[Andbiz 0]

Здравствуйте!

На работе часто сталкиваюсь с этим вопросом.

Ситуация. Есть электропривод РАЗМЕР 2М-5-21 на токарном станке. В нем в качестве управления электродвигателей используются силовые ключи на транзисторах КТ838А, КТ839А или КТ846В. Схема собрана по Дарлингтону. Станков 10, в каждом по 12 ключей, т.е.всего 120 ключей. Раз в 1-2 месяца может выйти из строя какой-то ключ.

 

Схема силового ключа с показанными сборками.

 

В документации к электроприводу написано, что транзисторы перед установкой проверяются при коллекторном токе 4,5 А и им присваивается условный номер зоны в зависимости от напряжения база-эмиттер с шагом 80 мВ от 680 мВ до 2040 мВ. Всего 11 зон. Включение параллельно транзисторов с разными номерами зон запрещается.

 

Раньше упрощал себе жизнь, ставя транзистор без подбора в качестве одиночного, а уже подобранный одиночный транзистор ставил на место вышедшего из строя, но понимаю, что это ни к чему хорошому в результате не приведет и рано или поздно нужно разобраться в этом вопросе.

 

Раньше доводилось пообщаться с человеком, который занимается ремонтом данных ключей и он мне нарисовал на листке схему для подборки транзисторов по параметрам. Она выглядит вот так:

 

 

В документации приведена следующая схема для снятия напряжения база-эмиттер:

 

 

Наладчик по первой схеме говорил, что переменным резистором между базой и коллектором нужно настроить ток 4,5 А при входном напряжении 3-4 В, затем измерить напряжение база-эмиттер транзистора.

В схеме, приведенной в документации нет регулируемого резистора и входное напряжение рекомендуется принимать равным 1-2 В с током 7 А. Написано, что транзистор очень сильно будет греться и его необходимо устанавливать на радиатор.

 

В условиях завода получилось так, что в моем распоряжении трансформатор с выходным напряжением 6,2 В с необходимым током, реостат на 200 Ом. Если считать делитель, чтобы получить 1-2 В, то мощности резисторов получаются очень большими. Отматывать витки с вторички нельзя, т.к. трансформатор не мой, но пользоваться им пока можно неограниченно долго. Хотелось хоть как-то попытаться собрать что-то вроде стенда, чтобы снимать показания транзисторов, т.к. в последнее время часто стал сталкиваться с этим вопросом. Пытался собрать вчера первую схему, но стрелка амперметра так и не дрогнула. Где-то ошибся.

 

Какой из двух приведенных схем лучше воспользоваться? Если первой, то какой диапазон регулирования должен иметь переменный резистор?

[Garynych 0]

Совместите эти схемы и получите то что Вам нужно.

[dinam 1]

У напряжения база-эмиттер есть зависимость от напряжения коллектор-эмиттер. Если ваши транзисторы работают в ключевом режиме, то надо как в документации.

[Tanya 4]

Какой из двух приведенных схем лучше воспользоваться? Если первой, то какой диапазон регулирования должен иметь переменный резистор?

Лучше другой схемой - сделайте простейший генератор импульсов - пусть транзистор открывается на 1 миллисекунду, а 9 миллисекунд закрыт. Тогда мощность упадет в 10 раз, а Вы сможете измерить самым простым осциллографом.

С генератора на базу через резистор подавать ток, который гарантированно будет больше, чем 7A/(бета) - миллиампер... 50 -100.

Реостат выставить на 7А примерно.

Параллельно поставить опорное, относительно которого измерять напряжение насыщения.

[тау 29]

Станков 10, в каждом по 12 ключей, т.е.всего 120 ключей. Раз в 1-2 месяца может выйти из строя какой-то ключ.

.....

Какой из двух приведенных схем лучше воспользоваться? Если первой, то какой диапазон регулирования должен иметь переменный резистор?

