Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik SMA SB4200TL-MS Reparatur


von Marcel K. (sunny198828)


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Schönen guten Tag,
Ich habe hier einen SMA Wechselrichter SB4200TL-MS, bei dem auf einen 
Solargenerator Kanal die beiden Mosfets und die Diode regelrecht 
explodiert sind. Was kein wunder ist, wenn ich die Single Pulse 
Avalanche Energy vergleiche. Natürlich hat es den Mosfet Treiber mit 
gerissen und den 74HC00 der vor dem Gate Treiber sitzt.
Damit das Drama perfekt wird hat es bei dem Netzteil was aus den 750V DC 
vom Zwischenkreis alle nötigen Versorgungsspannung herstellt gleich noch 
auf der Primärseite den PWM regler und den IGBT gekillt.
Ich habe über mehrere Netzteile alle Spannungen angelegt, außer die 
Zwischenkreisspannung und es scheint der rest alles überlebt zu haben, 
zum Glück.

Gerät wurde schon mal repariert und es wurden im Boost Wandler vom 
Solargenerator falsche N-Mosfet eingebaut.

Verbaut wahren : STW12NK90Z
Original       : APT10050B2VRG
Ersatztyp ?    : APT34F100B2

Nun zu meiner 1. Frage: Den originalen Typ gibt es nicht mehr außer vom 
Chinesen, da vertraue ich nicht. Würde der APT34F100B2 ein 
gleichwertiger ersatz sein ?

2. Frage: Ich würde die Schaltung dahingehend ändern: Eine zusätzliche 
Windung auf dem Transformator vom Netzteil aufbringen (natürlich 
ausmessen um das Windungsbverhältnis zu bekommen) um eine Isolierte 
Spannungsversorgung zu bekommen und Isolierte Gate Treiber einbauen, 
natürlich ist dann trozdem eine Verbindung über GND da. Mein gedanke ist 
wenn doch mal wieder ein Fet stirbt reist es nur den Gate Treiber mit, 
nicht die halbe Logikschaltung dahinter.

Ich danke schonmal für Konstruktive antworten.

Mit Freundlichen Grüßen.

PS: Ich habe alle Datenblätter angehängt.

: Verschoben durch Moderator
von Marcel K. (sunny198828)



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Grüße
ich habe mal das Hilfsnetzteil nachgezeichnet in EasyEDA.
Bei einigen Diode bin ich mir noch unsicher was das für Typen sind.
Die dioden D2, D3, D4 und D6 haben eine VF von ca 0,63 V gemessen mit 
Fluke 11. Wer kann mir da mal einen rat geben was das für dioden sind.
D5 ist definitiv ein Z-Diode mit 15V (gemessen).
D1 ist geschätzt das das eine Z-Diode mit 82V ist da der Wechselrichter 
bei ca 85V Startet.

Vielleicht kann mir auch mal jemand erklären wie diese Art von Netzteil 
funktioniert.

Das Bild von dem Netzteil ist von einer neuren revision des 
Wechselrichters.
Bei dem alten ist das Layout etwas anders aber der Schaltplan ist soweit 
gleich, nur das D3 und D4 fehlen.

Mit freundlichen Grüßen

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Diese Schaltung macht nichts anderes als einen kleinen Hilfsstrom zur 
Betriebsspannung des PWM-Reglers des eigentlich Housekeeping-Netzteils 
zu liefern, damit dieser starten kann. Nach dem Start erfolgt die 
komplette Versorgung aus dem Trafo des Housekeeping-Netzteils.

von Marcel K. (sunny198828)


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Grüße,
danke für die Antwort. Ja das habe ich auch soweit verstanden was die 
Schaltung macht. Aber wie die genau funktioniert dieses Hilfsnetzteil 
das verstehe ich nicht genau.
Auf der defekten Platine hat es die Mosfets von dem Solar eingang 
Zerissen und den Treiber dahinter einen 74HC00MM, den PWM Treiber vom 
Netzteil, den IGB Transistor und eben bei diesem Startnetzteil den IGB 
Transistor und die 15V Zener Diode. Der rest der Schaltung ist in 
Ordnung da die anderen Schaltungsteile von Isolierter Spannung versorgt 
werden.

