SCR trong mạch này phát nổ - tại sao?

Một số bảng của chúng tôi có SCR bị hỏng. Tôi chỉ chứng kiến ​​một người trong ngày hôm nay. SCR thực sự phát nổ khi bật nguồn. Một phần vật liệu đóng gói của nó vừa bay ra cùng với âm thanh phát nổ. Xác chết kết quả của SCR được hiển thị ở đây:

Tôi có một vài câu hỏi về mạch điện:

Q1 ( S6020L ) là SCR trong câu hỏi. Nó được đánh giá 600V, 20A. Đầu vào AC là 220v. Những gì tôi đã làm là:

1. Hủy bỏ AC / Tắt nguồn.
2. Xả C5
3. Bật nguồn. Cùng lúc đó, Q1 bùng nổ thành từng mảnh.

Nếu SCR được bật khi tín hiệu AC được chỉnh lưu ở gần mức cực đại của nó và điện áp ở C5 gần bằng 0, tôi sẽ tưởng tượng có một dòng điện cực lớn để sạc tụ điện lớn.

Các câu hỏi tôi đang có là:

1. Làm thế nào để tôi tính toán cường độ và thời gian của dòng điện khởi động này.
2. Liệu dòng vào này vượt quá đặc điểm kỹ thuật của SCR cụ thể này?

Cầu chỉnh lưu, GBJ2006 , không bị hư hại trong trường hợp này.

Chúng tôi đã sản xuất và bán một vài trăm bảng. Đã có một số sự cố xảy ra. Tôi tự hỏi nếu chúng ta nên thay đổi thiết kế bằng cách nào đó (tôi không phải là một người phần cứng).

SCR trong câu hỏi không thực sự từ Littelfuse, nhưng nó phù hợp với đặc điểm kỹ thuật của S6020L, như tôi đã nghe từ nhà thiết kế phần cứng của chúng tôi. Tôi không biết nhà sản xuất đó đến từ đâu và cố gắng xác định xem đó là vấn đề thiết kế hay vấn đề chất lượng một phần.

MCU (không có trong sơ đồ đi kèm) nhìn thấy tín hiệu SYNC và kích hoạt SCR vào thời điểm thích hợp để tăng điện áp ở C5. Bằng cách này, dòng vào sẽ giảm đáng kể. Vấn đề là trước khi phần mềm của tôi mất phí, có thể có một trục trặc kích hoạt MOC3052M khi bật nguồn. Đây là một điều một lần và sau đó phần mềm kiểm soát hoàn toàn. Tôi có nghi ngờ về chất lượng của phần SCR vì dòng điện khởi động này không lặp lại. Khoảnh khắc tôi chứng kiến ​​vụ nổ SCR là không có tải và ngay khi bật công tắc nguồn. Tôi biết giải pháp rõ ràng là thoát khỏi trục trặc; tuy nhiên, tôi chỉ muốn biết phần này có bị lỗi không.

HV_Bus (C5) được kết nối với động cơ 1.25-HP, có thiết bị đầu cuối khác được kết nối với MOSFET. MCU sẽ bật và tắt MOSFET với tín hiệu PWM và C5 được xả với tải này. Khi tín hiệu PWM được kích hoạt, MCU kích hoạt SCR với tần số 2kHz và giữ cho điện tích C5.

Các mối nguy hiểm chính của AC:

Giới hạn chắc chắn duy nhất của dòng điện là cuộn cảm ở chế độ chung và hệ thống dây điện bên trong của bạn.

S6020L (nếu SCR của bạn thực sự phù hợp với thông số kỹ thuật ) có khả năng xung một lần là 0,01 giây và 255A ở nhiệt độ phòng. Vì vậy, nếu cuộn dây + CM của bạn nhỏ hơn khoảng ohm (và sẽ không như vậy), không có gì đảm bảo bạn sẽ không vượt quá các thông số kỹ thuật tối đa (và cần lưu ý rằng bạn thực sự nên ở cách xa một cách hợp lý - xung thời gian ở giới hạn nhiệt độ phòng - nó có thể nóng hơn nhiệt độ phòng và sự đột biến lặp đi lặp lại có thể giết chết SCR).

