321VDC an Brueckengleichrichter

[Alex (schwerlastexplosion)]

Hallo Zusammen,

habe eine Politurmaschine aus Fernost zur Durchsicht bei Mir liegen.. - 
ohne Funktion. Nun gut goeffnet und Sicherung gemeßen - ok, Zuleitung 
ebenfalls ok, Varistor auch. Dann zumm Brueckgleichrichter und hier wird 
es seltsam: Meine Erwartungshaltung reflektiert eine Ausgangsspannung 
<230VDC, doch meße Ich 321VDC am Ausgang des Brueckgleichrichters. Mein 
Verdacht lag bei einem defekt einer Diode: ausgeloetet, Datenblatt 
reingeguckt, gemeßen: Durchflussspannung ist ok, Sperrrichtung ist auch 
ok.

Mag sein wer mißt, der mißt Mist. Und wer weiter mißt, mißt noch mehr 
Mist.

In einem Bild habe Ich einen blauen und roten Kreis den Ausgang 
gekennzeichnet.

Aber hat Jemand eine Idee oder kann Mir das erklaeren? Typ des BGR: GBU 
1010A

Gruß

[Ralf X. (ralf0815)]

Bitte bedenke mal die Spitze-Spitze Spannung einer Sinuswelle und was 
das hinter einem Brückengleichrichter zzgl. Elko ergibt.

Dein gemessener VDC-Wert ist absolut ok.

[Alex (schwerlastexplosion)]

Kann an jedem Punkt der + Schiene meßen, Ergebnis aendert sich nicht. 
Elektrolytkondensatoren zur Glaettung sind genug vorhanden.

[Hmmm (hmmm)]

Alex schrieb:
> Meine Erwartungshaltung reflektiert eine Ausgangsspannung
> <230VDC, doch meße Ich 321VDC am Ausgang des Brueckgleichrichters.

230V ist der Effektivwert, die Spitzenspannung beträgt

$$230V*\sqrt{2}=325V$$

[Alex (schwerlastexplosion)]

Achja, da war ja mal was in der Richtung...

Also weiter Fehler suchen.

[Rainer W. (rawi)]

Alex schrieb:
> Meine Erwartungshaltung reflektiert eine Ausgangsspannung <230VDC, doch
> meße Ich 321VDC am Ausgang des Brueckgleichrichters.

Ein klarer Fall von falscher Erwartungshaltung. Je nachdem, wie stark 
die Spannung am Ladeelko auf Grund des Laststromes einbricht, liegt dein 
Messwert mehr oder weniger weit unter der von Hmmm genannten 
Spitzenspannung. Mit Mikrocontrollern hat das wenig zu tun. Das sind 
Grundlagen der Analogtechnik. Hier kannst du ein paar Details dazu 
lesen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

[Ralf X. (ralf0815)]

Rainer W. schrieb:
> Alex schrieb:
>> Meine Erwartungshaltung reflektiert eine Ausgangsspannung <230VDC, doch
>> meße Ich 321VDC am Ausgang des Brueckgleichrichters.
>
> Ein klarer Fall von falscher Erwartungshaltung. Je nachdem, wie stark
> die Spannung am Ladeelko auf Grund des Laststromes einbricht, liegt dein
> Messwert mehr oder weniger weit unter der von Hmmm genannten
> Spitzenspannung. Mit Mikrocontrollern hat das wenig zu tun. Das sind
> Grundlagen der Analogtechnik. Hier kannst du ein paar Details dazu
> lesen.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Der Forist ist neu, bei neuem Thread werden die meisten automatisch dazu 
geführt, den Thread bei "Mikrocontroller und Digitale Elektronik" 
einzustellen, auch wenn es anders beabsichtigt war.
Spätere Verschiebung durch Mod ist da doch Usus.

Wenn an der Steckdose 230 VAC anliegen und bis zum Brückengleichrichter 
nur  unwesentliche Leitungs- und Übergangswiderstände liegen, und hinter 
dem Gleichrichter ein C hängt, sind von der idealen Rechnung erst einmal 
nur zwei PN-Übergänge abzuziehen, solange keine Last anliegt.
Da beim TE der Motor nicht läuft und auch nichts zu qualmen scheint, ist 
das der Status quo.
Aber selbst wenn der Motor laufen würde und für eine typische 
Poliermaschine max 250 W zieht und der C nicht unterdimensioniert ist, 
sollte die DC-Spannung am Gleichrichter kaum unter 320 VDC fallen.
Auch Schalt-NT mögen keine grosse Welligkeit am Eingang...

[Rainer W. (rawi)]

Ralf X. schrieb:
> Aber selbst wenn der Motor laufen würde und für eine typische
> Poliermaschine max 250 W zieht und der C nicht unterdimensioniert ist,
> sollte die DC-Spannung am Gleichrichter kaum unter 320 VDC fallen.

Was wäre kritisch an ein bisschen Welligkeit. Dazu kommt, dass man in 
Betracht ziehen muss, dass der Kondensator durch Alterung einen Teil 
seiner Kapazität eingebüßt hat.

