Wir haben in einem zukünftigen Produkt einen kleinen 30W Sinus-Wechselrichter enthalten. Die Schaltung dafür und die Software für den µC, der das Ding steuert, stammt von mir. Es existiert ein Testmuster der Sache, welches von mir selber auf einer schnöden Streifenleiterplatte aufgebaut wurde und in jeder Hinsicht perfekt funktioniert. Nun kamen die ersten Platinen der Nullserie und die funktionieren im Prinzip auch genauso. Allerdings werden die FETs dort ganz erheblich wärmer. Statt 15K über Umgebungstemperatur wie beim Testmuster haben die Dinger satte 60..70K darüber. Und, na klar, irgendwo muß die für die Hitzköpfe nötige Energie ja herkommen, ist die Stomaufnahme der Nullserienboards merklich höher. Das Programm ist das gleiche, der µC ist der gleiche, die Schaltung ist die Gleiche. Das in weiser Voraussicht eingebaute Debug-Terminal des µC liefert für die zum Erreichen der Soll-Spannung nötige Modulation der PWM bei gleicher Last auch ähnliche Werte (+-5% über alle Exemplare der Nullserie, bezogen auf das Testmuster). Hier ist also kein spezifisches Problem zu erkennen. Alle Bauelemente wurden (soweit möglich, weil Versuchsmuster fast vollständig THP, Endprodukt weit überwiegend SMD) schon wechselseitig getauscht oder zumindest wertmäßig verglichen. Keinerlei Änderung des Verhaltens, weder beim Testmuster noch bei der Nullserie, keine signifikante Wertabweichung der nicht tauschbaren Bauelemente feststellbar. Es muß also wohl irgendwie am Layout der Leiterplatte liegen, so jedenfalls meine derzeitige These (ungefähr die hundertste)... Das Layout ist nicht von mir, aber ich kann darin auch keinerlei offensichtliche Fehler sehen. Normalerweise würde ich sogar erwarten, daß die Nullserie deutlich bessere Ergebnisse bringt als das Testboard auf der Streifenleiterplatte, welches naturgemäß nicht gerade ein optimales Layout hatte. Nach der Vier-Augen-Methode haben wir auch schon stundenlang abwechselnd bis zum Abwinken oszillographiert, konnten aber auch damit keine signifikanten Abweichungen finden. Was, zum Teufel, kann es sein, was den FETs dermaßen einheizt? Kann ein Layout "zu gut" sein?
c-hater schrieb: > Kann ein > Layout "zu gut" sein? Nö, eigentlich nicht. 30W sind ja nun auch nicht die Welt, das sollte mit kurzen und dicken Zuleitungen über Kupfer noch gut zu handhaben sein. MOSFet werden aber dann gerne warm, wenn sie nicht flink und kräftig durchgesteuert werden und relativ lange im linearen Bereich arbeiten. Ohne einen Schaltplan der Endstufe ist es natürlich nicht leicht, Dimensionierungstipps auszusprechen. Überlaste halt nicht die Treiber, aber sieh zu, das da genügend Energie ist, ums Gate schnell zu laden und zu entladen, die Gatewiderstände also genügend klein sind. Wenn du ein PWM Filter im Ausgang hast, richtet sich der Verdacht auch darauf.
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Könnte auch ein Bestückungsfehler der Gatetreiber sein! Stickwort Umladungsverluste!
Markus schrieb: > Könnte auch ein Bestückungsfehler der Gatetreiber sein! > Stickwort Umladungsverluste! Hmm. Was meinst du mit Bestückungsfehler? Der einzig denkbare Bestückungsfehler bei den Gatetreibern wäre wohl eine 180°-Rotation (SOIC8). Ich würde mal stark vermuten, daß uns das beim Oszillographieren aufgefallen wäre. Allerdings: Ich habe ehrlich keine Ahnung, was die Dinger in diesem Fall machen würden (und hier zu Hause nichtmal ein Datenblatt, um Vermutungen anzustellen und ich weiß nicht mal mehr aus dem Kopf, wie die Dinger heißen, um mir das DB runterzuladen). Also ganz sicher eine Sache, die ich Montag mal überprüfen werde. Manchmal ist das Verrückte gar nicht so verrückt, wie man im ersten Moment glaubt. ICH jedenfalls habe definitiv bei der Schaltungsprüfung der Nullserienboards die korrekte Ausrichtung der Gatetreiber NICHT überprüft, was mein Kollege diesbezüglich gemacht hat, weiß ich nicht, ich werde ihn aber sicher dazu befragen. Und sie fallen in die Kategorie der "nichttauschbaren" Bauelemente, weil SOIC8 auf den Nullserienboards und DIP8 auf dem Testboard. Könnte also eventuell wirklich etwas dran sein. Wenn's wirklich das sein sollte, spendiere ich dir eine Kiste Bier der Marke deiner Wahl, versprochen. Aber auch, wenn nicht: Auf jeden Fall danke für's Mitdenken.
c-hater schrieb: > Was meinst du mit Bestückungsfehler? Vielleicht ein falscher Gate-Vorwiderstand? c-hater schrieb: > Ich würde mal stark vermuten, daß uns das beim > Oszillographieren aufgefallen wäre. Dazu ist es wichtig, das gesehene auch interpretieren zu können... c-hater schrieb: > Ich habe ehrlich keine Ahnung, was die Dinger in diesem Fall > machen würden (und hier zu Hause nichtmal ein Datenblatt, um Vermutungen > anzustellen und ich weiß nicht mal mehr aus dem Kopf, wie die Dinger > heißen, um mir das DB runterzuladen). Schlechte Ausgangslage... c-hater schrieb: > CH jedenfalls habe definitiv bei der Schaltungsprüfung der > Nullserienboards die korrekte Ausrichtung der Gatetreiber NICHT > überprüft, was mein Kollege diesbezüglich gemacht hat, weiß ich nicht, Pups!
Naja, irgendeinen Grund muss es ja haben, dass die MOSFETs warm werden. Genannt war ja schon Umladegeschwindigkeit. Eventuell kann auch eine zu geringe U_GS_on dafür sorgen, dass die nicht richtig leiten oder Ringing der Gatespannung. Sind eventuell die Widerstände zwischen Treiber und Gate - sofern vorhanden - falsch? Sonst mal mit dem Scope und mit getrennter Erdung die Gatespannung mit dem 1:10 Tastkopf oder dem HV-Differenztastkopf messen (bzw ob sich da was ändert bzgl der Erwärmung, wenn der Tastkopf dran ist). Gleiches für die High-Side-Spannung der Treiber (ich gehe mal von Halbbrückentreibern aus). Falsche Diode für den Bootstrap des Highsidetreibers?
c-hater schrieb: > Es existiert ein Testmuster der Sache, Verwendet das exakt die gleichen Wickelgüter? Sonst löte die vom Muster mal bei der Nullserie ein.
Kenn ich alles. Wir hatten mal den Fall, dass ein 10mOhm-Sense-R eines anderen Herstellers verbaut wurde und die elektronische Sicherung dadurch viel früher auslöste. Denke auch an Ringing, Shoot-Through, Wahl der richtigen Dead-Time und Schalten in die leitende Body-Diode des gegenüberliegenden FETs. Die Folgen wirken sich bei einem "schlechten" Layout weniger drastisch aus. Wenn Du die Unterlagen nicht veröffentlichen willst, PN an /user/show/eprofi Spaß: Hättest Du den Code in C geschrieben ...
c-hater schrieb: > Was, zum Teufel, kann es sein, was den FETs dermaßen einheizt? Kann ein > Layout "zu gut" sein? Ohne Bilder ? Wie soll man da was sehen...
c-hater schrieb: > Markus schrieb: > >> Könnte auch ein Bestückungsfehler der Gatetreiber sein! > Wenn's wirklich das sein sollte, spendiere ich dir eine Kiste Bier der > Marke deiner Wahl, versprochen. Ich hatte heute früh noch so große Hoffnungen, als mein Kollege im Gespräch meinte, daß er sich sich nicht erinnern kann, ob ER die Einbaulage von den Dingern kontrolliert hat. Aber leider nein, die sind korrekt montiert, das war's also leider nicht. Dein Bier wirst du dir selber kaufen müssen. Das Problem selber ist natürlich immer noch vorhanden. Ich habe heute testweise mal die Totzeit deutlich verlängert (bis Faktor 10), das hat garnix gebracht außer der Erkenntnis, daß mein Programm korrekt sein muß, denn die extrem verlängerte Totphase war überdeutlich auf dem Oszi sichtbar. An der Temperatur der FETs hat's überhaupt nix geändert. Die erzeugte Spannung ist auch nicht runter gegangen, weil die geringere Zykluseffizienz noch von der Regelung ausgeglichen werden konnte, deren PWM-Modulationsamplitude ist aber natürlich um den zu erwartenden Betrag gestiegen. Eine Verkürzung der Totphase auf Null hingegen hat die FET-Temperaturen nochmal ganz deutlich höher getrieben. Wieviel kann ich nicht genau sagen, weil wir ganz schnell abgeschaltet haben, als sich das auf den FET-Oberflächen verbliebene Fingerfett fast umittelbar als sichtbare Rauchwölkchen bemerkbar gemacht hat, noch bevor wir das Thermometer überhaupt in die Hand nehmen konnten... Das Ansteuerungsschema stimmt also offensichtlich, die am Testmuster ermittelte optimale Totzeit ist wirklich optimal und Reserven hat die Schaltung auch genug. Mir fällt nix mehr ein. Muß eben ein Kühlkörper dran und fertig. Es sei denn, dem Elektroniker-Kollegen fällt noch was ein. Der sah aber in den letzten Tagen auch nicht einfallsreicher aus als ich, der steht genauso vor einem Rätsel. Eigentlich ist es Scheiße, daß dieses Testboard überhaupt existiert. Gäbe es das nicht, würden wir beide sicher glauben, daß das einfach so sein muß, wie es ist.
Um das nochmal zu betonen: Matthias Sch. schrieb: > Ohne einen Schaltplan der Endstufe ist es natürlich nicht leicht, > Dimensionierungstipps auszusprechen. Wir haben nach wie vor keinerlei Schimmer von den verwendeten MOSFet, von deiner Treiberschaltung. Bricht z.B. die Versorgung der Treiber zusammen - wie ist die abgeblockt... c-hater schrieb: > daß mein Programm korrekt sein > muß Auch fein. Aber wir reden nun mal gerne auch über die verwendete Hardware.
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Matthias Sch. schrieb: > Auch fein. Aber wir reden nun mal gerne auch über die verwendete > Hardware. Ja, das wäre aber nur sinnlose Laberei, denn die Bauelemente und die Schaltung sind ja die gleichen wie auf dem Testboard. Zum großen Teil inzwischen dank der Fehlersuche nach dem Austauschverfahren ja sogar physisch dieselben Exemplare, die sich ursprünglich auf dem Testboard befanden. Außer den Gate-Treibern und dem Trafo ist inzwischen sogar alles (der doch sehr übersichtlichen Zahl) von BE im Leistungsteil getauscht. Den Trafo will er morgen dann auch noch tauschen, aber ich verspreche mir nicht wirklich was davon, denn das ist ein Teil, was schon seit Jahren in einem anderen Produkt in Serie verwendet wird und die verwendeten Exemplare wurden aus dieser laufenden Serie entnommen. Der Knackpunkt ist die Existenz dieses Testboards und dessen deutlich abweichendes (besseres) Verhalten im Vergleich zu den Vorserienboards, nicht die Schaltung oder die Bauelemente. Daß das Programm mir besonders am Herzen liegt, läßt sich schlicht und einfach damit erklären, daß ich halt der Programmierer bin und nicht der Elektroniker. Eigentlich könnte ich mich mit der Existenz des Testboards zurücklehnen und Däumchen in dieser Sache drehen. Aber erstens will ich meinen Kollegen bestmöglich unterstützen und zweitens geht es mir auch sehr persönlich gegen Strich, nicht zu verstehen, was da passiert und warum es passiert, denn ein bissel Elektronik-Ambitionen und -Erfahrung habe ich ja durchaus auch. Das Layout und die Schaltung würde ich nur zu gerne posten, darf es aber einfach nicht. Eine höhere Kompetenz hat dagegen entscheiden, kann aber natürlich erwartungsgemäß zu Problemlösung genauso viel beitragen, wie sonst auch immer: absolut garnix...
Wie wäre es wenn Du mal ein Foto von der neuen Schaltung hoch lädst und dazu noch den Schaltplan/Sourcecode zum drüberschaun?
> Das Layout und die Schaltung würde ich nur zu gerne posten, darf es aber > einfach nicht. Und dann gehst du den Leuten hier mit deinem Gegreine auf den Sack und stielst ihnen die Zeit? So läuft das nicht.
Wenn NUN schon wirklich? die selben Bauelemente auf dem Serien-Exemplar sind, bleibt eigentlich nur das Layout übrig? Lothar Miller hatte dazu einige gute Beiträge, die Du ja mal lesen und mit Eurem Sorgenkind vergleichen kannst. Lies z.B. Beitrag "Grundlagenfrage Schaltregler-Layout / Ausgangsindutkivität" Wenn natürlich die Spannungsversorgung anders ist, sollte diese auch gründlicher untersucht werden! Dein simples Serien-Schaltnetzteil gegen ein Labornetzteil getauscht?
Hast du mal geschaut ob du Falsch gelabelte oder falsch nachgemachte Bauteile bekommen hast?
Malefiz schrieb: > Falsch gelabelte oder falsch nachgemachte > Bauteile bekommen hast? WENN er schon alles vom Testmuster auf die Serien-Leiterpaltte umgelötet hat ist die Wahrscheinlichkeit gering. Meine Frage wäre früher gewesen, ob er die Teile, die er verbaut hat, zufällig gründlich VERGLICHEN und gemessen hat. Evtl. hat ja die gelieferte SMD-Variante weniger Spannung vertragen weil es ein anderer Hersteller ist? Der TS kannte ja nicht mal die Datenblätter-Namen. Ob er die Kennlinen nach dem auslöten verglichen hat, wage ich zu bezweifeln. Evtl. haben auch besonders hübsche Praktikantinnen mit statischer Aufladung bestückt? Dann WAREN diese MOSFETS am Tag des Eintreffens der Lieferung NOCH gesund ... Welchen Zustand diese Bauteile heute haben, wissen wir noch nicht. Gegenprobe?
Mach doch mal Spannungsvergleichsmessungen an den beiden Objekten und vergleiche diese. Robert
R. Freitag schrieb: > vergleiche diese. Das schrieb er bereits ganz oben!Sogar 2 Kollegen. Bloß wasss sie taten, ist bisher geheim wie G36-Kühlung.
Da das immer noch fehlt, habe ich nochmal darauf hingewiesen. Villeicht hilfts. Gute N8
c-hater schrieb: > Das Layout und die Schaltung würde ich nur zu gerne posten, darf es aber > einfach nicht. Eine höhere Kompetenz hat dagegen entscheiden, kann aber > natürlich erwartungsgemäß zu Problemlösung genauso viel beitragen, wie > sonst auch immer: absolut garnix... Dann hat das keinen Sinn. Es ist recht unfair von dir, uns um Rat zu fragen und dann aber zu sagen das wir, ätsch, die entscheidenden Daten nicht zu sehen bekommen. Hier gibts einige Spezis für MOSFets, Treiber und Layouts, aber so wird das natürlich nichts. Viel Spass noch. Bei meinen Wechselrichtern und FUs wird jedenfalls nichts warm.
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