Si è bruciato l'alimentatore AT

[dott.cicala]

Dopo aver subito torture di ogni genere, questa notte il mio alimentatore AT a stato solido ha deciso di esalare l'ultima fumata 

 

Non ha tollerato che collegassi alla sua uscita, che in quel preciso momento si trovava a +400V, un banco di condensatori per complessivi 2000uF 450V e completamente scarichi. 

E' stata una distrazione, solitamente lo spengo prima di collegarci un carico, ma la stanchezza e l'ora tarda hanno fatto la loro parte.

La protezione è intervenuta come sempre disinserendo il carico ma il tempo necessario all'eccitazione del relè, è bastato ai 4 mos 2SK538 (900V-15A)

per andare in corto. Non era mai successo prima, nonostante molti altri guai capitati alle sue boccole di uscita.

 

Ho constatato che in caso di corto a piena tensione di uscita, anche nei migliori driver industriali come ad esempio dei Sinamics da centinaia di kW, gli IGBT se ne vanno in corto e di conseguenza saltano i fusibili...non poteva quindi comportarsi diversamente il mio alimentatore autocostruito.

 

La soluzione, nel mio caso, è sostituire lo stadio finale con qualcosa che tolleri meglio la situazione fino all'apertura del relè che sgancia il carico.

 

Quale componente può sopravvivere ad una situazione del genere per qualche decina di millisecondi, che non sia un costoso IGBT da 300A?

 

Un Line Sweep Tube! Ovvero...un Tubo Elettronico....mettendosi l'anima in pace per l'energia necessaria al suo riscaldamento.

 

Ne è venuto fuori il seguente schema che adotta 4 finali di riga in parallelo comandate dalla griglia schermo.

La control board è basata su di un pic 16F877 (preesistente) ed è la scheda che controlla tutti i parametri vitali dell'alimentatore.

La tensione di uscita è comandata dal segnale B3 con escursione 0.2 - 5v la quale determina la Vout da 20 a 500V con corrente massima fissata a 500mA.

 

Al simulatore sembra che funzioni

 

La curva rossa rappresenta la dissipazione di un singolo tubo

 

 

Che ne dite?

 

 

 

 

 

 

 

[Livio Orsini]

Per chi ama i tubi è una buona cosa.

[dott.cicala]

Ci sono 2 aspetti da considerare prima di passare alla realizzazione pratica.

 

Il primo è stabilire se i risultati forniti dal simulatore sono affidabili.

Il secondo riguarda il tubo e la necessità di "riattivarlo" dopo anni di inutilizzo, prima di metterlo in circuito e spremerlo al massimo, un po' come si dovrebbe fare con i condensatori elettrolitici di capacità elevata, specialmente quando oltre alla capacità hanno anche tensioni nominali elevate.

 

Per le valvole si dovrebbe seguire più o meno la stessa procedura.

 

Pima si alimenta il filamento e lo si lascia scaldare per una buona mezz'ora, poi si polarizza il tubo a tensione ridotta e si fa circolar corrente per un'altra ora buona.

 

Unendo il "reforming" della valvola con la verifica dell'attendibilità dei modelli usati in simulazione ho ottenuto quanto segue:

La tensione di Placca è fissata a 50V.

U1 è polarizzata affinché circoli corrente fra Placca e Catodo, U2 invece è pressoché interdetta

 

E ora la prova pratica, dalla quale si potrà stabilire sia se il tubo è efficiente sia se i dati forniti dalla simulazione sono attendibili

 

fase di riscaldamento

 

tubo interdetto, corrente misurata 1,3mA - Tubo polarizzato: corrente misurata 238mA

        

 

Sembrerebbe che, considerando le tolleranze, sia il test del tubo che della simulazione portino a risultati positivi 

 

Si - può - fare!

 

 

 

 

[gabri-z]

CERTO !

Ma il filamento , l'hai " bombardato " d'un colpo , o con calma , in salita ?

Dalla foto, per quel che si può vedere , mi pare tenuto sotto controllo , non illumina come a gonfie vele.

Se non ricordo male , la serie con la " P " richiede corrente costante per il filamento.

[dott.cicala]

Come per il sugo....piano piano 

 

La serie PL come giustamente ricordi è a corrente costante 300mA. Per accendere la PL519 ci vogliono 40V mentre per la PL504 ne servono 27.