> Auch Schalt-NT mögen keine grosse Welligkeit am Eingang...

Schaltnetzteilen, die sowieso i.d.R. über einen Weitbereichseingang 
verfügen, schadet etwas 100Hz-Welligkeit hinter einem 
Brückengleichrichter überhaupt nicht. Im Vergleich zur Schaltfrequenz 
ist das DC und die Schwankungen werden ausgeregelt.

[Max I. (powermeter)]

Da hat doch der Dachdecker gelötet, mach das mal ordentlich.

[Sven K. (svenk)]

Hi,

ich würde mal diesen Bereich kontrollieren. Das könnte der Kondensator 
für die Hilfsspannung sein zur Versorgung vom Controller.
Wenn es ein Kondensator ist - hat er schon angefangen abzuheben.

Gruß Sven

[Harald W. (wilhelms)]

Alex schrieb:

> Achja, da war ja mal was in der Richtung...

Und das gilt auch noch heute. :-)

[Harald A. (embedded)]

War das Gerät dauerhaft am Netz?

[Felix H. (laufzeitoszillator)]

Max I. schrieb:
> Da hat doch der Dachdecker gelötet, mach das mal ordentlich.

haha :-) Ich hab mich mal im Praktikum verlötet und den Elko mit 
falscher Polarität verbaut. Das gab dann ne dicke Fontäne wie an 
Silvester xD

[Uwe S. (bullshit-bingo)]

Felix H. schrieb:
> im Praktikum verlötet und den Elko mit
> falscher Polarität verbaut.

So alt musste ich für diese Erfahrung gar nicht werden. Schon im 
Physikunterricht hatte der Lehrer entweder zu hohe Spannung an alle 
Tische angelegt, oder sie war verpolt. Jedenfalls knallte quasi im 
Minutentakt bei irgend nem Schüler ein Elko, und es roch ganz stark nach 
Erdnüssen! Keine Ahnung, was die da früher für ein Elektrolyt 
verwendeten. War noch DDR-Zeugs.
Erst nach dem dritten oder vierten Knall hatte der Lehrer dann 
eingesehen, daß es nicht an den Schülern lag...;-)

[Alex (schwerlastexplosion)]

Sven K. schrieb:
> Hi,
>
> ich würde mal diesen Bereich kontrollieren. Das könnte der Kondensator
> für die Hilfsspannung sein zur Versorgung vom Controller.
> Wenn es ein Kondensator ist - hat er schon angefangen abzuheben.
>
> Gruß Sven

Hi Sven,
danke fuer den Hinweis, habe den C ausgeloetet und auf Kapatitaet 
ueberprueft, gemeßen mit 100µF wie aufgedruckt auf dem Bauteil. Deine 
These war richtig, er stuetzt den FSP und damit die µC 
Versorgungsleitung.
Vorteil hier ist Ich konnte RUeckschluesse auf die Pinbelegung des 
SOT-223 ziehen, siehe Bild. Meße den morgen durch, hoffe er ist defekt. 
Die BLDC Treiber wuerde Ich als defekt ausschließen.

Den NTC, auf einem FET aufgeklebt, ist ebenfalls funktionstuechtig.

Harald A. schrieb:
> War das Gerät dauerhaft am Netz?

Nein.

[Harald A. (embedded)]

Die Spannungen am 3.3V Regler kannst Du ja messen. Auf der 
Platinenunterseite gibt es ja noch den SO8 (der neben dem 
Gleichrichter). Kannst Du den Typ erkennen? Ich könnte mir vorstellen, 
dass der eine Spannung ca. 12V generiert, mit dem der 3.3V Regler, das 
Bedieninterface und die Gatetreiber (die SO8 unter den Endstufen) 
versorgt werden.

[Harald W. (wilhelms)]

Felix H. schrieb:

> haha :-) Ich hab mich mal im Praktikum verlötet und den Elko mit
> falscher Polarität verbaut. Das gab dann ne dicke Fontäne wie an
> Silvester xD

Ich habe mal Elkos an AC gelegt, zur Feier der bestandenen Abschluss-
prüfung als Böller. :-)

[Harald A. (embedded)]

So etwas in der Art wird das sein: (AP3928)
https://www.lcsc.com/datasheet/C3093889.pdf

[Alex (schwerlastexplosion)]

Harald A. schrieb:
> Die Spannungen am 3.3V Regler kannst Du ja messen. Auf der
> Platinenunterseite gibt es ja noch den SO8 (der neben dem
> Gleichrichter). Kannst Du den Typ erkennen? Ich könnte mir vorstellen,
> dass der eine Spannung ca. 12V generiert, mit dem der 3.3V Regler, das
> Bedieninterface und die Gatetreiber (die SO8 unter den Endstufen)
> versorgt werden.

