Tensione massima resistenze a filo avvolto

[Vicus]

Salve gente, sto riparando un alimentatore a commutazione che usa due resistenze in serie da 6.8 ohm 5W per limitare il picco di corrente durante la carica dei condensatori della B+. Tali resistenze sono montate prima del ponte e vengono cortocircuitate una volta che l'alimentatore va a regime. Quelle montate in origine sono da 5W a filo avvolto e corpo in ceramica. Quelle che ho preso io, marca SR passives, sono sempre da 5W a filo avvolto e corpo in ceramica. Il problema è che durante l'avvio a freddo vedo un flash e si interrompono. Aprendone un paio si vede proprio che il filo si interrompe bruciando.

Ora visto che non trovo resistenze mox da 5W e 6.8 ohm credo che sostituirò il tutto con delle 10 ohm di diversa marca e magari potenza maggiore. Ho provato con una lampadina e l'alimentatore funziona, ci mette solo di più del normale per via della maggiore resistenza.

Avete idea del perché pur essendo delle stesse caratteristiche di quelle montate, quelle che ho preso io si brucino?

[Nik-nak]

Il fatto che abbiano lo stesso valore di resistenza e potenza, e siano dello stesso tipo(ceramiche a filo), non significa che abbiano le stesse caratteristiche.Di questo tipo di resistenze ne esistonono diversi tipi, da quelle "fusibili", che intervengono in tempi "brevi", in caso si superi la potenza nominale, alle resistenze "peak power/high-pulse load" che sopportano picchi di potenza notevoli, per tempi brevi.Bisogna capire se le resistenze che hai utilizzato, sono in grado di sopportare il picco di potenza iniziale.

[Vicus]

Purtroppo i datasheet sono molto lacunosi e non riportano dati sull'overload. 

[Livio Orsini]

Se vedi un flash significa che hai un'assorbimento di corrente elevatissimo, probabilmente c'è qualche corto a valle. Devi prima eliminare il guasto.

Quei resistori, se non sono difettosi, si guastono solo se ci sono altri guasti a valle.

[Vicus]

Il guasto è stato riparato ma le resistenze continuano a saltare. Quando i condensatori sono scarichi il picco di corrente è elevato però se è stato progettato così le resistenze devono tenere.

[sx3me]

 

si legge sempre sommariamente, con più attenzione si sarebbe fatto caso a:

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Ho provato con una lampadina e l'alimentatore funziona, ci mette solo di più del normale per via della maggiore resistenza

quindi una volta tanto il problema è realmente delle resistenze!

[Livio Orsini]

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quindi una volta tanto il problema è realmente delle resistenze!

 

Non credo proprio.

 

Se fosse un problema dei soli resistori, significherebbe che il dispositivo non è stato ben progettato e non avrebbe funzionato sin dall'inizio.

Probabilmente c'è ancora qualche altro componente non perfettamente funzionante o, magari in corto.

Comunque è possibile verificare nei cataloghi dei produttori di resistori, le tensioni massime applicabili ai resistori.

[gabri-z]

Se le metti da 10 Ohm , non " magari " , ma per forza devi metterle di potenza maggiore , non ho fatto i conti ma a prima vista e' così che la vedo.

[Livio Orsini]

Teoricamente no essendo P = R * I², ad un aumento lineare di R corrisponde una diminuzione quadratica di I, per cui la potenza dissipata a parità di condizioni diminuisce.

[gabri-z]

E' vero , aspettavo di arrivare al PC ( 'sti cellulari ! ) , ma c'è da pensare anche al tempo che si allunga.

Comunque , la potenza istantanea e' ridotta , e mi dovevo correggere.Resta da vedere se il relè che cortocircuita le resistenze e' controllato dalla tensione sul bus o (speriamo di no , da un timer )

 

[Vicus]

Il relè è comandato dalle tensioni sul secondario. Però non è di vitale importanza che il relé scatti in fretta perché c'è elevata corrente solo finché i condensatori non si caricano.