 

Comunque, visto che le PL519 le fanno strapagare  anche nella versione russa, ho deciso che le 8 nuove che ho, che sono pure matched, si meritano un'applicazione più dignitosa e quindi rimarranno nel cassetto dove ci sono anche 10 sorelle minori PL504, sempre nuove ma decisamente  più economiche.

Di queste ne serviranno 4, come da schema, invece delle 2 se si usassero le PL519.

 

Ne ho subito messa alla prova una. Non è una blasonata Philips ma la nostrana FIVRE e non si comporta male

 

 

[gabri-z]

Dott' , devi avere molta fiducia nella qualità delle resistenze che monti  .

L'interruzione di una  delle R3 , R5 ,R30  avrebbe effetti brutti  .

Per curiosità , se il cursore del RV3 smette di fare contatto , come la vedi in uscita ?

[dott.cicala]

RV3 non serve per regolare la tensione in uscita, ma va regolato una tantum per tarare la scala e avere l'esatto rapporto 1/100 con il segnale di comando fornito dal micro e che arriva su B3.

 

Se si aprisse il collegamento del cursore di RV3 l'ingresso non invertente di  U1c rimarrebbe flottante e non si avrebbe il segnale di retroazione.

 

L'uscita di U1c si porterebbe a circa 11V e costringerebbe il MOS da essa pilotato, alla saturazione e quindi il gate del MOS più sopra che alimenta le griglie schermo si si troverebbe il gate praticamente a massa e non potendo così fornire corrente, le stesse griglie schermo per effetto della R33 si troverebbero anch'esse a zero volt.

 

Di conseguenza la tensione in uscita non supererebbe l'innocuo valore di 10 volt o poco più.

 

R3 è l'unica veramente sollecitata dovendo svolgere il compito di shunt per la misura della corrente. Ma se la si dimensiona bene in termini di potenza, ho previsto 5W, non ci sono pericoli perché in caso di corto netto in uscita si trova in serie alla resistenza equivalente delle valvole che è molto più elevata e tutta la potenza verrebbe dissipata dai tubi.

 

Avendo le valvole una resistenza interna molto maggiore rispetto ad un MOS che per quelli HV non supera qualche Ohm, si ha il vantaggio che una eventuale corrente di cortocircuito viene limitata automaticamente fino all'intervento, prima o poi, del micro  che si accorgerà della situazione e comanderà le protezioni il cui tempo di reazione è in fin dei conti stabilito da quello relativo alla commutazione meccanica del relè K3.

 

Le resistenze sulle R5-R30 in realtà sono più resistenze in serie da 1/2w , anche se nello schema ne ho disegnata una sola, al fine di distribuire la ddp e questo vale per tutte le resistenze che si trovano a lavorare con tensioni superiori a 200V. Sono resistenze di una certa mole, nell'ordine dei 3W adatte alle tensioni in gioco e quindi

non si dovrebbero bruciare.

 

Comunque ogni suggerimento è ben accetto.

 

Nel frattempo, ho completato lo schema aggiungendo gli indispensabili condensatori di bypass sulle griglie schermo che impediscono ai tubi di autooscillare.....

 

 

 

 

[Livio Orsini]

14 ore fa, dott.cicala scrisse:

Non è una blasonata Philips ma la nostrana FIVRE e non si comporta male

 

FIVRE aveva un ottimo know how e non aveva nulla da invidiare a produttori di "nome" come Philips, RCA, Sylvania e GE.

Era parte integrante di un folto gruppo di aziende Italiane di medie dimensioni, e di elevata tecnologia, che tenevano l'industria elettronica italiana ai vertici tecnologici mondiali. Poi, con la solita lungimiranza dei nostri governanti, ma anche dei nostri (im)prenditori, si fece di tutto per affossarle e oggi, praticamente, non abbiamo più un industria di elettronica tecnologicamente avanzata.

Produceva prevalentemente tubi della serie americana (quelli a sigla numerica come 5Y3, 6V6, etc.). Produsse anche nuvistor e tentò anche la strada dei semiconduttori producendo qualche transistors.

Era in grado di produrre ottimi quarzi speciali per oscillatori ad altissima stabilità (ne ho ancora 4 o 5 in un cassetto).

Venne acquistata da gruppo FIAT e fu tra i primi produttori italiani di dispositivi a film sottile e film spesso. Venne inglobata nella Magneti Marelli e ....sparì. Non so se esiste ancora lo storico stabilimento di Pavia.

