Анатомия импульсного блока питания SITOP power 20 от фирмы SIEMENS. Схема управления силовыми ключами.

SITOP

До этого мы рассмотрели топологию импульсного блока питания SITOP power 20. Обсудили основную неисправность, возникающую в большинстве устройств, ёё возможные причины и методы решения. Следующее, на что обращаешь внимание – это ШИМ контроллер. Практически все блоки питания SIEMENS выполнены на ШИМ контроллерах UC3842, UC3843 т.д. На фотографии ниже видно, где и как он установлен на печатную плату.

UC3843

Если выгорели силовые транзисторы, то ШИМ контроллер скорее всего жив, так как разработчики применили трансформатор в качестве драйвера силовых ключей, тем самым обеспечив, так же, гальваническую развязку.

Зачем нужен драйвер и как управлять силовыми ключами, вы можете ознакомится в статье Управление силовыми ключами MOSFET и IGBT .

На рисунке ниже изображена схема управления силовыми ключами в данном источнике питания.

siemens

В момент когда надо открыть силовые транзисторы, на выходе ШИМ контроллера появляется положительный сигнал, отпирающий полевые транзисторы VT1-VT3, в результате чего через первичную обмотку трансформатора накачки проходит импульс тока. Тут же во вторичной обмотке возникает ЭДС повторяющая форму сигнала на первичной обмотке. Далее через резисторы R4 (R7), диоды VD2 и VD3 (VD4 и VD5) к силовому транзистору прикладывается отпирающее напряжение. При этом PNP транзистор VT4 (VT5), включенный между диодами VD2 и VD3 (VD4 и VD5) будет закрыт, так как к его базе в этот момент прикладывается положительный потенциал. Таким образом оба силовых транзистора открываются и ток течет через первичную обмотку силового трансформатора.

Теперь, в момент, когда надо закрыть силовые ключи, на выходе ШИМ контроллера образуется низкий потенциал, запирающий полевые транзисторы VT1-VT3. В результате чего первичная обмотка трансформатора накачки отключается от питающего напряжения, ток через неё резко уменьшается и возникает ЭДС самоиндукции, направленное в противоположную сторону. На вторичных обмотках ЭДС тоже меняет направление, в результате чего к базе PNP транзистора VT4 (VT5), через резистор R3 (R6) прикладывается отрицательный потенциал и тот разряжает через себя ёмкость затвора силового транзистора VT6 (VT7) и он закрывается.

Так вот в случае, когда сгорели силовые ключи, стоит проверить или сразу заменить элементы управления их затворами. А именно PNP транзисторы VT4 — VT5, диоды VD2 и VD3 (VD4 и VD5), а также полевые транзисторы в цепи первичной обмотки трансформатора накачки VT1-VT3.

Чтобы вам было легче сориентироваться, на фотографии ниже эти элементы отмечены красным и подписаны согласно схеме, приведенной выше.

DSC_1431

VT1, VT2, VT3 – N канальный мосфет BSS138.

VT4, VT5 – биполярный PNP транзистор BC807.

VD4, VD5 – диодные сборки BAV70.

VD2-VD3 – диодная сборка BAV99.

You may also like...

42 Responses

  1. Алексей:

    Добрый вечер большая просьба восстановите инфу по теме : Анатомия импульсного блока питания SITOP power 20 от фирмы SIEMENS. Запуск блока питания. Диагностика и замена элементов пуска. redblot.ru

  2. Сергей:

    Здравствуйте.
    Ко мне на ремонт попали два БП SIEMENS SITOP Modular 24V, 20A, 1ph, серия: 6EP1336-3BA00. Это мои друзья, чуть ли не на колени упали с просьбой их починить, так как цена на новые, при нынешнем курсе рубля, для обоих просто неподъёмна.
    У этих БП, топология платы совсем не такая, как у описанного Вами 3-х фазного БП SITOP. у них «сила» — явно не косой мост, так как истоки обоих ключей «сидят» на земле, да и напряжение у них — 900V, что для косого моста, с однофазным питанием, явно излишне. Вполне хватило бы и 600V, ведь буржуи деньги считать умеют. Также, драйверы здесь совсем не такие, как у описанного в Ваших статьях БП. Здесь нет ТГР-а.
    При проверке платы, было выявлено следующее. Супрессоры 1,5КЕ350А в обеих последовательно соединённых парах, прозваниваются с сопротивление около 1500 Ом, тогда как оба 1,5КЕ400 в этих парах, звонятся, как обычные диоды (около 560 Ом).
    Такое же высокое сопротивление в прямом направлении, как у 1,5КЕ350А, показывают супрессоры 1,5КЕ220А, в цепочках супрессор-позистор, установленных паралельно емкостям фильтра входного выпрямителя.
    Может ли такое высокое сопротивление в прямом направлении (в обратном у всех — бесконечность), говорить о неисправности всех этих супрессоров?
    Если выход из строя супрессоров, из последовательных цепочек чоппера, ещё понятен (более низкая мощность, по сравнению с его последовательным собратом 1,5КЕ400А), то вылет супрессоров в цепочках входного фильтра, вызывает вопросы. Если только не было длительной последовательности импульсов перенапряжения на входе БП, что обычно бывает при питании его от маломощного генератора.
    Переход D-S одного из ключей оказался пробитым, однако после выпаивания этого транзистора из платы, переход каким-то образом восстановился, а транзистор выдержал проверку включением на нагрузку в 20A. Какая-то непонятка.
    Ещё оказался пробитым переход E-C, в составном транзисторе BDX53BG, прилепленном на один радиатор с диодной сборкой выходного выпрямителя. Хотелось бы узнать его назначение в схеме БП.
    По поводу этого БП очень хочется пообщаться с Вами напрямую. Адрес имеется в заголовке формы. Можно ответить и в личку на Мониторе (ник на форуме — sahar), или на Мастерсити (ник — dersp).
    С уважением, Сергей.

    • Radiolomator:

      Доброго времени суток. Было бы неплохо увидеть фотографию печатной платы. Возможно я найду подобную среди барахла на складе и смогу рассмотреть её поближе. Так же на вскидку могу сказать, что если оба истока транзисторов сидят на земле, то возможно это ПУШ-ПУЛ. В таком случае стоки тоже будут звониться между собой через обмотку трансформатора.
      Что касается якобы пробитого перехода D_S, то очень может быть, что мультиметр вас обманул. Если это пуш-пул то сток транзистора соединён через обмотку трансформатора с плюсовым выводом входной ёмкости, а истоком с минусовым (земля). Емкость, там, довольно большая, и когда вы начинаете прозванивать переход — она заряжается и мультиметр показывает короткое замыкание или пищит. Если подержать щупы подольше, то вскоре емкость зарядится и мультиметр покажет бесконечность. Если перевернуть щупы и приложить обратную полярность, процесс повторится. Когда я только начинал заниматься электроникой, то часто попадался на этом.
      На счёт супрессоров, то я обратил внимания, что на плате они в разных корпусах (есть небольшое различие в размере и форме), а при покупке новых — все в одинаковом корпусе. Разный корпус говорит о том, что они от разных производителей, а соответственно разного качества. Сопротивление в 1500 это не критично, если супрессор стоит на входе для защиты. Такие супрессоры еще рабочие, но для установки с снаберных цепочках они не годятся. И да, напряжение в наших сетях оставляет желать лучшего в сравнении с зарубежными, где эти блоки питания проектируют, ну, а про работу от маломощного генератора разработчики наверное и не смогли бы додуматься. Все таки техника делается для серьезных производств, где якобы должны соблюдаться все нормы.
      Транзисторная сборка на входе служит для того, чтобы блок питания не работал в режиме прерывистых токов. То есть он в определённые моменты делает, что-то вроде короткого замыкания, обеспечивая постоянную, равномерную загрузку блока питания. Без него блок питания может работать, но в случае. если нагрузка постоянная, типа как лампочка, включили и она светит. Если это целая система датчиков и исполнительных механизмов, которые периодически включаются и выключаются, то без него никак. Напряжение будет плавать. Например в один момент времени у вас включено 10 потребителей (катушки клапанов и т.п.), а через секунду всего 1. Нагрузка уменьшается в 10 раз, и такое резкое уменьшение нужно скомпенсировать. Так. что если замените его, то без радиатора не запускайте. И пальцами браться за него тоже не рекомендую, ез радиатора он раскаляется очень быстро и волдыри обеспечены. Проверено на себе.
      И кстати если он пробит, то на выходе вы получите короткое замыкание, обратная связь не даст блоку питания запуститься. Питание ШИМ контроллера будет в районе 8.2 вольта — обратная связь по току не будет давать ему полноценно запуститься.

  3. Сергей:

    Большое спасибо за разъяснение, остальное по почте.
    Сергей.