Ripeto che in origine erano andati in corto gli igbt. Ho sostituito questi, l'ir2110 che li pilotava, un paio di cap relativi al 2110 e le infami resistenze da 6,8. Ora l'alimentatore funziona solo che le resistenze non reggono la corrente (o la tensione?) in fase di avvio con i cap scarichi.

[gabri-z]

Nei rapporti con una resistenza , non puoi staccare la tensione dalla corrente ..sono due terzi della '' legge '' ...

Comunque , se le resistenze di caratteristiche identiche alle originali ti '' saltano '' , o sono di una qualità inferiore  , o deve avere ragione Livio , c'è qualcosa avvale che non funziona come dovrebbe .

 

[Livio Orsini]

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Ora l'alimentatore funziona solo che le resistenze non reggono la corrente (o la tensione?) in fase di avvio con i cap scarichi.

 

Un poco di analisi teorica chiarirà meglio il problema.

 

Presumo che la tensione di rete sia 230V, però il ragionamento è identico anche per tensioni differenti.

Abbiamo 2 resistori da 6.8 ohm nominali in serie. Il valore di tensione di picco, dopo il ponte, sarà Vp = (230*1.41) - 1.4 ==> 324V circa nominali, 355 V nel caso pessimo con tolleranza al limite superiore.

Il caso limikte è all'istante 0, con condensatore scarico, quindi con tutta la tensione ai capi dei resistori; ai capi di ogni resistore avremo poco più di 178 V.

I resistore è a filo, quindi si tratta un filo resistivo avvolto su di un cilindro. La differenza di potenziale tra le spire vale la tensione applicata divisa il numero delle spire.

 

Per rompersi causa tensione elevata, il resistore deve avere un cortocircuiti tra spira e spira; se fosse l'intero corpo che perde d'isolamento, al limite si danneggerebbero i reofori.

Quante spire ha il resistore? Ipotizziamo un numero abbastanza basso: 10, ma probabilmente saranno almeno il doppio. Ebbene con 10 spire la ddp spira spira è <18V troppo pochi per credere che si crei un arco che possa fondere la spira.

 

Ragioniamo invece sulla corrente.

Il condensatore scarico si carica secondo la legge Vc = Vb(1 - e^-(t/R*C)).

Non conosciamo, perchè Vicus non l'ha scritto, il valore della capacità di filtro; ipotizziamo sia pari a 10mF, quindi con 2 resistori da 6.8 in serie la costante di tempo sarà pari a 136ms.

La corrente istantanea partirà dal valore massimo nominale di 355 / 13.6 = 26.1 A per ridursi a 9.65A dopo 0.136".

La potenza di picco, calcolata semplicemente applicando la legge di ohm (P = R*I² ), dopo 0.136" è ancora pari a 1266 W!!

Non ho voglia di calcolarmi la potenza termica effettivamente dissipata nella prima costante di tempo di carica, anche perchè non conosco il valore della capacità però il valore è tuttaltro che banale.

Con valori simili è molto plausibile che il resistore si fulmini, come un fusibile, all'atto dell'accensione.

Io credo che ci sia un errore nel valore dei resistori, probabilmente sono di un ordine di grandezza maggiore.

 

Se poi Vicus volesse ragguagliarci sul valore esatto dei condensatori e sul valore della tensione di rete si potrebbe calcolare più precisamente l'esatta dissipazione dei resistori.

 

[Vicus]

Sono 2200u e la tensione è quella di rete, va detto che i resistori sono prima del ponte e in serie c'è un grosso induttore di cui però non viene riportato il valore. E' l'alimentatore di un Yamaha P5000S.

[Nik-nak]

Dal service manual del dispositivo, che è possibile scaricare a questo link:

 

P5000S/P7000S

 

le resistenze da 6R8 5W incriminate, che dovrebbero essere R416 e R451, sono indicate  come VN067400( pn YAMAHA).

Da una ricerca in rete con il suddetto codice, sono arrivato a questi due siti:

 

Link1

 

Link2

 

dove dalle immagini, si deduce che il produttore è la giapponese Micron.

Navigando un pò nel sito del produttore, ho trovato la famiglia di resistenze, e dovrebbe essere la serie CEG, come si evince dall'immagine del link allegato:

 

Safety resitor

 

Dal datasheet della resistenza:

 

CEG

 

si nota sia dalla descrizione, che dai del tempo di "fusione" in funzione del tempo, come le resistenze siano specifiche per forti picchi di corrente, per cui vanno sostituite con resistenze di pari caratteristiche, ad esempio questa serie di Vishay:

 

ACXXCS

[Vicus]

Quindi?

[sx3me]

e quindi come detto le resistenze non sono adatte, perciò schiattano... ti ha linkato quelle del giusto tipo!

 

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Non credo proprio.

 

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Ho provato con una lampadina e l'alimentatore funziona

...forse ancora non hai letto bene

[Livio Orsini]

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...forse ancora non hai letto bene

 

Come ho scritto da subito, come ho dimostrato nell'esposizione precedente, come ha confermato nik-nak, i resistori in questione non fondono per scarso isolamento, bensì per corrente elevata!

Una lampadina si comporta esattamente come un resistore ballast.

 

Che poi il costruttore abbia optato pere resistori speciali per abbreviare il tempo di carica, in luogo di un ballast che è la scelta che farei io, non sposta la questione.

Comunque, a mio parere, la scelta progettuale del costruttore dell'alimentatore è abbastanzao opinabile perchè la corrente di inrush dell'alimentatore è elevata, questo abbrevia la vita dei condensatori.

[Nik-nak]

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Quindi?

Io vedo due alternative:

 

1)Sostituire le resistenze con quelle originali/equivalenti

 

2)Montare resistenze alternative, aumentando leggermente la resistenza totale, ed aumentando anche la potenza totale delle stesse.

Ad esempio puoi montare 4 resistenze in serie da 3R9/4R7/5R6 con reofori assiali montate verticali(in pratica sostituisci la singola resistenza con due in serie, saldando i due reofori nella parte alta)e di potenza da 7/10W(devi valutare tu dal punto di vista degli ingombri meccanici cosa puoi montare).

[Livio Orsini]

Io monterei 2 resistori da 47ohm 7 W in luogo delle originali 6.8 ohm 5 W.

Come ho scritto prima essendo la potenza influenzata al quadrato dalla corrente e linearmente dalla resistenza, si avrebbe una dissipazione molto inferiore dell'attuale.

Si potrebbe anche arrivare a 2 resistori da 68 ohm 5W. Il tempo di carica decuplica, però è un ritardo una tantum all'accensione.

In compenso la vita dei condensatori si allunga notevolmente ed anche la sollicitazione del ponte e deglin organi di protezione e sezionamento a monte dell'alimentatore ne trarranno solo benefici.

[sx3me]

si, poi ci mettiamo pure la spia delle candelette...

[Vicus]

Ho provato con due mox 5W 10ohm e queste tengono l'unico problema è che ad ogni accensione a freddo fumano.

[Vicus]

Ho provato con 6R8 5W a filo avvolto però non in cassa ceramica e di diversa marca e anche queste tengono però fumano pure loro. Domani provo con 6R8 da 10W wound wire in cassa ceramica.

[Livio Orsini]

Come ti ho scritto prima aumenta il valore del resistore, di circa un ordine; impiegherai un poco più di tempo a caricare il condensatore, ma non fa che bene a tutto l'alimentatore.

[gabri-z]

Che faccia bene al alimentatore , pare chiaro , ma se il resistore la " pensa " come me , che preferisco muovere 1 quintale per 1 minuto al posto di 1 etto per 1000 minuti , deve aumentare la potenza della resistenza , pur non essendo in grado di dimostrarlo matematicamente...