Как стать автором
Обновить

Вскрытие детали за 40 тысяч. Ремонт и реверс высоковольтного модуля Traco Power MHV12-2.0K1000N

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение10 мин
Количество просмотров14K
Всего голосов 132: ↑153 и ↓-21+174
Комментарии68

Комментарии 68

off Я был недавно очень удивлен, когда причиной неисправности моей стиральной машины с прямым приводом оказались два SMD резистора на выходе сигнала датчиков Холла. У резисторов увеличилось сопротивление с первоначальных сотен ом до сотен килоом. Проблема массовая и на Youtube полно видео о замене или ремонте платы датчиков (как пример). Я просто заменил их на МЛТ - чтоб на века.

Стиральная машина - тот самый случай, когда это явление совершенно понятно. Вибрация, соседство с водой и моющими средствами. Меня удивила такая концентрация однотипных дефектов в модуле, который не отличался "ломучестью": их было в свое время закуплено около десятка, плюс еще десяток более мощных "кирпичиков". Почти все уже лет 10-20 трудятся по разным приборам. Все работают, кроме этого и того другого, что умер "насильственной смертью".

Возникает вопрос, зачем тогда в вибростенд (стиралка) суют керамику с пленкой а не пружины? :)

Подозреваю, что тут сочетание двух факторов. С одной стороны поставщик резисторов гарантирует их работоспособность в таких условиях до истечения гарантийного срока стиральной машины. С другой стороны, с smd себестоимость ниже.

Думаете, выводные лучше вибрацию выдержат? Скорее наоборот, они еще и пайку повыдирают, кольцевые трещины вокруг выводных компонентов в таких местах - классика.

Кстати, МЛТ на самом деле - та еще гадость, особенно мелкие. Во всяком случае, те, что продавались в радиомагазинах по 20 копеек за штуку в начале-середине двухтысячных. Брака с плохим контактом колпачков была масса. Паяли один приборчик серией в 200 экземпляров, и после первой десятки плат, из которых три не завелись сходу по этой причине, стали проверять их все на входе.

Вроде пружиносформованные выводы хорошо повышают вибростойкость, а если переходное отверстие полностью металлизировано и вывод сверху и снизу припружинен... Впрочем, я такое только в штучных видел изделиях, не очень-то это подходит для масспроизводства.

Вроде пружиносформованные выводы хорошо повышают вибростойкость…

На одной частоте да, а на всех остальных плата будет разрушаться. Кардинальное снижение массы (smd) куда более надежное решение вопроса вибростойкости.

кольцевые трещины вокруг выводных компонентов в таких местах - классика.

Ремонтировал свою стиральную машину, не запускался двигатель, дефект на печатной плате разглядел только с лупой - трещина пайки контактов силового реле

Надо бы сравнить даты производства/партномера - может быть сломались те что произведены позже. Например, когда закупили на производство более дешевые резисторы другого производителя.

Закупали их, насколько я понимаю, одновременно и на "Маузере", так что велика вероятность, что они из одной партии.

И это, пожалуй, один из немногих случаев массового сгорания резисторов без видимой причины. Млт — это перебор, конечно, но если на что-то приклеить, а выводы припаять тонкой проволокой — можно и так. Хотя можно сделать проще — влепить резисторов бОльшего сопротивления друг на дружку, для верности можно другого типоразмера:) Таким приёмом даже на заводах пользуются, никогда бы не подумал, что в медицинском аппарате налепят 3 смд конденсатора друг на дружку, ан нет, так и зафигачили (аппарат российский), причём в нескольких местах были ещё и по 2

там по два SMD в параллель стоят "для надежности".

Я знаю, сам их сколько делал :) Возможно, превышена импульсная мощность, другого объяснения я не вижу. Поэтому налепить дополнительно, увеличив, следовательно, мощность, должно гарантированно помочь. Вы, собственно, ровно то и сделали — влепили резистор большей мощности

Какой мощный ток может быть с выхода датчика холла? Даже если предположить питание в 12 вольт. Когда эта плата "перестала работать" у этих резисторов было сопротивление в килоомы.

Насколько помню, там 15В. Вот входное сопротивление того, на что они нагружены, я не знаю. Но если мы представим, что какую-то часть времени это что-то представляет собой очень низкое сопротивление, то допустимая мощность превышается в 2 раза, что не рекомендуется для такого типа резисторов, как уже упоминал автор

Подход к ремонту "просто замени все конденсаторы" сменяется на "просто замени все резисторы" ;)

А я то старый дурень резисторы в последнюю очередь проверяю. Спасибо за науку!