Vì bạn có tín hiệu đồng bộ hóa và có lẽ là bộ xử lý đọc được điều đó, tôi nghĩ rằng giải pháp tốt nhất có thể là thay đổi phần sụn chỉ kích hoạt SCR ở giao điểm 0. Dòng điện sau đó sẽ bị giới hạn bởi dv / dt của đường dây chính tại điểm giao nhau. Ở mức 220 R RMS và = 2 50 = khoảng 0,1V / usec, do đó, dòng điện sẽ được giới hạn ở 56A, trong các thông số kỹ thuật.$\omega$$\pi$

Không thành công, có lẽ bạn có thể thay đổi opto-triac cho một thiết bị phát hiện giao nhau bằng 0 tích hợp (ví dụ: MOC3063 ), nhưng tôi chưa xem xét kỹ để xem liệu nó có hoạt động với thiết lập diode của bạn không - bạn có thể cần phải đặt điện trở trên C1, ví dụ.

Bạn có thể cần một bộ kích hoạt chéo cho SCR

Các MOC3052 là phi zero crossing và bạn có thể kích hoạt nó bất cứ nơi nào trong chu kỳ nguồn điện. Làm như vậy gần đỉnh chu kỳ với một nắp xả và bạn mong đợi để có được những gì bạn đang nhận được.

Bạn có thể nhận được các bộ cách ly chéo không trong cùng một chuỗi thay thế cho MOC3052.

ví dụ: MOC3063 dường như quá đủ - 600V Vmax (giống như MOC3052) và dòng kích hoạt maq 5 mA so với 10 mA. Một trận đấu gần hơn sẽ có thể được tìm thấy nếu muốn.

Nếu bạn kích hoạt SCR ở mức 0 vượt qua thì SCR sẽ chuyển tiếp tiến hành khi V_DC_Rectified vượt quá V_C5 và không có dòng khởi động ban đầu bằng không.

D1 có lẽ là không cần thiết.
NẾU tôi thực sự đang thực hiện điều này, tôi sẽ xem qua các bảng dữ liệu có liên quan để đảm bảo rằng tất cả các cực và điện áp đều ổn mọi lúc NHƯNG có vẻ như trong nháy mắt.

Có vẻ như bạn đã phân tích vấn đề tốt. Bạn đã có một thiết bị thất bại rõ ràng do quá nóng và con đường rõ ràng duy nhất để dòng điện chạy qua SCR là từ bộ chỉnh lưu vào C5.

Bạn đã có một vài lựa chọn. Một là sử dụng SCR lớn hơn, như bạn đề xuất. Thật không may, dòng điện trong SCR trong trường hợp đó sẽ khó dự đoán, vì bạn không biết trở kháng của nguồn.

Tuy nhiên, như một câu hỏi sâu hơn, tôi không chắc SCR đang làm gì trong mạch này. Có vẻ như nó có thể được dự định là một khoản nạp tiền, nhưng không có đường dẫn nạp tiền thực tế. Một lựa chọn tốt hơn có thể là đặt một điện trở xung quanh SCR đó và trì hoãn việc bắn nó trong một khoảng thời gian sau khi khởi động. Bạn chỉ cần trì hoãn bằng cách có thể ba hằng số thời gian (R của điện trở mới của bạn lần lượt là 560 uF), vì vậy nếu bạn biết độ trễ bắn của mạch hiện tại là gì, bạn có thể chọn R một cách thích hợp.

Tôi tin rằng vấn đề là bạn đang đặt một mặt đất "không cách ly" vào dây dẫn dưới cùng của SCR, áp toàn bộ điện áp trên SCR, khiến một dòng điện lớn chạy qua nó, khiến nó bị quá nóng và phát nổ! Rất có thể đó là động cơ không bị cô lập, nóng và trung tính đảo ngược, v.v.

Vấn đề là C1, khi hệ thống được bật, C1 cung cấp điện áp "+" cho cổng trong một thời gian, khi cực dương được gắn với V _CC và C5 ban đầu bị ngắn mạch, cực âm được nối đất, vì vậy, tại sao SCR phát nổ, tôi đề nghị loại bỏ C1.