Ein Freund gab mir ein defektes Netzteil um es vielleicht doch noch zu retten (er hatte es schon abgeschrieben). Es handelt sich um ein WAECO CoolPower MPS50 für die Versorgung eines 12Volt Kompressorkühlschrankes an 230Volt.
Ich hatte Hoffnung weil es sich oberflächlich lediglich um einen Wasserschaden handelte: man konnte deutlich die Spuren auf der Platine sehen und ganz am Rand waren einzelne Bauteilpins weggefault. Die 230 Volt Sicherung ist noch intakt. Nach der Reparatur der defekten Pins passiert beim Einschalten aber gar nichts, nach einem kurzen Impuls eine Aufnahme von ca. 0,2Watt. Die beiden HV Kondensatoren haben 320Volt DC anliegen.
Die Platine ist von Powertronics TMPS-50A:
NCP1605 als PFC Controller mit 20N60C3 und YG972S6, alle ok
L6599 als SMPS Controller mit 2 x IRF740, beide ok
Die Gesamtschaltung ist sehr stark um die Applikationsentwürfe der beiden ICs aufgebaut. Alle sonstigen Halbleiter scheinen in Ordnung soweit meßbar (ermittelt mit PeakTech DCA75 bzw. Diodentester)
Auf der Ausgangsseite ist noch eine Relaislogik die das Netzteil nur dann einschaltet wenn KEINE 12 Volt vom Bordnetz vorhanden sind. Darin ein 78L15, ein (vermutlich) LM358 und 4 Transistoren. Legt man 12 Volt an den dafür vorgesehenen Eingang, schaltet das Relais und die angeschlossene Last wird über diesen Eingang (12 Volt Bordnetz) versorgt. Das funktioniert auch ohne 230 Volt.
Es gibt allerdings nur einen Optokoppler 817 zwischen HV und NV. Der müßte dann auch das Signal für das Abschalten des Netzteiles übertragen, das aber immer noch in einem Standbymodus verbleiben muß denn der Wegfall der 12Volt Bordspannung soll ja das Netzteil starten.
Ich wäre für Hinweise zur weiteren Fehlersuche dankbar.
Die Abschaltung des Netzteils wird einfach darüber realisiert sein, daß die Spannungsregelung über den PC817 (und wahrscheinlich einen TL431, der den Optokoppler steuert) in den Dauerbetrieb übergeht, wenn von außen mehr als die Ausgangsspannung des Netzteils angelegt wird. Dann läuft dieses Netzteil in einer Art Leerlauf, also es ist voll aktiv, aber es wird wegen des durchgeschalteten PC817 keine Energie auf die Sekundärseite übertragen. Bzw. wenn der Ausgang einfach über ein Relais abgeschaltet wird, dann bleibt das Netzteil komplett im "echten" Leerlauf, also einfach Betrieb mit unbelastetem Ausgang.
Tatsächlich sind da ZWEI TL431 verbaut, unmittelbar nebeneinander und nahe dem 817. Die hatte ich erst für Transistoren gehalten, Asche auf mein Haupt.
Das Netzteil läuft weder mit noch ohne 12 Volt Versorgung an. Irgendetwas hindert es am hochfahren....
Hast Du einen Trenntrafo und traust Du Dir Messungen auf der Primärseite zu, ohne dabei mit den Messspitzen abzurutschen? Du musst die Funktionsweise bzw. Funktionsblöcke des PWM-IC verstehen und dann Stück für Stück nachmessen, wieso das die primärseitige Transistor-Halbbrücke nicht ansteuert. Das kann irgend eine Schutzfunktion sein, die den IC über ein Pin blockiert oder eine Blockierung über den Optokoppler, das kann man Dir nicht alles in Prosa darlegen, sondern man muss wirklich messen.
Der eine TL431 erzeugt die Referenz für den 358 der über zwei Transistoren das Relais schaltet. Der andere TL431 arbeitet von der 12Volt Ausgangsspannung auf den Optokoppler.
Das Relais schaltet UM. In Ruhe ist der Netzteilausgang geschaltet, bei Anlegen von externen 12 Volt schaltet es darauf um.
Hast Du einen Trenntrafo und traust Du Dir Messungen auf der Primärseite
zu, ohne dabei mit den Messspitzen abzurutschen? Du musst die
Funktionsweise bzw. Funktionsblöcke des PWM-IC verstehen und dann Stück
für Stück nachmessen, wieso das die primärseitige Transistor-Halbbrücke
nicht ansteuert. Das kann irgend eine Schutzfunktion sein, die den IC
über ein Pin blockiert oder eine Blockierung über den Optokoppler, das
kann man Dir nicht alles in Prosa darlegen, sondern man muss wirklich
messen.
Was passiert ohne Optokoppler? Bzw. Ersatz durch einen Trimmer? Das würde doch zumindest eingrenzen ob es nun die Primär oder Sekundärseite ist.
Als Erstes würde ich die Platine waschen. Einen Schuss Isopropanol drauf, in Plastikfolie oder -tüte gegen Verdunstung eingepackt einweichen lassen und mit alter Zahnbürste vorsichtig den hygroskopischen Schmodder (Flussmittel etc.) zwischen den Pins und Leiterbahnen wegschrubben. Dann nochmal mit frischen Iso nachspülen.
70% Isopropylalkohol hat den Vorteil, dass er auch wasserlösliche Salze entfernt.
Dann einen Schaltplan zeichnen. Bei einer so übersichtlichen Platine ist das eine gute Übung. So haben alle interessierten Reparateure etwas davon.
Mit Plan ist der Fehler schnell gefunden.
Zwei Möglichkeiten. Entweder läuft der Wandler ungeregelt mit 100% Leistung ohne Rücksicht auf die Ausgangsspannung oder der PWM-Regler merkts und schaltet über eine Schutzschaltung ab.
Bzw. Ersatz durch einen Trimmer? Das würde doch zumindest
eingrenzen ob es nun die Primär oder Sekundärseite ist.
Falscher Ansatz. Du musst zuerst mal nachmessen, ob der Zwischenkreiskondensator auf brauchbare Spannung aufgeladen wird (Vorsicht: 340Vdc, bei aktiver PFC-Stufe gerne 400..420Vdc) und ob die Spannungsversorgung des PWM-Reglers funktioniert.
Dann kann man weiter schauen, welcher Pin des PWM-Reglers nicht in einem Zustand ist, der einen Lauf des Reglers erlaubt.
Und nochmal Vorsicht: Einmal beim IC abgerutscht -> BOOM
Was passiert ohne Optokoppler? Bzw. Ersatz durch einen Trimmer?
Nicht machen. Wie Ben schon sagte, kann das Netzteil ohne Ende hochlaufen und Selbstmord begehen. Regelschleife öffnen ist nie eine gute Idee, wenn es zur Race Condition kommen kann.
Also doch nicht "mal eben". Schaltplan aufnehmen ist wohl unumgänglich zumal die Sekundärseite doch etwas seltsamer zu sein scheint (was macht ein 78L15 in einem 12 Volt Netzteil?)
Dir ist schon bewusst, da da diverse Bauteile fehlen ?
Die "fehlenden Bauteile" befinden sich ausgelötet danebenliegend auf den beiden Kühlblechen, deren Biegeform im Bestückungsaufdruck doch angedeutet ist: Einmal U-förmig, einmal rechter Winkel.
Die Etiketten auf den Magnetics (POWERTRONICS LMPS-50A und TMPS-50A) beziehen sich direkt auf diese Bauteile. Die Platine heißt MPS50 22F 1.6mm Rev.:0.5 .
Thomas, wenn Du einen handschriftlichen Planentwurf postest, kann ich ihn reinzeichnen.
Torsten, vielen Dank für deine Mühen und besonders den Hinweis/Bild des Angebotes bei Kleinanzeigen.
Leider hatte ich das Gehäuse des Netzteiles nicht zur Verfügung so daß mir die Ausgangsspannung von 27 Volt (Sic!) entgangen ist. Das konnte man mit Mühe auf dem Bild bei Kleinanzeigen lesen und wurde dann durch das mittlerweile beschaffte Gehäuse bestätigt (siehe Bild).
Tatsächlich erzeugt dieser WR 27 Volt um den Inverter des Kompressors möglichst "effizient" zu füttern. Dieser läuft allerdings auch mit 12 oder 24 Volt (und allem dazwischen) weshalb das Netzteil ebenfalls für bis zu 24 Volt ausgelegt sein muß. Das erklärt den 78L15 der einfach nur das 12 Volt Relais vor Überspannung (24 Volt) schützt.
Aus Faulheit habe ich einfach weiter nach offensichtlichen Fehlern gesucht und auch einen gefunden: die Spannungsversorgung für die beiden ICs war nicht mehr gegeben. Zwei Dioden waren durchlegiert weil auf der Ausgangsseite durch Wasser kurzgeschlossen gewesen. Die beiden hatte ich wohl beim Durchmessen der aktiven Bauteile übersehen (Asche auf mein Haupt!).
Entgegen der Applikationsschaltung des 1605 wird die Versorgung NICHT aus einer Wicklung der PFC Induktivität erzeugt sondern durch eine extra Wicklung auf dem Ausgangstrafo des 6599. Die Vcc der beiden ICs sind gleich/verbunden aus dieser Wicklung (über die Dioden/18 Volt Z-Diode/470µF Kondensator).
