Riparazione Carica Batterie Switching

[Simonv92]

Buongiorno a tutti!
Mi è stato dato in riparazione un carica batterie S.P.E. modello CBHD1 24V 8A.
Il caricabatterie in oggetto fa saltare il fusibile principale lato 230V da 6,3A non appena gli viene collegata una batteria da ricaricare. Questo in seguito ad un evento atmosferico nel capannone in cui era installato.
Da una prima analisi visiva non si notano componenti anneriti.
Lo schema dovrebbe essere come il seguente:

1.jpg (36.6 KiB) Visto 2537 volte

Il tutto controllato da un PWM controller UCC28084:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28 ... DUCC28084D

seguito dal driver: TPS2812:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps28 ... TPS2812PWR

Come prima analisi ho smontato i due IGBT K15H1203 (https://datasheet4u.com/datasheet-parts ... ?id=929996) e testato i segnali sui gate che risultano così:

3.jpg (230.9 KiB) Visto 2537 volte

Ho verificato inoltre che non ci fossero sovrapposizioni di accensione tra i due IGBT:

4.jpg (182.16 KiB) Visto 2537 volte

Da questo sembrerebbe che il PWM controller stia lavorando correttamente. Per fare queste prove ho collegato una batteria all'uscita, in questo modo il PWM controller viene abilitato ed alimentato da un secondo stadio switching che alimenta le logiche di controllo e la ventola di raffreddamento.

[Simonv92]

Proseguendo con i test ho smontato il trasformatore principale misurando i due primari con un tester componenti economico con questi risultati:

6.jpg (239.05 KiB) Visto 2536 volte

Dati molto simili sono stati rilevati per la seconda parte del primario.


Carico anche una foto d'insieme del carica batterie:

5.jpg (63.29 KiB) Visto 2536 volte

Quali altre prove potrei condurre prima di dare per guasto il trasformatore? Ora ho provato a rimontare uno dei finali con il trasformatore scollegato e non sembra avere comportamenti anomali. Una prova che potrei fare è rimontare tutto e cercare di accendere salendo piano piano con il variac...
Sto anche usando il trucchetto della lampadina collegata al posto del fusibile così da capire subito se qualcosa non va..
Ogni consiglio e idea sono ben accetti! Grazie a tutti!

[pgv]

I diodi D1 e D2 che cosa "dicono" se li misuri con un tester?

[Simonv92]

Grazie per la risposta!
I due diodi in realtà sono un unico componente, un diodo doppio STTH3003CW:

https://www.st.com/resource/en/datasheet/stth3003.pdf

Misurando con il puntale negativo sul catodo e il positivo sui due anodi ho 654Kohm su D1 e 655Kohm su D2. Invertendo i terminali ho circuito aperto.
Eventualmente stasera posso fare un test con un tracciacurve..

[Simonv92]

Piccolo aggiornamento, riguardando un video di Pier ho notato che la bruciatura dello shunt in serie al mosfet principale aveva causato un problema simile al mio.
Ho smontato e verificato lo shunt che risulta integro e del valore corretto.

[Maxvarese]

Da quanto dici, quando l'uscita si attiva,si verifica un anomalo assorbimento che fa saltare il fusibile.

Di rutin, io verificherei diodi condensatori e semiconduttori di potenza.

Poi la presenza della tensione di rete raddrizzata sui condensatori dopo il ponte e se è presente una corretta tensione d'alimentazione su tutti gli ic, a prescindere dalla loro funzione.

I segnali di pilotaggio dei gate generati dal controller.

La rete di feed back con il suo eventuale riferimento di tensione, partitore, operazionali e optoisolatore.

Non avendo schema, non sapendo com'è fatto il circuito, ho dovuto essere molto generico.

È probabile che il problema sia nel feed back.

[Simonv92]

Grazie Max per la risposta.
Ho verificato il ponte raddrizzatore ed i condensatori di filtro, applicando 230V ho 310V dopo il ponte e sui condensatori di livellamento.
Ho verificato le tensioni di alimentazione del PWM Controller e del driver per mosfet e risultano di 13V quindi nelle tolleranze.
L'anello di retroazione non mi sembra abbia dei riferimenti di tensione ma solo componenti passivi ed un fotoaccoppiatore A4503V.
I segnali sui gate li ho verificati come da messaggi precedenti e mi sembrano a posto, senza sovrapposizioni che possono mandare in conduzione entrambi gli IGBT contemporaneamente, posso eventualmente fare una prova sotto carico collegando al posto del trasformatore una piccola lampadina ad incandescenza.
Avevo trovato uno dei due IGBT con Collettore ed Emettitore in corto, molto probabilmente a causa dell'elevato assorbimento.
Le tensioni che alimentano la parte di servizio lato bassa tensione sono fornite da un secondo stadio switching montato verticalmente sulla scheda principale. Questo stadio alimenta la ventola di raffreddamento e una piccola scheda che monta un microcontrollore PIC che gestisce la carica e sembra funzionare (i led di stato si accendono e rispondo al collegamento di una batteria).

Riguardo il pilotaggio degli IGBT il controller genera due segnali ad onda quadra sfasati di 180° tra di loro ad una frequenza di circa 28Khz con un duty cycle del 49%. (misure effettuate senza IGBT montati sulla scheda)

Ho notato inoltre che la retroazione viene comandata dal PIC che gestisce tutta la parte a bassa tensione.

[Simonv92]

Stavo guardando in modo più attento il datasheet del PWM Controller UCC2803, da quanto ho capito il massimo duty cycle per i due segnali è il 50%, questo, credo, quando viene richiesta la massima potenza.
Io mi ritrovo con due segnali al 50% di duty cycle a vuoto, senza alcun input dalla rete di feedback.
Può essere che sia difettoso il PWM controller che attiva i due finali alla massima potenza in ogni caso generando il problema?

[Guido]

Se non c'e' feed back il circuito tenta di mandare il segnale alla massima potenza, da cui il Duty Cycle al 50%, a mio parere. Se hai spire in corto sul primario si potrebbe avere un assorbimento anomalo sui mosfet, perche' quel corto si comporta come una spira chiusa, da cui eccessivo assorbimento. Ora non so se quel tuo induttanzimetro avrebbe mostrato diversa induttanza in questo caso. Per verificare la presenza di spire in corto potresti provare ad usare un vecchio sistema: lampadina spia al neon sul primario e secondario sottoposto per un istante ad un impulso di corrente proveniente da una batteria da 12 V limitato a qualche centinaio di milliampere con una resistenza. Nel momento che cessa l'impulso sul primario si dovrebbe creare una extratensione che fa accendere la lampadina. Se ci sono spire in corto la lampadina non si accende. Il sistema veniva usato anche sui trasformatori di uscita.

[Guido]

Il valore di resistenza ed induttanza mostrati dallo strumento "economico", se sono riferiti al primario lato alta tensione mi sembrano troppo bassi. Strano che ci sia lo stesso valore in entrambi i semiavvolgimenti.