И правильно делаете, даже сам автор пишет, что тут что-то непонятное. Сами по себе они ломаются редко (один из примеров выше), обычно же как — сгорел резистор — значит ток в какой-то цепи во много раз превысил номинал, а это значит, что где-то, скорее всего, сгорел полупроводник или кондёр (что тоже редко). Конечно, в обвязке сгоревшего полупроводника резисторы перепроверить обязательно, но начинать с резисторов, имхо, пустая трата времени

сгорел резистор

Если резистор сгорел, то это, обычно, видно сразу. И так же понятно, что сам по себе он сгореть не мог. Прежде чем его менять, нужно найти причину его сгорания.

сгорел полупроводник или кондёр (что тоже редко)

Или программная ошибка в МК, с чем тоже сталкивался не раз - когда вместо импульсного режима возникает внештатный долговременный, а аппаратной защиты от этого не предусмотрено.

Сразу видно обычно советские МЛТ или ВС, ну и импортные углеродистые из тех, что подешевле. У них краска темнеет от перегрева. А вот металлооксидные и металлопленочные (особенно первые) зачастую сгорают вообще без внешних признаков. SMD вообще редко и под сильным микроскопом разглядишь, что сгорел (там нет органической краски, а сверху он остеклован). А когда горят от импульсного тока (типичный случай -- слишком мелкие резисторы в цепях затвора импульсных блоков питания) -- так вообще никогда не видно. Даже на МЛТ. Потому что причина сгорания не в перегреве резистора в целом.

Что касается причины -- то в описанном случае единственное, что могло сгореть "по причине" -- это резистор в затворе и шунт -- если совсем коротнуло. Остальные -- два исключительно малосигнальных. Коротнуть могло, например, из-за выхода из строя резистора во времязадающей цепи (фактически при такой частоте преобразования индуктивное сопротивление первичных обмоток будет равносильно короткому замыканию), но что-то мне подсказывает, что скорее при этом вылетят транзисторы, чем шунт.

Собственно, насчет затворных резисторов сделал профилактику, умощнив их.

обычно, видно сразу

Как написали снизу, далеко не всегда, обычно выгорают вхлам резисторы шунтов или те, на которые, например, прилетело 310 вместо 5В

Прежде чем его менять, нужно найти причину его сгорания

Естественно, я ровно о том же. Просто исходя из практики, намного эффективнее начинать с полупроводников — чаще всего горят транзисторы, стабилизаторы, микросхемы, а резисторы — уже следствие. Но если сразу видно обгоревшие резисторы — разумеется, начинаем с цепи, в которой они находятся

аппаратной защиты от этого не предусмотрено.

Ну тут зависит от того, кто это устройство разрабатывал — возможно, критичную часть лучше сделать на специализированных микросхемах, это исключит любые программные просчёты (вообще, конечно, я чаще всего сталкиваюсь с бытовой техникой, там таких проблем навскидку не припомню, вероятно, у вас несколько другая область)

Но вряд ли стоит здесь использовать TL494, тем более, она внезапно стала
дефицитом. MIC3809 или другой подобный контроллер в 8-выводном корпусе
будет лучшим выбором

Сомнительная замена. TL494 в чип-дипе лежит тысячами по цене меньше 100 рублей. MIC3809 отсутствует, цена указана от 660 до 1530 р.

А за статью спасибо! Было интересно.

Я закупился, когда они по 90 рублей были:) А вот насчет "лежит тысячами"... Давно смотрели? Нет их там, только под заказ, или сразу - но по 190 штук. А на Озоне подделки жуткие (правда, работают, что удивительно).

TL494 выпускает полно китайцев под тем же наименованием или с другими первыми буквами, например XL494 и они есть в России в наличии многими тысячами на складах Компела и Промэлектроники. Закладываться на на санкционный Микрочип без явных китайских аналогов имхо опасно.

Вот как раз то, что нет прямвх китайских аналогов - это хорошо. Потому как это позволяет заказать эту микруху в Китае и получить оригинал. Ну или пустышку. А на TL494 будет логотип TI, конечно же, но внутри...надо внутреннего БарсМонстра попросить вскрыть, но догадываюсь, что там за разница будет.

Спасибо за статью.
Я раньше умел только "аккуратно" разбирать на запчасти и один раз собрал радио из конструктора и разную мелочь делал. А еще курсы на радиотелемастера закончил и мог телевизор починить, но только со схемой.
А людям которые вот так могли взять разобраться и отремонтировать я завидовал.
В общем - КРУТО.

На каждую микросхему есть datasheet, в котором есть описание того, что она делает, и есть, как правило, типовая схема включения. Так же можно найти другие схемы, где подобные микросхемы используются.

Другое дело, когда "на рассыпухе". Титце и Шенк вместе с Хоровицем и Хиллом тогда сильно пригодятся.

