Korzystając z przerwy świąteczno-noworocznej postanowiłem
przeprowadzić kilka eksperymentów z elementami mocy, co
od dawna chodziło mi po głowie. Wyniki są dośc ciekawe,
więc poniżej ich opis.

Eksperyment 1: triak 1635/600G, stale włączony. Płytki 4x5cm z FR4 i
IMS. Obciążenie:
czajnik elektryczny 2,2kW. Z FR4 triak wylutował się sam po kilku
sekundach. Na IMS wytrzymuje, choć płytka jest bardzo gorąca. Wniosek:
IMS to naprawdę dobry laminat.

Eksperyment 2: ten sam triak (na IMS), obciążenie = zwarcie,
rezystancja pętli zwarcia = 0,37oma, zabezpieczenie B6, wyzwalanie
w pobliżu szczytu napięcia. Efekt: uszkodzenie triaka bez otwarcia
obudowy, brak połączenia między anodami. Bezpiecznik wybiło, ale
triak padł pierwszy. Szczytowy prąd zwarciowy musiał być rzędu
800A, a wg pdf I_TSM triaka to 160A w jednym cyklu 50Hz. Wniosek: triaki
muszą być dobezpieczone dedykowanymi obwodami, jeżeli mają
przeżyć -- bezpieczniki energetyczne są zdecydowanie za wolne.
Tylko co to właściwie znaczy?

1. Bezpiecznik topikowy szybki/bardzo szybki. Tak to zwyczajowo
załatwiano, ale w XXI wieku uważam to za straszne druciarstwo.
Zabezpieczenie jest jednorazowe i kłopotliwe w naprawie, jeżeli
użytkownik jest mało techniczny i zabezpieczonych tak kanałów
jest wiele. A jeśli jest techniczny, to wymiana triaka THT nie jest
aż tak znacznie bardziej skomplikowana od wymiany bezpiecznika.

2. Jeśli ma nie być jednorazowo, to może bezpiecznik polimerowy?
Niestety nie mam na odpowiedni prąd do przetestowania, ale z
samej zasady jego działania wynika, że za szybki to on nie jest
i do triaków się nie nada. Mylę się?

3. Skoro i tak powodem awarii triaka jest duży prąd, to trzeba
mu ten prąd ograniczyć w razie awarii. IXTH16N50D2 x2, źródło do
źródła, bramki razem i też do źródła i mamy ogranicznik prądowy
AC na 16A. Triak nigdy nie dostanie dzięki temu więcej niż 16A,
więc warunki pracy nawet w zwarciu będzie miał komfortowe.
Jeden taki układ może zabezpieczać wiele kanałów i jest wielorazowy.
Potencjalny problem: czy prąd 16A jest wystarczający do *gwarantowanego*
szybkiego wybicia B6? Bo jeśli nie, to cała energia zwarcia wydzieli
się na tych MOSFETach i uzyskamy efekt "płonie ognisko w lesie"...

Kolejne eksperymenty: w roli głównej MOSFET AUIRFS8409 na starej
(zawierającej błąd układowy) płytce IMS, pokrytej lakierem PLASTIK 70.
Zasilacz: transformator 480W 12V, zabezpieczenie B6 na pierwotnym,
prostownik na dużej diodzie w obudowie metalowej, oznaczenia zatarte.

Eksperyment 3: grzanie krótkiego odcinka drutu oporowego. Wniosek:
pokrycie lakierem praktycznie nie wpływa na oddawanie ciepła przez
MOSFET, IMS znów pokazał, co potrafi.

Eksperyment 4: zwarcie. :) No i tu się zaczyna włos jeżyć: MOSFET
pękł, szczelina na oko ~1/4mm, widać było przez nie iskrę wyładowania,
wybiło B6. Włączam bezpiecznik, znów widać iskrę w pęknięciu,
bezpiecznik wybija. Jeszcze raz: to samo. Jeszcze raz: tranzystor
zaczyna świecić się na żółto, po krótkiej chwili widać wyraźny płomień,
bezpiecznika NIE wybija. Wyłączam go ręcznie, płomień gaśnie.
Włączam -- wraca, bezpieczika dalej nie wybija. Wniosek: prawdopodobnie
utworzył się kanał z węgla i to on rozpalał tranzystor, ale prąd był
daleko w granicach zabezpieczenia. Nie wiem, co
się paliło: obudowa tranzystora, czy pokrycie z PLASTIK 70.
I tu się zacząłem bać elektroniki, bo albo ja mam wyjątkowe szczęście
do prowokowania takich efektów, albo niemal wszystkie układy mocy
to bomba zegarowa.

