[igg002 0]

Коллеги, здравствуйте.

Есть непонятное мне поведение токочувствительного резистора под нагрузкой.

Резистор набран из обычных 2512 0,15 Ом, их там 15 шт. в параллель на алюминиевой плате, итого 0,01 Ом. Плата через пасту на массивном общем радиаторе.

Резистор этот подключен в разрыв цепи эмиттера IGBT-модуля, ток в импульсе ок. 50А (импульсы 500 мкс, частота 250 Гц), нагрузка IGBT индуктивная, напряжение питания 200..250В, выбросы на коллекторе что-то в р-не 500...600 В.

Конструкция работает-работает (от дня до пары месяцев), а потом выходит из строя. Выглядит это как пара мелких точек на поверхности резисторов, без каких-то следов перегрева. Резисторы при этом "звонятся" как номинал (0,15 Ом), но под током видимо "плывут", увеличивая свое сопротивление.

Можете предположить, в чем причина такого поведения?

[A.V.Avtomat 48]

39 минут назад, igg002 сказал:

Можете предположить, в чем причина такого поведения?

Предположу, что высоковольтный пробой в узких местах.

[Точка Опоры 49]

Вангую превышение импульсной мощности рассеяния. Случайно взятый DS от Viking даёт 1 Вт для типоразмера 2512. При токе [неизвестной формы] около 50 А - она уже превышена как минимум на 2/3.

Проверяйте форму импульса тока и смотрите в документации графики пиковой мощности в зависимости от длительности импульса.

К размышлению.

Edited June 30 by Точка Опоры

[Plain 321]

Исходя из законов природы, чисто индуктивных нагрузок не бывает, поэтому ток на некотором интервале больше указанного на порядок — транзисторы такого не замечают, а резисторы медленно испаряются.

[pokos 11]

On 6/30/2025 at 2:02 PM, Точка Опоры said:

Вангую превышение импульсной мощности рассеяния.

 

Есть у меня определённые сомнения, что ток равномерно распределяется по всем 15-ти резисторам. Конструкция работает-работает, а рюзючки по одному испаряются, начиная с самого нагруженного.

[dpss 22]

Замените на металлический из манганина и проблема исчезнет.

 

[pokos 11]

On 6/30/2025 at 6:15 PM, dpss said:

Замените на металлический из манганина и проблема исчезнет.

Золотые слова.

https://aliexpress.ru/item/1005008646448126.html?sku_id=12000046080045165&spm=a2g2w.productlist.search_results.18.50fc17b3WozXXr

[Basil13 3]

LRP12FTDRR015 например 

а нет, попутал немного порядок ), вам же 150 мОм надо.

Тогда вот: HoJLR2512-3W-150mR-1% (3W 150mΩ Surface Mount Current Sense Resistor ±1% 2512 Current Sense Resistors / Shunt Resistors ROHS) 

Short Time Overload IEC60115-1-4.13 JIS-C5201-4.13 5 X rated power for 5s < ±1%

Edited June 30 by Basil13

[girts 22]

Тут у авторитетов по теме наверное тоже можно что то подобрать - 
https://www.isabellenhuette.com/solutions/products?product_area-Resistor=true

[НЕХ 13]

Вот если бы эти резисторы имели нулевую индуктивность - цены им бы не было !

А то сейчас приходится оценивать ток по индуктивности проводников от кристалла до вывода эмиттера.

А вот когда используешь первый попавшийся трансформатор тока на 50 Гц для измерений на ВЧ - как избежать паразитных резонансов ?

Edited June 30 by НЕХ

[igg002 0]

21 hours ago, Точка Опоры said:

Вангую превышение импульсной мощности рассеяния. Случайно взятый DS от Viking даёт 1 Вт для типоразмера 2512. При токе [неизвестной формы] около 50 А - она уже превышена как минимум на 2/3.

Проверяйте форму импульса тока и смотрите в документации графики пиковой мощности в зависимости от длительности импульса.

К размышлению.

 

Ток примерно показан на картинках, см. зеленую линию (других осциллограмм к сожалению нет под рукой). По вертикали примерно 50А/дел, т.е. ток в импульсе в среднем даже поболее 50А, где-то 60..70, а пиковый - до 100А, но это уже максимум десяток микросекунд. При таких длительностях пиковые мощности для резисторов 2512 (для повторяющихся импульсов) уходят за 100 Вт. У меня получается мощность в импульсе ок. 70х70х0,01 = 50Вт, при распределении этой цифры на 15 резисторов получается 3,3Вт/резистор, что при импульсах с Кзап = 1/8 выглядит вполне приемлемым... или я тут где-то конкретно ошибаюсь...