А встречались ли перемаркированные чипы? Причем не на что-то своё и служебное, а на другой, чем-то похожий чип? Типа, нашел даташит - ну успехов в понимании.

Где-то пару лет назад покупал USB-UART платки на ch340. По факту там стояло что-то абсолютно левое с маркировкой ch340. Ножки подключенны совсем по другому, левый по частоте кварц в обвязке, дорожки от которого не шли никуда (после выпайки кварца плата продолжала нормально работать). Оно как бы работает по своим RX-TX, но RTS и DTS например вытащить с подделки уже невозможно.

Знакомо -- есть у меня такая платка. Логически (с точки зрения драйвера) это CH340, так что скорее всего, просто разварили в корпус ее же, но с левым расположением выводов.

Нет, такие мне не встречались. Но я - совершенно не показатель. Ремонт электроники у меня имеет весьма редкий и совершенно случайный характер, к тому же всё, что попадало в руки, было B2C и B2B ширпотребом.

Выгоревшие CPU или ПЛИС, например, и без перемаркировки заводили ремонт в тупик.

Недавно вызвало лёгкое недоумение одно китайское зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Само устройство на озоне стоит 2.5 т.р. и его ремонт смысла не имел, но очень просили "посмотреть". В этом устройстве по отреверсенной схеме (куда б её теперь деть?) должен был стоять регулируемый стабилитрон типа TL431 (на корпусе sot23 маркировка "431"), но если брать такой от ST, ONsemi или TI, то он, получается, неправильно установлен и работать не должен. Зато китаец от UMW по распиновке как раз подошёл как родной. А у этой троицы в такой распиновке чип уже идёт как TL432.

Ах так вот в чем дело! Я-то был уверен, что мне в ЧД всучили какую-то некондицию, а там распиновка левая... Именно 431 и именно UMW...

О, как! )) И я у них, как раз, нашел и купил от UMW ))

Но замечу, он не "левый", он в даташите у UMW именно такой (отличающийся от остальных производителей) в корпусе SOT23. Зачем китайцам понадобилось именно в таком корпусе делать "не как у всех" - я не придумал. Кстати, вы могли бы его развернуть и положить "на спину", подогнув выводы к плате - вполне себе решение.

Еще из необычного. Есть разъем DB9 (на коротком COM-порту такой встречается). У российского производителя есть полный аналог. Только если у всех в мире нумерация выводов идет слева-направо (...или справа-налево, не помню), то у нашего наоборот, справа-налево. И получается, что купил DB-9, распаял по схеме, а оно не работает...

Модифицируйте схему пожалуйста для положительного напряжения. В принципе это типовой модуль всех приборов РК и ГК геофизических приборов, кто в курсе.

Подумаю, да.

О да! Некоторые из-за конского ценника по жизни клепают сами :)

Спасибо за статью, познавательно. А в схеме нету ошибки с подключением R35 и C13?

Вроде нет. А как по-вашему должно быть? С13 блокирует переменную составляющую тока потребления инвертора, R35 -- компонент ФНЧ в цепи токового сигнала.

R35 если смотреть на вашу схему включен параллельно C12 к земле, хотя по идее он должен снимать напряжение с R33,R34 и в паре с C12 интегировать его. С C13 возможны варианты, его можно к кземле можно к истокам, всеравно защиты ко мгновенному значению тока нет.

А ведь точно. Смотрел-смотрел и не видел. Исправлю, как дойду до компьютера.

Вот теперь похоже на правду. Оставляю этот комментарий чтобы остальные знали что схема исправлена.

Очень круто!

Так понимаю, блок залит был чем-то вроде силикона? Расковыривали вообще без применения нагрева?

Да, консистенция мягкой, легко разрывающейся резины. Силикон и есть, наполненный чем-то теплопроводным. Греть его было бы бессмысленно, т.к. у силиконов точка стеклования сильно ниже нуля, а выдерживают они многие сотни градусов.

Номакон же ж! Можем, умеем, практикуем, любим, используем и ноутбук от муравьёв им залить подзуживаем :-D

Номакон несколько другой по консистенции. Чистить от него -- гораздо тяжелее.

У них разные смеси есть…

Блин, это же по сути простейший умножитель, почему это 40к стоит хз.

За точность. Каждая следующая 9 в 99,999999% стоит как все предыдущие.

Ну, там не 99,999999:)

Ну не прям уж простейший умножитель. Задачка тут в общем-то не самая легкая -- обеспечить и стабильность выходного напряения (0,03% -- это достаточно тяжело), и устойчивость работы при всех токах. Но конечно цена за гранью.