Имхо, схема плохая, её бы переделать на современной базе. А так по сути и должно происходить - периодическое издыхание из-за неодновременности закрытия транзисторов даже если параметры по б-э подобраны. Или , как минимум, резисторы в каждом эмитере всех транзисторов ключей (кроме самого первого 839) по 0.1 ому поставить

[Herz 5]

В документации к электроприводу написано, что транзисторы перед установкой проверяются при коллекторном токе 4,5 А и им присваивается условный номер зоны в зависимости от напряжения база-эмиттер с шагом 80 мВ от 680 мВ до 2040 мВ. Всего 11 зон. Включение параллельно транзисторов с разными номерами зон запрещается.

Жесть! Вот уж не думал, что вредителю, заложившему в промышленное изделие такую схемотехнику, удалось избежать разоблачения и справедливого возмездия. Без шуток, такое могло прокатить лишь в период полного разложения...

Если хотите, чтобы устройство работало надёжно, следует категорически отказаться от дурацкой методики подбора транзисторов и переделать схему. Как минимум, поставить в эмиттеры силовых транзисторов выравнивающие резисторы, как советовал ув. тау. (Их не стеснялись ставить даже в оконечные каскады бытовых УМЗЧ.) Если есть возможность - полностью переделать блок, используя современную комплектацию и более грамотное решение. Обойдётся, поверьте, дешевле, чем периодически ремонтировать блоки, да городить стенд для подбора транзисторов. Подбирать транзисторы не рекомендовалось даже для любительских схем в популярных журналах, однозначно интерпретируя такие схемы, как неудачные.

Наладчик по первой схеме говорил, что переменным резистором между базой и коллектором нужно настроить ток 4,5 А при входном напряжении 3-4 В, затем измерить напряжение база-эмиттер транзистора.

В схеме, приведенной в документации нет регулируемого резистора и входное напряжение рекомендуется принимать равным 1-2 В с током 7 А. Написано, что транзистор очень сильно будет греться и его необходимо устанавливать на радиатор.

Какой из двух приведенных схем лучше воспользоваться? Если первой, то какой диапазон регулирования должен иметь переменный резистор?

Если всё же следовать инструкциям горе-разработчика, то более "правильная" схема - первая. Номинал резистора можно рассчитать исходя из ВАХ транзисторов и их коэффициента передачи тока базы.

[Mike18 0]

В условиях завода получилось так, что в моем распоряжении трансформатор с выходным напряжением 6,2 В с необходимым током...

Трансформатора недостаточно, выпрямитель и фильтр ещё нужны, лучше, со стабилизатором, хотя бы и на тех же транзисторах и радиаторах.

Как вариант - аккумулятор, или батарея элементов. :rolleyes:

 

P.S. А совершенствовать "боевым расчетом" схему управления блокировки какой-нибудь заслонки, это да... Назло вредителям!..

[Andbiz 0]

Лучше другой схемой - сделайте простейший генератор импульсов - пусть транзистор открывается на 1 миллисекунду, а 9 миллисекунд закрыт. Тогда мощность упадет в 10 раз, а Вы сможете измерить самым простым осциллографом.

С генератора на базу через резистор подавать ток, который гарантированно будет больше, чем 7A/(бета) - миллиампер... 50 -100.

Реостат выставить на 7А примерно.

Параллельно поставить опорное, относительно которого измерять напряжение насыщения.

 

Хотелось бы обойтись минимумом деталей

 

Имхо, схема плохая, её бы переделать на современной базе. А так по сути и должно происходить - периодическое издыхание из-за неодновременности закрытия транзисторов даже если параметры по б-э подобраны. Или , как минимум, резисторы в каждом эмитере всех транзисторов ключей (кроме самого первого 839) по 0.1 ому поставить

 

По поводу модернизации в Интернете встречал готовые варианты модернизации ключей с заменой КТ838 вроде на IGBT-модули. Начальнику говорил, но он думает, что лучше ремонтировать. Да и я думаю, что в условиях моего завода лучше ремонтировать (плохо финансируют). По поводу выравнивающего резистора 0,1 Ом - понял, хорошо.