  4. Айрат:

    Здравствуйте. Имеется Siemens Sitop Power 40. Включается, но при малейшей нагрузке уходит в защиту. Причем срабатывает защита, затем инд. защиты гаснет, напряжение повышается и опять срабатывает защита. И так с периодичностью примерно 1 сек. В какую сторону копать? Просто очень мало времени. Прошу помощи и заранее спасибо.

    • radiolomator:

      Причин может быть несколько.
      Если это перегрузка по току, то возможно у вас подгорели резисторы шунта. там в параллель их по-моему штук 6 должно быть. Проверте их сопротивление. Сигнал с них передаётся на 3-ю ножку ШИМ контроллера UC3843, когда тот станет больше 1 вольта ШИМ контроллер начнёт уменьшать скважность импульсов, на сколько сможет или отключится.
      Так же, аж на выходе, рядом с клемников есть еще шунты, они уже отслеживают ток на выходе. Такие черные, квадратные, довоьнобольшие, похожи на смд диоды. На них маркировка WSR-3. В 40 амперном блоке питания их по-моему, 4 штуки в параллель. Если один из них или несколько неисправны, то соответсвенно блок питания будет уходить в защиту при более меньшем токе.
      Еще блок питания себя так ведёт когда выходит из стороя TL431. Это так называемый параллельный стабилитрон, тут в статьях про него написано. Он работает как пороговый элемент и реагирует на просадку входного напряжения.
      http://redblot.ru/archives/1140
      Вот в этой статье описано. Схема у 40 и 20 амперного блоков одинаковы, отличается расположение элементов. Но присмотревшись их можно найти.
      Если вышлите мне свой имейл, то я постараюсь скинуть вам пособие по ремонту, основанное на этих статьях. Там расписаны основные проблемы.

  5. radiolomator:

    Причин может быть несколько.
    Если это перегрузка по току, то возможно у вас подгорели резисторы шунта. там в параллель их по-моему штук 6 должно быть. Проверте их сопротивление. Сигнал с них передаётся на 3-ю ножку ШИМ контроллера UC3843, когда тот станет больше 1 вольта ШИМ контроллер начнёт уменьшать скважность импульсов, на сколько сможет или отключится.
    Так же, аж на выходе, рядом с клемников есть еще шунты, они уже отслеживают ток на выходе. Такие черные, квадратные, довоьнобольшие, похожи на смд диоды. На них маркировка WSR-3. В 40 амперном блоке питания их по-моему, 4 штуки в параллель. Если один из них или несколько неисправны, то соответсвенно блок питания будет уходить в защиту при более меньшем токе.
    Еще блок питания себя так ведёт когда выходит из стороя TL431. Это так называемый параллельный стабилитрон, тут в статьях про него написано. Он работает как пороговый элемент и реагирует на просадку входного напряжения.
    http://redblot.ru/archives/1140
    Вот в этой статье описано. Схема у 40 и 20 амперного блоков одинаковы, отличается расположение элементов. Но присмотревшись их можно найти.
    Если вышлите мне свой имейл, то я постараюсь скинуть вам пособие по ремонту, основанное на этих статьях. Там расписаны основные проблемы.

  6. Alex:

    Здравствуйте.
    На ремонт попали три БП SIEMENS SITOP Modular 24V, 20A с одинаковой неисправностью — выгорание шунта из шести резисторов из-за пробоя супрессоров 1,5КЕ350А , 1,5КЕ400 в обеих последовательно соединённых парах. Подскажите пожалуйста какой номинал у этих резисторов. Заранее спасибо.

  7. Сергей:

    Alex, если Вы имеете в виду те 6 резисторов, которые, совместно с тремя конденсаторами (по 2 nF каждый) составляют выходной снаббер, то их номиналы — 130кОм.

  8. Alex:

    Сергей. Спасибо за ответ. Меня интересует номинал из 6-ти параллельно соединенных резисторов в цепи истока полевого транзистора VT7. С данного шунта сигнал через резистор 187Ом передаётся на 3-ю ножку ШИМ контроллера UC3843 (срабатывание защиты по току).

    • Kalik:

      Если вы имеете ввиду сопротивление шунта, то оно должно быть 1,2 Ом. Шесть параллельно соединенных сопротивлений по 1,2 Ом = 0,2 Ом

  9. Владимир:

    Добрый день.
    Прошу помочь определить, что за элементы в корпусах SOT23 запаяны в одном ряду параллельно по обе стороны набора резисторов шунта на 0,2 Ома. На одном маркировка Z5W (похоже это стабилитрон BZX84-C6V8), второй обгорел. Читается только два символа Z1 без гарантии ошибки. Блок питания на 20А.
    Ещё есть просьба к radiolomator выслать пособие по ремонту на адрес:
    slonikow@mail.ru

    • radiolomator:

      Второй это диод. В 20-ти амперных там диод шотки, в некоторых вместо SOT23 стоит просто смд диод 1N4148. В 40-ка амперных там тоже диод 1N4148. Руководство скину, как будет доступ к домашнему компьютеру.

  10. Андрей:

    Добрый день.
    Попал в ремонт SITOP 20А. Заменил выгоревшие резисторы шунта (6 х 1.2 Ом), диод и стабилитрон, которые параллельно шунту, заменил сапрессоры (поставил по 3 шт. 1.5КЕ250А), поменял выгоревший резистор 187 Ом на 3 ногу ШИМ, ну и сам ШИМ. БП включился с довольно громким писком, горит светодиод «24V OK», выходное напряжение 33v, на регулировку не реагирует. Параллельно светодиодам оптопар запаял светодиоды, они не светятся. Визуально ничего подгоревшего не видно. Оптопары целые. Проблема в маленькой платке с контроллером? Подскажите, куда копать дальше?

    • Kalik:

      Проверьте какой именно контроллер ШИМ Вы впаяли (у них разные напряжения запуска и разный предел коэффициента заполнения). Еще проверьте частоту ШИМа (писк от нее может быть).

    • radiolomator:

      Отключите БП от сети. На выход 24 вольта подайте 24 вольта внешних, так вы симитируете наличие выхода. Должен засветится светодиод 24ОК. После этого накрутите чуток больше, и в это время мультиметром прозванивайте выход оптопары. Возможно сама оптопара живая, но там после неё есть полевичек которым она управляет, а уже этот полевичек подаёт сигнал на ШИМ контроллер.

      • Андрей:

        Контроллер запаял UC3843, как и родной. При подаче внешних 24 вольт светодиод не загорается, т.к. он подключен к плате с контроллером, а она запитана от отдельной обмотки силового транса. После замены конденсаторов 27мкф Х 50В появилась регулировка напряжения, можно выставить 24В, но свист остался. На сколько это нормально?

        • Kalik:

          Свист это не нормально!
          Причин может быть несколько:
          — частота преобразования изменилась (ШИМ);
          — высохли входные (или выходные), а может все электролиты;
          — межвитковое замыкание в трансформаторе или каком либо дросселе;
          — перегружен блок питания.
          У Вас свист при работе в нагрузке или без нагрузки, меняется ли он от загруженности?

  11. Владимир:

    Месяц назад просил выслать пособие по ремонту на адрес slonikow@mail.ru. Что-то не вижу в почте.

  12. Скиньте, пожалуйста, руководство на romius80@mail.ru

  13. Блок питания SIEMENS GEP1332-1SH43, 24В, 60ВТ, 2,5А. Перегорел предохранитель 3,15а, пробит транзистор P10NK70ZFP, сгорели 3 сопротивления в цепи этого (номиналов не знаю)транзистора, если возможно, скиньте схему на этот БП, я с ним столкнулся в 1 раз, может подскажете еще чего-нибудь, заранее спасибо.

  14. Алексей:

    А какие номиналы резисторов R3 R4 R5 ?

  15. Роман:

    Добрый вечер. Имеется два блока питания Sitop power 10 у обоих не регулируется напряжение ниже 27В (высохшие конденсаторы?) подскажите куда копать. Скиньте пожалуйста руководство romanels@mail.ru

  16. Добрый день! Не включается блок питания SITOP PSU100S DC 24V/10A (6EP1334-2BA20), были вздутые 2-шт. конденсаторы 680мкФ200В, заменил на 680мкФ250В. Результат желает оставлять лучшего. Пришлите пожалуйста руководство или пособие по ремонту. Спасибо.

  17. Добрый день! Не включается блок питания SITOP PSU100S DC 24V/10A (6EP1334-2BA20), были вздутые 2-шт. конденсаторы 680мкФ200В, заменил на 680мкФ250В. Результат желает оставлять лучшего. Пришлите пожалуйста руководство или пособие по ремонту scorpion_sun@mail.ru . Спасибо.

  18. Здравствуйте! Спасибо Вам за неоценимую помощь! Radiolomator, перешлите, пожалуйста на evgenii.maksimov@vmk-invest.ru пособие по ремонту и, если можно, подробную схему SITOP POWER 20 6EP1436-3BA00. И подскажите марку силовых транзисторов VT6, VT7, указанных Вами в статье выше- у меня они выгорели. Также не распознать D6-D9. За ранее благодарю.