Смущает также картина выгоревшего резистора без следов общего перегрева. Две точки - можно было бы предположить локальный перегрев в узком месте, но мне казалось резисторы с сопротивлением 0,15 Ом будут иметь резист.элемент не "змейкой", а сплошной площадкой.

Резисторы, правда, взяты общего назначения (RL2512 Yageo), не специальные. Почему так - потому что хотелось дешево и сердито, без использования труднодоставаемых нынче компонентов. Но сейчас смотрю в сторону спец.резисторов этого же (2512) формата. Их, к.м.к., будет проще достать, чем безындуктивные мощные.

За ссылку спасибо, почитаю.

 

По озвученной выше версии с в/в пробоем - хотелось бы понять механизм такого пробоя, а именно - как в этой точке схемы образуется достаточно высокое для пробоя напряжение. Резистор низкоиндуктивный, откуда...

[_3m 17]

7 минут назад, igg002 сказал:

Смущает также картина выгоревшего резистора без следов общего перегрева. Две точки - можно было бы предположить локальный перегрев в узком месте, но мне казалось резисторы с сопротивлением 0,15 Ом будут иметь резист.элемент не "змейкой", а сплошной площадкой.

Резисторы, правда, взяты общего назначения (RL2512 Yageo), не специальные. Почему так - потому что хотелось дешево и сердито, без использования труднодоставаемых нынче компонентов. Но сейчас смотрю в сторону спец.резисторов этого же (2512) формата. Их, к.м.к., будет проще достать, чем безындуктивные мощные.

"Обычные" резисторы нельзя использовать в качестве шунта в импульсных цепях. Резистивная пленка имеет примерно нулевую перегрузочную способность, неоднородности в змейке перегреваются, деградируют и резистор быстро выгорает даже без превышения паспортной мощности рассеяния. Я тоже когда то точно так же попал и именно с "обычными" резисторами 2512 в качестве шунта в цепи импульсного тока.

Для вашего применения подойдут только специальные серии резисторов.

[Plain 321]

1 час назад, igg002 сказал:

Ток примерно показан на картинках

Ещё на них видно, что транзистор за время т.н. "импульса" включается дважды, что похоже на действие помехи и реакции на это схемы.

Насчёт решений — для работы с таким током обычно трансформатор тока применяют, в продаже их готовых есть много разных.

Наконец, есть сомнения насчёт нужности здесь датчика тока вообще.

[A.V.Avtomat 48]

2 часа назад, igg002 сказал:

По озвученной выше версии с в/в пробоем - хотелось бы понять механизм такого пробоя, а именно - как в этой точке схемы образуется достаточно высокое для пробоя напряжение. Резистор низкоиндуктивный...

Ну и что? Нагрузка индуктивная, значит может хорошо "звенеть" на фронтах (вроде бы заон виден на осциллограммах).

А низкоомные резисторы имеют соответственно низкое максимальное рабочее и импульсное напряжения.

Выбирайте либо низкоомные фольговые резисторы большой мощности, либо 2 манганиновых шунта, которые pokos Вам предложил.

А для устранения звона на индуктивной нагрузке параллельно индуктивности ставьте гасящую ёмкость.

[igg002 0]

5 minutes ago, Plain said:

Ещё на них видно, что транзистор за время т.н. "импульса" включается дважды, что похоже на действие помехи и реакции на это схемы.

Насчёт решений — для работы с таким током обычно трансформатор тока применяют, в продаже их готовых есть много разных.

Наконец, есть сомнения насчёт нужности здесь датчика тока вообще.

Не совсем так: импульс управления затвором имеет нулевую "врезку" для получения нужной формы тока на вторичной стороне преобразователя.

В остальном согласен. Схемотехника в этой части скорее дань традиции (внутренней нашей), но хотелось немного упростить жизнь снабженцам, применив более доступные компоненты.

Как Вы считаете, заменив резисторы на специальные токочувствительные (те же 15 шт. тех же 0,15 Ом), получим ли приемлемую надежность? Или лучше от 2512 вообще уйти?