Spytam więc wprost: jak się zabezpieczacie przeciwpożarowo?

Mam nadzieję, że powyższe się komuś przyda. :-)

Pozdrawiam, Piotr

do góry

W dniu 2015-01-03 o 11:40, Piotr Wyderski pisze:

> Eksperyment 1: triak 1635/600G, stale włączony. Płytki 4x5cm z FR4 i
> IMS. Obciążenie:
> czajnik elektryczny 2,2kW. Z FR4 triak wylutował się sam po kilku
> sekundach. Na IMS wytrzymuje, choć płytka jest bardzo gorąca. Wniosek:
> IMS to naprawdę dobry laminat.

wystarczy porównać rezystancje termiczne FR4 (0.25 W/mK) i IMS (1..6 W/mK)

> 2. Jeśli ma nie być jednorazowo, to może bezpiecznik polimerowy?
> Niestety nie mam na odpowiedni prąd do przetestowania, ale z
> samej zasady jego działania wynika, że za szybki to on nie jest
> i do triaków się nie nada. Mylę się?

nie mylisz, są za wolne

> 3. Skoro i tak powodem awarii triaka jest duży prąd, to trzeba
> mu ten prąd ograniczyć w razie awarii. IXTH16N50D2 x2, źródło do
> źródła, bramki razem i też do źródła i mamy ogranicznik prądowy
> AC na 16A. Triak nigdy nie dostanie dzięki temu więcej niż 16A,
> więc warunki pracy nawet w zwarciu będzie miał komfortowe.
> Jeden taki układ może zabezpieczać wiele kanałów i jest wielorazowy.
> Potencjalny problem: czy prąd 16A jest wystarczający do *gwarantowanego*
> szybkiego wybicia B6? Bo jeśli nie, to cała energia zwarcia wydzieli
> się na tych MOSFETach i uzyskamy efekt "płonie ognisko w lesie"...

popatrz na charakterystyki zabezpieczeń, masz tam wykresy mówiące o
czasie zadziałania przy jakiej klasie zabezpieczenia przy danej
krotności prądu znamionowego

> Eksperyment 3: grzanie krótkiego odcinka drutu oporowego. Wniosek:
> pokrycie lakierem praktycznie nie wpływa na oddawanie ciepła przez
> MOSFET, IMS znów pokazał, co potrafi.

patrz wzór na rezystancję termiczną - jest tam i długość drogi
przewodzenia ciepła (grubość lakieru - mała) i powierzchnia oddawania
ciepła (duża)

--
Pozdr.
Michał

do góry

W dniu 2015-01-03 o 12:18, Michał Baszyński pisze:

>> 2. Jeśli ma nie być jednorazowo, to może bezpiecznik polimerowy?
>> Niestety nie mam na odpowiedni prąd do przetestowania, ale z
>> samej zasady jego działania wynika, że za szybki to on nie jest
>> i do triaków się nie nada. Mylę się?
>
> nie mylisz, są za wolne

Potwierdzam, do przerywania prądów zwarciowych toto nadaje się średnio,
co najwyżej gdy w obwodzie nie ma półprzewodników.


--
P. Jankisz
O rowerach: http://coogee.republika.pl/pj/pj.html
"Dopóki nie skorzystałem z Internetu, nie wiedziałem, że na świecie jest
tylu idiotów" Stanisław Lem

do góry

W dniu 2015-01-03 o 11:40, Piotr Wyderski pisze:
> I tu się zacząłem bać elektroniki, bo albo ja mam wyjątkowe szczęście
> do prowokowania takich efektów, albo niemal wszystkie układy mocy
> to bomba zegarowa.

Ja się boję odkąd spory kawałek obudowy z tranzystora IGBT wbił mi się w
ścianę i nie był to karton-gips.... :-)


--
AWa.

do góry

użytkownik Piotr Wyderski napisał:

> Spytam więc wprost: jak się zabezpieczacie przeciwpożarowo?


Jakos nic mi do glowy nie przychodzi co mialoby sie zapalic.


W wersji ekonomicznej jest rezystor ograniczajacy prad,
w takiej stacji 500 watowej PTxxx w szereg z grzalka
90-100ohm siedzi rezystor cos ok 1-2R.

Wersja lepsza to bocznik, pomiar pradu i odciecie zasilania.
Przemysl - przkladnik pradowy, izolacja galwaniczna, sterowanie itd.