Судя по вашекй же схеме. Тлка, lm358, россыпь кондеров, транс, немного транзисторов) На серию 400 баксов, ну хз)

Потому что он стоит не 40к, а $170. Остальное - наценка за доставку и наклейку Traco Power))

Так указанная цена -- это как раз за модули с наклейкой Bellnix. Насколько я знаю, Traco и Bellnix -- это одна и та же контора.

Так что да, за доставку.

Автору спасибо. Резонно возникает вопрос - в каких деталях в схеме этого преобразователя закопано целых 40 000 рублей ?

Я как-то собирал для товарища преобразователь на 20кВ (он писал диссер и ему для лабораторной установки требовалось такое напряжение). Использовал старый добрый NE555 и умножитель от кинескопа. Умножитель каким-то чудесным образом тут же нашелся в ближайшей помойке в составе разбитого телевизора ;-). NE555 - в ближайшем магазине радиотоваров.

Вам это напряжение нужно было стабилизировать с точностью до пары десятых вольта? А для питания ФЭУ это жизненно необходимо, так как на каждые 10 В чувствительность ФЭУ растет в 2-3 раза. Плюс еще надо пульсации получить как можно меньше. С помощью 555 можно, конечно, и стабилизацию сварганить, но такую себе. А пока я не сделал работающее устройство (габаритами поболее этих раз так в 5), я протравил, наверное, десяток плат, и уже потом работающий в принципе макет доводил до требуемых характеристик, что заняло у меня не одну неделю.

Деталей тут, конечно, не на 40 тысяч. Но надо учитывать малосерийность подобных штуковин. И потом -- еще всякие сертификации. За них тоже денюх хотят.

О да! ФЭУ хлебом не корми — дай зачудить :-D

Китайские резисторы. Что могло пойти не так?
Да, всё что могло, то и пошло. Перегрузка - да, температурные перепады - тоже, но, скорее всего просто технологический процесс - делают в подвале вне нормальных условий производства.

Этому модулю 20 лет, они тогда собирались в Японии и я не думаю, что туда ставили самые дешевые китайские резисторы "подвальных" производителей.

У меня в вытяжке стала тускло гореть светодиодная лампочка. Разобрал: оказался плохой пропай резистора 30 Ом, который стоял последовательно со светодиодами (питание 12 В) - мультиметр показывал порядка 1 кОм. После пропайки горит как прежде.

Полезная статья. Таких нужно регулярно. Насаждать мысль, что если сломалось и официальный сервис недоступен, возможен самостоятельный ремонт. Радует большое количество содержательных комментариев. Значит, есть люди, владеющие всем набором навыков и знаний для реверс-инжениринга.Люблю это дело, починяю нестандартную электронику, типа научной аппаратуры.

Из В.Пекелиса...

Глава про надёжность)

Она самая)

40 тыщ за такую шнягу. Наши олигархи нервно курят...

Ну как сказать... Это все же не 12 тысяч за STM32F103, что мы не так давно наблюдали:)

Цены -- они такие, за какие товар готовы купить. Когда речь идет об изготовлении каких-либо уникальных или малосерийных по своей природе приборов, проектирование с нуля такого источника, его изготовление испытания на стабильность, надежность и ресурс, сертификация и прочее могут обойтись значительно дороже, чем эти 40 тысяч. Особенно в странах, где специалисту-электронщику не платят зарплату 35 тысяч рублей:)

Ну и нужно отметить, что наши поставщики электронных компонентов очень любят покушать. Потому что на мировом рынке (на том же Маузере) этот модуль более чем вдвое дешевле.

Почему "наличие на выходе умножителя напряжения в любом случае делает ШИМ бесполезной"?

Возможно, имеется в виду задержка в ОС на каждой ступени умножения и соответствующие этому фазовые сдвиги?

С другой стороны - я как-то и не встречал ИМС, пытающиеся регулировать ШИМ в каждом его цикле. Максимум - ограничение тока ключа, относящее к собсвенно ШИМ весьма опосредованно. Основная ОС, как правило, - намного медленнее периода ШИМ (условно - не менеее двух порядков).

Потому что очень крутая регулировочная характеристика получается, особенно без нагрузки. Умножитель даже с малой длительностью импульсов все равно почти до амплитуды * N заряжается. В результате добиться устойчивой работы такой системы непросто. Канонический выпрямитель для двухтактного ШИМа не зря делается с фильтром, начинающимся с дросселя.

Да, такое есть, и часто приводит к дополнительным шумам, но не представляет собой большую проблему. Я использую шим для запитки фэу через множик, после 2 RC звеньев 100 кОм 15 нФ шумы уходят за 1-2 мВ RMS и имеют спектр низкочастотный, на работу остальной системы практически не влияют.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации