SCR di sirkuit ini meledak - mengapa?

Beberapa papan kami memiliki SCR yang rusak. Saya baru saja menyaksikan satu secara pribadi hari ini. SCR benar-benar meledak saat dinyalakan. Sebagian dari bahan pengemasnya baru saja terbang bersamaan dengan suara ledakan. Mayat SCR yang mati ditampilkan di sini:

Saya punya beberapa pertanyaan tentang sirkuit:

Q1 ( S6020L ) adalah SCR yang dimaksud. Itu dinilai 600V, 20A. Input AC adalah 220V. Apa yang saya lakukan adalah:

1. Hapus AC / Matikan.
2. Pelepasan C5
3. Nyalakan. Pada saat yang sama, Q1 meledak berkeping-keping.

Jika SCR dihidupkan ketika sinyal AC diperbaiki tepat di dekat puncaknya dan tegangan pada C5 mendekati nol, saya akan membayangkan ada arus lonjakan besar untuk mengisi kapasitor besar.

Pertanyaan saya adalah:

1. Bagaimana cara menghitung besarnya dan durasi arus masuk saat ini.
2. Apakah arus lonjakan ini melebihi spesifikasi SCR khusus ini?

Jembatan penyearah, GBJ2006 , tidak rusak dalam kasus ini.

Kami telah memproduksi dan menjual beberapa ratus papan. Ada beberapa kejadian masalah ini. Saya bertanya-tanya apakah kita harus mengubah desainnya (saya bukan orang yang suka hardware).

SCR yang dimaksud bukan benar-benar dari Littelfuse, tetapi cocok dengan spesifikasi S6020L, seperti yang saya dengar dari perancang perangkat keras kami. Saya tidak tahu dari mana pabrikan itu dan mencoba menentukan apakah itu masalah desain atau masalah kualitas bagian.

MCU (tidak ada dalam skema terpasang) melihat sinyal SYNC dan memicu SCR pada waktu yang tepat untuk meningkatkan tegangan pada C5. Dengan cara ini, lonjakan arus akan sangat berkurang. Masalahnya adalah bahwa sebelum perangkat lunak saya mengambil alih, mungkin ada kesalahan yang memicu MOC3052M saat dihidupkan. Ini adalah hal satu kali dan setelah itu perangkat lunak mengambil kendali penuh. Saya memiliki keraguan tentang kualitas bagian SCR karena arus lonjakan ini tidak berulang. Saat saya menyaksikan ledakan SCR adalah tanpa beban dan tepat di saklar daya. Saya tahu solusi yang jelas adalah untuk menyingkirkan kesalahan; Namun, saya hanya ingin tahu apakah bagian ini salah.

HV_Bus (C5) terhubung ke motor 1,25-HP, yang terminal lainnya terhubung ke MOSFET. MCU akan menghidupkan dan mematikan MOSFET dengan sinyal PWM dan C5 akan habis dengan beban ini. Ketika sinyal PWM aktif, MCU memicu SCR dengan frekuensi 2kHz dan membuat C5 tetap terisi.

Bahaya listrik AC:

Satu-satunya batasan saat ini adalah tercekiknya mode umum dan kabel internal Anda.

S6020L (jika SCR Anda benar-benar cocok dengan spesifikasinya ) mampu menghasilkan pulsa satu kali 0,01 detik dan 255A pada suhu kamar. Jadi jika kabel + CM choke Anda kurang dari sekitar ohm (dan itu tidak akan), tidak ada jaminan Anda tidak akan melebihi spesifikasi maksimum (dan harus dicatat bahwa Anda benar-benar harus tinggal cukup jauh dari yang ini - pulsa waktu pada batas suhu kamar - mungkin lebih panas daripada suhu kamar dan lonjakan berulang akhirnya dapat membunuh SCR).

$\omega$$\pi$

Gagal itu, mungkin Anda bisa mengubah opto-triac untuk yang memiliki built-in zero crossing detection (mis. MOC3063 ), tetapi saya belum melihat dengan seksama untuk melihat apakah itu akan bekerja dengan pengaturan dioda Anda - Anda mungkin perlu meletakkan resistor di C1, misalnya.

Anda mungkin perlu memicu zero-crossing untuk SCR

The MOC3052 adalah non zero crossing dan Anda dapat memicu mana saja dalam siklus listrik. Lakukan begitu dekat siklus puncak dengan topi kosong dan Anda berharap untuk mendapatkan apa yang Anda dapatkan.

Anda bisa mendapatkan isolator crossing nol dalam seri yang sama yang merupakan pengganti MOC3052.

misalnya The MOC3063 tampaknya lebih dari cukup - 600V Vmax (sama dengan MOC3052) dan 5 mA maq memicu arus terhadap 10 mA. Pencocokan yang lebih dekat akan dapat ditemukan jika diinginkan.

Jika Anda memicu SCR pada nol persimpangan, SCR akan meneruskan melakukan ketika V_DC_Rectified melebihi V_C5 dan memiliki nol arus lonjakan awal.

D1 mungkin tidak diperlukan.
JIKA saya benar-benar menerapkan ini, saya akan meneliti lembar data yang relevan untuk memastikan bahwa semua polaritas dan voltase OK setiap saat, TAPI tampaknya baik-baik saja dalam sekejap.

Sepertinya Anda sudah menganalisis masalahnya dengan baik. Anda punya perangkat yang jelas-jelas gagal karena terlalu panas, dan satu-satunya jalan yang jelas untuk arus mengalir melalui SCR adalah dari penyearah ke C5.

Anda punya beberapa pilihan. Salah satunya adalah menggunakan SCR yang lebih besar, seperti yang Anda sarankan. Sayangnya, arus yang melalui SCR dalam kasus itu akan sulit diprediksi, karena Anda tidak tahu impedansi sumber Anda.

Sebagai pertanyaan yang lebih dalam, saya tidak yakin apa yang dilakukan SCR di sirkuit ini. Sepertinya ini mungkin dimaksudkan sebagai precharge, tetapi tidak ada jalur precharge yang sebenarnya. Pilihan yang lebih baik adalah meletakkan resistor di sekitar SCR itu, dan menunda menembaknya selama beberapa periode setelah start-up. Anda hanya perlu menunda dengan mungkin konstanta tiga kali (R dari resistor baru Anda kali 560 uF), jadi jika Anda tahu apa penundaan penembakan dari sirkuit yang ada, Anda dapat memilih R dengan tepat.

Saya percaya bahwa masalahnya adalah bahwa Anda menerapkan tanah "non-terisolasi" ke ujung bawah SCR, menerapkan tegangan penuh melintasi SCR, menyebabkan arus besar mengalir melalui itu, menyebabkannya menjadi terlalu panas dan meledak! Kemungkinan besar itu motor yang tidak terisolasi, panas dan netral terbalik, dll.

Masalahnya adalah C1, ketika sistem dinyalakan, C1 memberikan tegangan "+" ke gerbang untuk sementara waktu, ketika anoda diikat ke V _CC dan C5 awalnya dihubung pendek, katoda di-ground, jadi itu sebabnya SCR meledak, saya sarankan untuk menghilangkan C1.