 

Трансформатора недостаточно, выпрямитель и фильтр ещё нужны, лучше, со стабилизатором, хотя бы и на тех же транзисторах и радиаторах.

 

Трансформатор, реостат, амперметр и т.д. - все подобрал, все есть - осталось узнать номинал подстроечного резистора.

 

Если всё же следовать инструкциям горе-разработчика, то более "правильная" схема - первая. Номинал резистора можно рассчитать исходя из ВАХ транзисторов и их коэффициента передачи тока базы.

 

Сейчас поискал по интернету справочник по транзисторам с графиками. Пока не нашел. Хочу взгянуть по "домашнему справочнику" вечером.

 

Транзистор имеет входную ВАХ (зависимость тока базы от напряжения база-эмиттер) и выходную ВАХ (зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер). Амперметр у меня включен в цепь коллектора. Вольтметр - переход база-эмиттер. Напряжение коллектор-эмиттер -зафиксировано, пусть оно будет равно 3,5 В. Ток колектора должен быть 4,5 А. Как я понимаю, переменным резистором я регулирую рабочую точку транзистора - т.е. то, на сколько он будет открыт. Сопротивление мультиметра в идеале вроде как представляет бесконечность, т.е. база соединена с плюсом только через резистор, им определяется уровень открывания транзистора. Если исходить из выходной ВАХ, то при фиксированном напряжении коллектор-эмиттер должен быть фиксированный ток коллектора при определенном токе базы. Т.е. получается, что исходя из выходной Вах я должен узнать ток базы, который мне подходит. И исходя из него рассчитать величину резистора. Верно?

[Mike18 0]

Трансформатор, реостат, амперметр и т.д. - все подобрал, все есть - осталось узнать номинал подстроечного резистора.

Реостат Ом на пять, в самый раз для задания базового тока будет. И чтоб пару Ампер выдерживал.

 

С графиками, можно посмотреть на BU208A.

 

Для первой схемы придётся "совершенствовать" методику присвоения "условных номеров зон". :laughing:

Изменено 12 августа, 2011 пользователем Mike18

[НЕХ 4]

для надёжного безопасного управления биполярными транзисторами необходимо выключать их, размыкая цепь эмиттера.

модификация схемы минимальна - трансил в базы ключей, эмиттеры всех ключей от общего отделены MOSFET с логическим порогом - нет питающих напряжений, совместимых с простыми mosfet и igbt,тем более (низковольтный, но на ток, превышающий максимальный)

MOSFET может быть трое - тогда они выполнят роль низкоомных токовыравнивающих резисторов.

 

какие транзисторы по номеру выходят из строя ?

(высоковольтным биполярным транзисторам каюк приходит при неоптимальной величине базового тока и закрывании.)

Изменено 13 августа, 2011 пользователем НЕХ

[Herz 5]

Т.е. получается, что исходя из выходной Вах я должен узнать ток базы, который мне подходит. И исходя из него рассчитать величину резистора. Верно?

Да, верно.

[V_G 7]

Ужосс...

Лучше все-таки схемотехнику переделать.

Все, что вы намеряете при комнатной температуре, расплывется к чертям при цеховой (зимой/летом). А если это все еще и разогревается, то вообще смысла в подборе крайне мало.

[ValeriyM 0]

По поводу выравнивающего резистора 0,1 Ом - понял, хорошо.

А я бы еще и на базы по ограничительному резистору подобрал. Для пробы 1Ом потянет?

Изменено 14 августа, 2011 пользователем ValeriyM

[Genesys 0]

Das ist шнурование тока, у полевиков такой эффект не наблюдается. Отсюда вывод: выравнивающие резисторы, либо полевики.

Изменено 14 августа, 2011 пользователем Genesys

[Mike18 0]

P.S. Вот, попалась ссылка на статью из журнала "Электрик"(2009, 1-2).

 

Подход, IMHO, правильный. :rolleyes:

Изменено 14 августа, 2011 пользователем Mike18