  19. Дмитрий:

    Очень полезная информация, честно говоря, нигде подобного не нашел, только здесь. Имею два дохлых sitop 40, прошу выслать руководство по ремонту. Почта dima.inbox@bk.ru
    Спасибо!

  20. Andrey:

    Здравствуйте. Подскажите, что за элементы на плате — похожие на смд конденсаторы но с белой керамеки.

  21. Andrey:

    Сам понял — это конденсаторы в цепочке снаббера.

  22. Konstantin:

    Здравствуйте! Перешлите, пожалуйста на kpoluhin@rambler.ru пособие по ремонту и, если можно, подробную схему Simens SITOP PSU200М 6EP1333-3BA00. Спасибо Вам за неоценимую помощь! Radiolomator,

  23. Сергей:

    Здравствуйте Radiolomator. Пытаюсь ремонтировать блоки питания Siemens. Некоторые успешно отремонтированы, некоторые так и лежат неисправные. Ваши статьи оказались очень полезными, так как схем и информации практически нет. Если не сложно, вышлите пособие по ремонту на эл. почту sp_@list.ru. Буду рад любой информации. Начал срисовывать схему блока питания SITOP 40A 6EP1 437-3BA00. Быстро срисовать не получается, мало опыта и свободного времени. Как закончу, поделюсь схемой, если есть необходимость. Спасибо за помощь.

  24. Виктор:

    Добрый день, Radiolomator! Поступили в ремонт блоки питания Siemens SITOP 6EP1 444-3BA00 (5А) У трёх были проблемы с запуском — проблема решена — спасибо за Ваши статьи — помогли в решении. А у двух — отсутствует регулирование по ШИМ, срабатывает защита по превышению напряжения. Оптрон исправен, далее проследить формирование сигнала управления без схемы на модуль весьма проблематично. Буду очень признателен, если сможете оказать помощь с документацией на SITOP 6EP1 444-3BA00. Моя почта bva_956@mail.ru . Спасибо!

  25. Виктор:

    P.S. Уточнение модели БП: 6EP1 333 -3BA00. Спасибо!

  26. sergeyKIP:

    здравствуйте. SITOP PSU100S DC 24V/5А 6ЕР1333-2ВА20 сгорел предохранитель, 1.5ке200 звониться накоротко. После замены ,при включении, щелкает реле и все блок не запускается. Таких уже два блока, шимка 36в65, на 6й ноге 0,5в. обвязка вроде целая. Есть ли у Вас пособие на эту модель, если возможно вышлите.Спасибо. sergey-beus@yandex.ru

  27. Dmitriy:

    Приветствую! Интересная статья, спасибо автору, достаточно подробно расписана. На работе согрел бп SITOP AC 120/230V DC 24V-28.8V 6EP1 336-3BA00. При разборке виден сгоревший предохранитель, видно что его перепаивали, далее сгоревшие мосфеты 11n90 и стеклянные SMD стабилитроны (или диоды, наподобие 1n4148) в цепи затворов транзисторов. Пока глубже не копал. Можно попросить (если есть) схему данного БП или похожего и пособие по ремонту. Опознать smd элементы не могу. Заранее благодарю. prodmig@gmail.com.

  28. Юрий:

    Добрый день. Нужна помощь. На работе, при включении сработала защита БП SITOP power 20 6EP1436 — 1SL11. Следов » пыха» нет. Пробиты ( короткая ): ключи BU2508A ( оба ), полевой транзистор BUZ 71A, стабилитрон ZPY 22. Подскажите, что еще проверить? Если есть возможность, скинте, пожалуйста, на мой адрес urachkin@yandex.ru пособие по ремонту и если есть схему этого БП. Заранее спсаибо.

  29. Добрый день Попался блок питания 6EP1-436-3BA00 Нет схемы помогите если есть возможность заранее спасибо. Владимир

  30. Дмитрий:

    Доброго дня, Б/п SITOP PSU100S DC 24V/5А 6ЕР1334-2ВА20, суперссор 1,5КЕ200С заменил, звонился как перемычка, NTS 33 взорвался, остальное все целое.
    Шим 2843D soic, рядом нету электролитов. Блок не запускается, в место предохранителя установил лампу 60Вт, при включении лампа горит и не гаснет.
    Есть у вас какой нибудь мануал по ремонту?. Или по возможности помочь?.
    моя почта u076nu@mail.ru
    С уважением.

Добавить комментарий для Айрат Отменить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>