Nach Ersatz der Dioden startet das Netzteil nun mit etwas Verzögerung und fängt dann an zu takten. Etwa 1 Sekunde AN (zwei Halogenlampen als Last; ein 4,4 Ohm Lastwiderstand bewirkt dasselbe) 2 Sekunden AUS.
Der übliche hicup, weil die Ausgangsspannung nicht schnell genug hoch kommt, um die Betriebsspannung des Reglers nach der Startphase aufrechtzuerhalten.
Der übliche hicup, weil die Ausgangsspannung nicht schnell genug hoch
kommt, um die Betriebsspannung des Reglers nach der Startphase
aufrechtzuerhalten.
"Zieht" man den 817 passiert dasselbe. Nur scheinen die Lampen heller zu leuchten weil die Ausgangsspannung nun ungeregelt hochläuft.
Oder fehlt genau diese Rückkopplung um das Netzteil "am Leben" zu erhalten. Dann wäre doch die sekundärseitige Regelung betroffen. Grrr, doch Schaltung aufnehmen.
Entgegen der Applikationsschaltung des 1605 wird die Versorgung NICHT
aus einer Wicklung der PFC Induktivität erzeugt sondern durch eine extra
Wicklung auf dem Ausgangstrafo des 6599. Die Vcc der beiden ICs sind
gleich/verbunden aus dieser Wicklung (über die Dioden/18 Volt
Z-Diode/470µF Kondensator).
Wie sieht denn der Spannungsverlauf an diesem Kondensator aus? Über den wird oft das Hiccup umgesetzt.
Hast Du zufällig einen passenden Differenztastkopf fürs Oszi mit dem Du sicher auf der Netzseite messen kannst?
Der Kondensator zur Versorgung des Regler-ICs ist eine beliebte Fehlerursache. Könnte sein dass der am Ende ist. Wobei 470µF für den unüblich groß ist, ich kenne sonst eher so 10-47µF.
Wie sieht denn der Spannungsverlauf an diesem Kondensator aus? Über den
wird oft das Hiccup umgesetzt.
Hast Du zufällig einen passenden Differenztastkopf fürs Oszi mit dem Du
sicher auf der Netzseite messen kannst?
Der Kondensator zur Versorgung des Regler-ICs ist eine beliebte
Fehlerursache. Könnte sein dass der am Ende ist. Wobei 470µF für den
unüblich groß ist, ich kenne sonst eher so 10-47µF.
Der Kondensator hat 463µF und einen ESR von 0,06 Ohm. Differenztastkopf habe ich nicht aber ein normales Oszi und einen 1kW Regeltrenntrafo (weshalb ich mich immer "schwer"tue den rauszuholen). Mein Werkbank liegt voll mit anderen Projekten ;-))
Die TL431 und der 358 sind auch gesund...(getauscht)
Wenn es den NCP1605 irgendwo zu kaufen gäbe würde ich beide Primär ICs tauschen. Das wäre schneller und billiger als meine Arbeitszeit. Aber der NCP1605 scheint ein Exot zu sein...
Einfach nur Teile reinschmeißen ist evtl. nicht zielführend. Man müsste die IC-Versorgungsspannung auf der Primärseite messen, ob die vor dem Abschalten bereits einbricht.
Erreicht das Netzteil denn in der einen Sekunden, wo es läuft, die 24V Ausgangsspannung und ist diese stabil?
Den Regelkreis über den Optokoppler kann man auch ohne Netzspannung auf der Primärseite prüfen. Dazu mit einem Labornetzteil 20V auf der Sekundärseite einspeisen und langsam auf 25V erhöhen. Irgendwo im Bereich von 24V müsste der Ausgang des Optokopplers (auf der Primärseite) zu leiten beginnen.
Okay, das sieht spitze aus. Damit wäre die Regelschleife
für mich erstmal als Ursache raus.
Dann zwei Möglichkeiten... Wenn Du die nötigen Gerätschaften hast (Trenntrafo) dann die gleiche Messung mit der primärseitigen Versorgungsspannung des PWM-Regler-IC. Achtung, der Trenntrafo macht sowas nicht ungefährlich, sind trotzdem etwa 400Vdc nach der PFC-Stufe und wenn Du bei der Messung am IC abrutschst, muss Dir Mutti 'nen frischen Schlüpper raussuchen.
Die andere Möglichkeit, überprüfe alle Bauteile der Versorgungsspannungs-Erzeugung für den PWM-Regler-IC, die diese Spannung aus dem Haupttrafo erzeugen sollen. Nicht nur die Bauteile selber prüfen, sondern auch die Verbindungen auf Unterbrechung.
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