PS: Meine Fragen die ich vorher vergessen habe. Ob ich mit der 
einschätzung von D1 richtig liege ?
Und Die Mosfets die in dem Solargenertor Zweig verbau sind, sind die 
IXFX21N100Q die gibt es nicht mehr. Als ersatz habe ich die IXFX24N100Q3 
raus gesucht. der trr ist 50n größer sonst sehen die beiden fast 
identisch aus.
Die Schaltfrequenz liegt bei 25 Khz.
Kann ich die als ersatz nehmen ??

Ich hänge mal die Datenblätter mit an.

Mit Freundlichen Grüßen

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Öhm blöde Frage - aber was für ein Blitz ist denn da in das Ding 
eingeschlagen? Daß es so viel zerreißt ist selten.

Bei den IGBTs sollte die Gate Charge nicht oberhalb des Originals 
liegen. Ansonsten bleibt Dir da nur probieren, IGBTs verhalten sich 
gerne mal zickig wenn sie in einem Design eingesetzt werden, das auf 
andere Typen optimiert wurde. Bevor man nicht den Stecker reinsteckt 
weiß man es nie ganz genau.

Der IGBT der Starthilfeschaltung sollte unkritisch sein, der wird nicht 
schnell geschaltet und muss nur die Spannung sperren können.

von Marcel K. (sunny198828)


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Naja ich hatte falsch Dimensonierte Mosfets in dem Solargenerator Kreis 
eingebaut. Diese habe sich Praktisch in rauch aufgelöst bei ungefähr 
1500 Watt Solar Leistung (stand daneben wo es geknallt hat). Das hat 
dann halt gleich das Schaltnetzteil mit gerissen, da dass auf dem selben 
Masse Potential liegt.

Danke für den hinweis mit den IGBT's aber da bekomme ich zum Glück noch 
die Orignalen. Meine Frage bezog sich auf die Beiden N-Ch Mosfets wo ich 
die Datenblätte mit hochgeladen habe.
IXFX24N100Q3 als ersatz für IXFX21N100Q.
Es sind je zwei Parallel verbaut.


Pro Solargenertor können 2100 Watt umgesetzt werden.(125-600V zu 750V).

Ob da mal jemand Zeit hätte drüber zu schauen, ob ich den N-Ch als 
ersatz nehmen kann.

Wenn die nicht passen sollten welche könnte ich als ersatz nehmen, die 
ich dann auch bei mouser bekomme ?

Mit freundlichen Grüßen

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich würd das versuchen. Trr ist zwar größer, aber Qg ist kleiner... ist 
glaube ich sowieso der letzte Versuch für den SMA Mülleimer. Bei so 
großem Schaden kann es auch sein, daß weitere Teile der Schaltung 
beschädigt wurden wie z.B. der steuernde Controller oder DSP, dann war's 
das sowieso.

von Marcel K. (sunny198828)


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Die DC-DC Steuer Platine läuft noch ( getestet in anderem Wechselrichter 
). Mal schauen ich werde erstmal das Netzteil wieder her richten und 
dann schauen.

Wenn Interesse besteht Berichte ich hier wie es ausgegangenen ist.

Grüße

von Marcel K. (sunny198828)


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Grüße,
ich wollte mal rückmeldung geben. Reperatur war erfolgreich soweit.
Musste aber viele Logikgatter und OPV tauschen.

Trozdem werde ich dieses Gerät nicht mehr Produktiv einsetzen.
Die ganze Schaltung ist mir einfach zu unsicher, die Teile hatte ich 
zufällig fast alle da also verloren habe ich nicht viel, aber die 
Schaltung habe ich jetzt soweit verstanden.
Zum beispiel der OPV der die Impedanzwandlung für die Spannungsmessung 
der PV macht ist ein 30V Typ warum muss ich den mit 29V versorgen wenn 
die maximale zu erwartende Spannung vom Spannungsteiler 5V ist ?

Naja habe dabei wieder was gelernt.

Viele Grüße

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