Rozwiazanie na kazda kieszen:) Wg. zasobnosci portfela:)

do góry

> Spytam więc wprost: jak się zabezpieczacie przeciwpożarowo?
>
> Mam nadzieję, że powyższe się komuś przyda. :-)
>
> Pozdrawiam, Piotr

Ja również wielokrotnie zastanawiałem się nad różnymi sposobami
zabezpieczenia elektroniki i zazwyczaj kończy się na szeregowym rezystorze
1R lub coś koło tego. Można budować źródełka prądowe o wartościach pradu
umożliwiających spalenie bezpiecznika a umoąliwiających zachowanie
elektroniki przy życiu, tylko że to podraża koszt urządzenia. Do elektroniki
najbardziej nadawałby się element zbudowany z połączonych szeregowo
termistora NTC i bezpiecznika polimerowego o wypadkowej parabolicznej
charakterystyce (rezystancja powinna spadać ze wzrostem termperatury do np
40 st C, po przekroczeniu np 100 st C powinna zacząć rosnąć ponownie. Nie
wiem tylko czy takie elementy są dostępne o odpowiednich mocach?
Byłoby to idealne rozwiązanie. Element zimny po włączeniu przez ułamek
sekundy miałby rezystansję kiladziesiąt omów co zabezpieczałoby elektronike
przez szokiem prądowym przy początkowym zwarciu zwłaszcza po właczeniu w
szczycie sinusoidy, a po zwaciu w obwodzie szybko nagrzewałby się do
temperatury gwarantującej spadek prądu do bezpiecznej wartości

Zbych

do góry

W dniu 2015-01-03 o 11:40, Piotr Wyderski pisze:
> Korzystając z przerwy świąteczno-noworocznej postanowiłem
> przeprowadzić kilka eksperymentów z elementami mocy, co
> od dawna chodziło mi po głowie. Wyniki są dośc ciekawe,
> więc poniżej ich opis.
>
> Eksperyment 1: triak 1635/600G, stale włączony. Płytki 4x5cm z FR4 i
> IMS. Obciążenie:
> czajnik elektryczny 2,2kW. Z FR4 triak wylutował się sam po kilku
> sekundach. Na IMS wytrzymuje, choć płytka jest bardzo gorąca. Wniosek:
> IMS to naprawdę dobry laminat.
Ale drogi, wystarczy dać radiator za parę zł i efekt uzyskasz taki sam
a sumaryczny koszt mniejszy.

>
> Eksperyment 2: ten sam triak (na IMS), obciążenie = zwarcie,
> rezystancja pętli zwarcia = 0,37oma, zabezpieczenie B6, wyzwalanie
> w pobliżu szczytu napięcia. Efekt: uszkodzenie triaka bez otwarcia
> obudowy, brak połączenia między anodami. Bezpiecznik wybiło, ale
> triak padł pierwszy. Szczytowy prąd zwarciowy musiał być rzędu
> 800A, a wg pdf I_TSM triaka to 160A w jednym cyklu 50Hz. Wniosek: triaki
> muszą być dobezpieczone dedykowanymi obwodami, jeżeli mają
> przeżyć -- bezpieczniki energetyczne są zdecydowanie za wolne.
> Tylko co to właściwie znaczy?
Jak chcesz zabezpieczać triak takim bezpiecznikiem to musisz dać
mocniejszy aby wytrzymał impuls + dławik aby zwolnił narastanie prądu i
dał szanse triakowi.

>
> 2. Jeśli ma nie być jednorazowo, to może bezpiecznik polimerowy?
> Niestety nie mam na odpowiedni prąd do przetestowania, ale z
> samej zasady jego działania wynika, że za szybki to on nie jest
> i do triaków się nie nada. Mylę się?
Nie, są za wolne, sam się nad nimi poważnie zastanawiam ale jak na razie
mają więcej wad niż zalet.

>
> 3. Skoro i tak powodem awarii triaka jest duży prąd, to trzeba
> mu ten prąd ograniczyć w razie awarii. IXTH16N50D2 x2, źródło do
> źródła, bramki razem i też do źródła i mamy ogranicznik prądowy
> AC na 16A. Triak nigdy nie dostanie dzięki temu więcej niż 16A,
> więc warunki pracy nawet w zwarciu będzie miał komfortowe.
Jesteś pewien że będą pracować jako źródło prądowe?
bo ja na pdf-ie fig2 widzę że przy prawie 30V prąd wynosi 25A i nadal
rośnie z napięciem. Poza tym tranzystor dość drogi, może szukać innej
drogi, przekażnik wyłącza się w 10ms, jeżeli dasz trafo prądowe i układ
wyzwalający to możesz zdążyć wyłączyć przekaźnik zanim triak osiągnie
prąd maksymalny, do tego układ podtrzymania wyłączenia na przekaźniku
bistabilnym i masz też zabezpieczenie przed pożarem.