[dott.cicala]

Bei tempi Livio. Io questi gioielli  termoionici me li tengo stretti.

Dalla FIVRE alla ATES

Questa è una 6CU6. Ho provato anche la 6DQ6 e si ottengo risultati non molto diversi da quanto si ottiene con la PL504:  120mA.

 

Intrecciando i fili che portano l'alimentazione di 50V tra anodo e catodo la valvola entra in oscillazione molto facilmente....

 

...in gamma aeronautica.

 

 

[Livio Orsini]

3 minuti fa, dott.cicala scrisse:

Intrecciando i fili che portano l'alimentazione di 50V tra anodo e catodo la valvola entra in oscillazione molto facilmente...

 

Perbacco!

[dott.cicala]

Le Russe prosperose!

 

6N45C vs EL519

 

Più pesanti: 110gr contro 53gr

Filamento da 2.7A contro 2A

Maggiore potenza dissipata 60W contro 35W

Più corrente anodica di picco: 3A contro 1,7A

Più economiche: 10€ contro 50€

 

1 sola russa  bella prosperosa mi basterà 

[tesla88]

La sigla sarebbe 6П45С ovvero 6P45S ? Ma dove le hai trovate a un prezzo così buono ? 

[dott.cicala]

Quote

6П45С

Sì quelle. Le placche sono molto più grandi di quelle delle EL519. Il mu è un po' più basso

Le ho da qualche anno. Oggi costano almeno il doppio, ma sempre meno della metà delle EL.

[dott.cicala]

Cosa succede a dimmerare un trasformatore ?

 

Ho realizzato il circuito di cui sopra, non avevo nemmeno un diac, ho preso il trasformatore da 200VA   230/400-230 da usare al contrario nell'alimentatore, appena ricevuto e ancora profumato di resina, l'ho caricato con una lampadina da 60W e via.....

 

E' successo che scendendo scendendo, ha iniziato a fumare . L'ho salvato appena in tempo.

 

 

[Livio Orsini]

9 ore fa, dott.cicala scrisse:

E' successo che scendendo scendendo, ha iniziato a fumare 

 

E' si non perdono proprio il vizio del fumo sti trasformatori.

 

Ci passai anch'io un 50 anni fa facendo i primi esperimenti con gli SCR che allora erano quasi una novità tecnologica.

Il problema, scopersi poi, è dovuto al dv/dt ed ai picchi dei transitori della parzializzazione: degradano rapidamente l'isolante del trasfo, inoltre la temperatura sale perchè le perdite diventano altissime.

[dott.cicala]

Non so perché ho fatto sta prova idiota con un trasformatore nuovo nuovo fatto costruire apposta con isolamento speciale e aspettato un mese.

E' quello che succede ai motori asincroni che hanno funzionato perfettamente per 50 anni e poi un giorno si decide di pilotarli con un inverter...e da lì a qualche giorno sono cotti a puntino.

 

Lo sapevo che avrebbe fumato perché nonostante l'isolamento potesse reggere, le perdite sarebbero diventate enormi portando al surriscaldamento il rocchetto.

E così è stato, il pacco lamellare si è leggermente intiepidito mentre il rocchetto è arrivato a fumare...un leggero filo di fumo, perché me ne sono accorto in tempo e ho spento. Il trasformatore era talmente nuovo che la resina era ancora appiccicosa e confido che sia stata solo lei a fumare anche perché avendo richiesto l'esecuzione in alto isolamento, c'è sia più carta che resina che nella normale esecuzione.

 

Appurato che questa strada non è percorribile, dovrò tornare a quanto avevo ipotizzato inizialmente

Quote

ho scelto di non pilotare il trasformatore per non peggiorarne il rendimento ma di "lavorare sul ponte" ...

 

 

 

 

 

 

 

 

[Livio Orsini]

Stefano che vuoi, ogni tanto capita di rifare una cavolata. Io dovrei esserne immune visto la mia età edd il numero di cavolate precedenti, ma.......repetita (non) juvant, così ogni tanto le rifaccio.

[gabri-z]

Io alimenterei per un bel po di tempo il trasformatore con un carico minore del suo massimo . 