Diese Annahme kann Ich verdichten.
Habe an dem SOT-223 FSP 0V am Ein- sowie Ausgang gemeßen, anschließend 
an dem SOIC-8 auf der Bottom-Seite, ebenfalls 0V an allen Pins bis auf 
Pin 1, da an Brueckgleichrichter + Ausgang verbunden.

Typablessung faellt an allen Komponenten negativ aus, weder am FSP, 
Dioden, µC oder den SOIC-8 Bauteilen, nur die FET´s und die smd 
Widerstaende sind bekannt.

Haben den SOIC-8 markiert und ein Snapshot erstellt, damit Ich ihn 
eventuell wieder einloeten kann. Beim reinzoomen habe Ich eine 
Deformation gefunden, scheinbar ist das die Stelle an der das 
Ueberdruckventil gewirkt hat um Rauch ab zulassen. Vielleicht im Sommer 
laengere Zeit im Einsatz, zu fest gedrueckt beim Polieren..

Habe den IC runter geloetet, er stellt sich in der Schaltung als 'U1' 
dar, so wie Du vermutet hast ein FSP. Anhand den Leiterbahnen und den 
Huehnerfutter drumherum koennte man nun eventuell den Typen 
identifizieren.

Ich habe vorsichtshalber den großen C auf der Top-Seite entfernt um 
sicher zugehen, dass die Leiterbahn von Pin 3 zum R7 geroutet ist - 
haette man anders loesen koennen aber was solls. Zeitgleich habe Ich den 
großen C zum Funktionstest gebeten, aufgedruckt 33µF - gemeßen 29µF - 
ist noch ok.

Pin 1 = Eingang
Pin 2 = N.C.
Pin 3 = Mehrere Komponenten(C, R und D) u.a. mit C2 und Ausgang 
verbunden
Pin 4 = an C2 geroutet
Pin 5 = N.C.
Pin 6 = N.C.
Pin 7 = Ausgang
Pin 8 = Ausgang

Via-In-Pad traue Ich der Leiterplatte nicht zu, habe nachgemeßen Pin 2, 
5 und 6 sind N.C.

Pin 7 und 8 in parallel fuehren der Leiterbahn runter zur Induktivitaet 
(1,5Ohm) und direkt weiter zum Eingang des SOT-223 FSP auf der 
Top-Seite.

Nun die große Frage, um was koennte es sich beim U1 Werksseitig handeln?

[Harald A. (embedded)]

Wenn der Typ nicht mehr zu ermitteln ist könntest Du diesen 
Schaltungsteil durch ein Fertigmodul ersetzen, z.B. Meanwell IRM01-12. 
Das könnte reinpassen. Versorgt werden kann es vor dem Gleichrichter 
oder auch dahinter, das ist dem Meanwell egal.

Vorher müsstest Du aber mal die Maschine ohne Netzspannung(!!!) am 
Labornetzteil betreiben um zu sehen, ob z.B. 12V die richtige Spannung 
wäre.

Der grüne Elko, den Du noch nicht ausgelötet hast, dürfte eben diese 
Zwischenspannung gepuffert haben, dort einspeisen. Den SO-8 also 
ausgelötet lassen und dann hier mal vorsichtig einspeisen. Lebt 
Bedienteil usw? Und wie hoch ist die Stromaufnahme?

BTW, zur Ausfallursache: Die IC hängen mehr oder minder direkt an 
Netzspannung und damit auch an dem Schmutz, der dort zu finden ist. Ein 
IC wie das verlinkte AP3928 können zwar bis zu 700V, da reicht aber eine 
Flex an einer gemeinsamen Verlängerungsleitung, um locker Spitzen über 
diesem Wert zu erreichen. Mit „zu fest drücken“ hat das nichts zu tun.

[Alex (schwerlastexplosion)]

Harald A. schrieb:
> Wenn der Typ nicht mehr zu ermitteln ist könntest Du diesen
> Schaltungsteil durch ein Fertigmodul ersetzen, z.B. Meanwell IRM01-12.
> Das könnte reinpassen. Versorgt werden kann es vor dem Gleichrichter
> oder auch dahinter, das ist dem Meanwell egal.

Der IRM ist ein guter Tipp, danke.
Ich habe den SO-8 draußen gelassen und die Induktivitaet L3 ebenfalls 
rausgeschmissen(der IRM kann scheinbar alles) und direkt in den SOT-223 
FSR eingespeist. Es stellte sich nun heraus, dass der FSP auf der 
Top-Seite ein 5V FSR ist, bei 6,8V Eingang lagen sie an. Bei 12V Eingang 
braucht der Steuerkreis 130mA, ist ja verstaendlich wenn 7V verbrannt 
werden mit LED´s hinten dran.

Der µC lebt noch, das Bedienpanel auch, aber der Motor klakt nur und 
dreht nicht irgendwas muss mit der Schaltung um den 6 
IGBT´s(NCE20TD60BD) sein (die SO-8 auf der Unterseite die man nicht 
kennt...). Ich denke das wars dann wohl mit der Leiterplatte.