--
Pozdr

Janusz_K

do góry

Dnia Sat, 03 Jan 2015 11:40:17 +0100, Piotr Wyderski napisał(a):

> Eksperyment 2: ten sam triak (na IMS), obciążenie = zwarcie,
> rezystancja pętli zwarcia = 0,37oma, zabezpieczenie B6, wyzwalanie
> w pobliżu szczytu napięcia. Efekt: uszkodzenie triaka bez otwarcia
> obudowy, brak połączenia między anodami. Bezpiecznik wybiło, ale
> triak padł pierwszy. Szczytowy prąd zwarciowy musiał być rzędu
> 800A, a wg pdf I_TSM triaka to 160A w jednym cyklu 50Hz. Wniosek: triaki
> muszą być dobezpieczone dedykowanymi obwodami, jeżeli mają
> przeżyć -- bezpieczniki energetyczne są zdecydowanie za wolne.
> Tylko co to właściwie znaczy?

Jesteś pewny, że triak padł prądowo a nie od przepięcia wygenerowanego w
momencie wyłączania zwarcia przez eskę? Wątpię w prąd zwarciowy rzędu
800A - rezystancja pętli zwarciowej musiała by być bardzo mała, nie wiem
czy do osiągnięcia w domowej instalacji.
> Potencjalny problem: czy prąd 16A jest wystarczający do *gwarantowanego*
> szybkiego wybicia B6? Bo jeśli nie, to cała energia zwarcia wydzieli
> się na tych MOSFETach i uzyskamy efekt "płonie ognisko w lesie"...

Nie jest wystarczający. Dla charakterystyki typu B wyzwalacz zwarciowy
(elektromagnetyczny) działa przy prądzie (3-5)xIn.
> Włączam -- wraca, bezpieczika dalej nie wybija. Wniosek: prawdopodobnie
> utworzył się kanał z węgla i to on rozpalał tranzystor, ale prąd był
> daleko w granicach zabezpieczenia. Nie wiem, co
> się paliło: obudowa tranzystora, czy pokrycie z PLASTIK 70.
> I tu się zacząłem bać elektroniki, bo albo ja mam wyjątkowe szczęście
> do prowokowania takich efektów, albo niemal wszystkie układy mocy
> to bomba zegarowa.

Eska B6 potrzebuje minimum 18A do zadziałania wyzwalacza
elektromagnetycznego. Pytanie ile płynęło w obwodzie skoro prąd
znamionowy trafo wynosi około 2A.
--
Pozdrawiam Bad Worm badworm[maupa]post{kropek}pl
GG#2400455 ICQ#320399066

do góry

W dniu 03-01-15 o 11:40, Piotr Wyderski pisze:
> Korzystając z przerwy świąteczno-noworocznej postanowiłem

>
> Pozdrawiam, Piotr
>
To temat ,który mnie nurtował przed bardzo wielu laty.
Niestety. Taniej i prostej metody nie ma. Nie licząc specjalnie
wykonywanych specjalnych ultraszybkich bezpieczników do zabezpieczania
triaków/tyrystorów, które w czasach gdy się tym zajmowałem były w cenie
elementów zabezpieczanych.Jak jest teraz nie wiem, ale prawdę mówiąc nie
mam już ochoty wchodzić do tej rzeki po raz kolejny.
Owszem. Straszno i nie śmieszno.
W elektronice jak w medycynie. Lekarz medycyny ogólnej jest specem od
wszystkiego i niczego zarazem.
Tak samo jest obecnie w informatyce i elektronice.
Co więcej czasy self made manów dobiegają nieodwołalnie końca.
Z wielu przyczyn (ogrom i zróżnicowanie elementów, stopień
skomplikowania, konkurencja azjatycka, certyfikacje etc.)


również pozdrawiam

z.

do góry

W dniu 2015-01-03 o 23:23, badworm pisze:

> Jesteś pewny, że triak padł prądowo a nie od przepięcia wygenerowanego w
> momencie wyłączania zwarcia przez eskę? Wątpię w prąd zwarciowy rzędu
> 800A - rezystancja pętli zwarciowej musiała by być bardzo mała, nie wiem
> czy do osiągnięcia w domowej instalacji.

kiedyś byłem świadkiem mierzenia impedancji pętli zwarcia w budynku
mieszkalnym i jeżeli dobrze pamiętam to wynik pomiaru wyszedł na
poziomie 0.2 oma.
Znalazłem też warunki przyłączenia budynku jednorodzinnego do sieci
energetycznej i w nich wyraźnie napisano, że aparaturę instalacyjną w
budynku należy dobrać na prąd zwarciowy wynikający z obliczeń, ale nie
mniejszy niż 6kA..

--
Pozdr.
Michał

do góry