A me è capitato di vedere ( e toccare ) un trasformatore da 300 W alimentato con un triac che alla fine ha fato saltare pure il MT da 16 A (non avevo dietro fusibili -faccio piscine  ) . Non si sa perché non venivano fornite (ugualmente )tutte e due le semionde ed il nucleo si era magnetizzato .

 Lo recuperato come dicevo sopra ..funziona ancora , da anni , ma ho cambiato il modulatore /driver .

[dott.cicala]

Quote

Io alimenterei per un bel po di tempo il trasformatore con un carico minore del suo massimo .

L'ho fatto raffreddare e poi l'ho lasciato in funzione per un po' di ore con la lampadina da 60w controllando di tanto in tanto che la temperatura non salisse: E' Salvo!

2 ore fa, gabri-z scrisse:

non venivano fornite (ugualmente )tutte e due le semionde

E' come è capitato nel mio test.

Analizzando bene le foto che ho scattato e guardando il circuito, qualcosa è andato storto.

Qui si capisce bene cosa è successo

Ho collegato al contrario gli ingressi del comparatore, ma non è questo il motivo della fumata.

Gli impulsi sul gate dovevano essere forniti al superamento della soglia, come da simulazione.

All'oscilloscopio si vede che invece gli impulsi sono forniti fino a che il dente di sega (sincronismo) rimane a zero.

 

La forma dell'onda prelevata dal secondario mostra grande asimmetricità tra quel che rimane della sinusoide positiva, molto più ampia, e quel che rimane della sinusoide negativa.

 

Questo significa che il TRIAC non riesce ad eccitarsi correttamente al passaggio della semionda negativa, nonostante l'impulso sul gate sia presente per qualche ms dopo il passaggio per lo zero. A maggior ragione, visto l'errore di cablaggio del comparatore, il triac dovrebbe essere eccitato per tutti e due i semi periodi e lasciar passare le due semionde quasi intatte.

Questo invece non avviene perché avendo il triac due differenti sensibilità di innesco in base alle polarità assunte da A1-A2 rispetto al segnale di comando sul gate,

è probabile che la polarizzazione sia sufficiente in un caso e non nell'altro. Peccato che per dimostrarlo dovrei bruciare il trasformatore 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[gabri-z]

2 ore fa, dott.cicala scrisse:

E' come è capitato nel mio test.

Analizzando bene le foto che ho scattato e guardando il circuito, qualcosa è andato storto.

Tu hai cosa analizzare , io mi sono fuso il cervello nel cortile del cliente , con soltanto un tester in mano ,per capire cosa è che non va . Avevo sostituito il trafo con una lampada e funzionava il modulatore ; Ho alimentato da solo il trasformatore e ....funzionava , insieme -NO !

[gabri-z]

Guarda che sei stato tu a fregare il triac , volevo dirtelo da ieri ma avevo già fatto 'na figuraccia...

Per la sincronizzazione hai considerato solo la semi onda positiva ...

 

.RITORNA  AL LAVORO    !   

 

P.S. Per me , il comparatore è collegato giusto .

[dott.cicala]

Adesso Sì che funziona! 

 

....dopo aver corretto qualche errore nel circuito.

[gabri-z]

Cioè ?

Cosa altro mi era sfuggito. ?

[dott.cicala]

 

Il grave errore  era dovuto al raddrizzatore a singola semionda.

Per avere una corretta sincronizzazione del dente di sega con i due passaggi per lo zero, il periodo deve essere di 10ms e non 20 come si ottiene col raddrizzatore a singola semionda.

Questo comportava la mancanza dell'impulso all'inizio della semionda negativa e il triac veniva eccitato dal fotodiac all'interno del fotoaccoppiatore, semplicemente perché quest'ultimo, superata la sua tensione di soglia. entrava in conduzione, come un normalissimo diac.

Poi ho voluto invertire la logica del comparatore, pilotare il diodo con il livello basso, ma questo è indifferente e abbassare il valore della resistenza R10 da 470 a 180 Ohm per avere più corrente di gate e avere una più decisa eccitazione del triac.

[gabri-z]

Al diac non avevo pensato perché non l'avevo mai usato , lo consideravo sotto il controllo esclusivo del LED interno .

Comunque , sarebbe bastato eliminare D1 e montare il ponte .

3 ore fa, gabri-z scrisse:

Guarda che sei stato tu a fregare il triac

 

Per curiosità avevi letto il mio messaggio prima di trovare l'errore ?