass keine Ausgangsspannung erzeugt wurde? Ich
bin mir aber einigermaßen sicher, dass die an der Ausgangsspannung
hängende Betriebs-LED ein paar Sekunden geleuchtet hat, demnach wäre ja
die Betriebsspannung da gewesen.
Und natürlich hätte ich die Glühlampe verwenden sollen, liegt ja gleich
neben dem Trenntrafo...
Vielleicht folgendes Szenar, ohne Anspruch auf dass es hier stimmt:
Ohne Rückkopplung durch de Optokoppler wurde das Tastverhältnis auch
nicht geändert. Damit könnte der Spulenstrom hochgelaufen sein. Die
Bodydiode überlastet und darauf kommutiert. Gleiches dann vielleicht in
die andere Richtung auch. Die Totzeitsteuerung wird dadurch überflüssig,
da wirkungslos.
