Awaria diody Schottky'ego 2x30A/150V w mostku Graetza - co mogło się wydarzyć?

Mon Dec 21, 2015 11:41 am   

W sobotę przebiło mi diodę Schottky'ego 2x30A/150V
z połączonymi anodami. Napięcie 18V, prąd nieznany,
ale między 20 a 30A. Warunki chłodzenia ani dobre,
ani złe -- 4 takie diody pracowały w mostku Graetza
przykręcone do wspólnego radiatora wyjętego z zasilacza
do PC. Po awarii był bardzo ciepły, ale nie parzył.
Transformator zabezpieczony na wtórnym transilem
dwukierunkowym 20V/5kW. Sekcja zwłok wykazała zwarcie
między jedną z anod a katodą.

Pisałem kiedyś o podobnym przypadku, to w odpowiedzi
usłyszałem, że to ogon rozkładu prawdopodobieństwa.
A teraz? :-)

Pozdrawiam, Piotr

PS. teraz tam jest prostownik synchroniczny ze sterowaniem
na wzmacniaczach magnetycznych -- przy 45A nawet nie jest
zauważalnie ciepły...

Mon Dec 21, 2015 2:10 pm   

mysiur@wp.pl wrote:


Mnie również to wygląda na awarię termiczną, ale dioda pracowała
w podobnych warunkach przez ponad rok, do tego był to porządny Vishay
z rodowodem, a nie jakaś podróba za Alibaby. Przepięcia na pewno
nie było (i tak był 8x zapas...), a prąd się mieścił w wytrzymałości
pojedynczej diody z dwóch zamontowanych w TO-247.

Pozdrawiam, Piotr

Mon Dec 21, 2015 2:51 pm   

W dniu poniedziałek, 21 grudnia 2015 10:41:36 UTC użytkownik Piotr Wyderski napisał:

Diody Shotkyego cechuja sie bardzo silnym wzrostem pradu wstecznego ze wzrostem temperatury. Duzo silniejszym niz diody PN. Przy niedostatecznym chlodzeniu dochodzi to >thermal runaway< i jej zniszczenia.

Tu bym szukal problemów.

Mon Dec 21, 2015 2:54 pm   

Kiedys w ramach demonstrcji podlaczylem diode shottkyego chyba 10A do kilkuamperowego zasilacza w kierunku zaporowym i podgrzalem lutownica. Dioda bardzo szybko padła.

Mon Dec 21, 2015 4:20 pm   

Użytkownik "Piotr Wyderski" <peter.pan@neverland.mil> napisał w wiadomości
news:n58tna$coh$1@node1.news.atman.pl...

Może po prostu, dioda jako taka nie przekroczyła, ale jakieś lokalne
przegrzanie struktury załatwiło sprawę i poooszło grzejąc obok, obok, obok,
aż objęło całość? Kilka 2SC1971 tak niechcący załatwiłem, choć nie
wstecznie, choć to arsenek galu podobno...

--
Telespamerzy:
814605413 222768000 616285002 845383900 224093185 896510439 896126048
222478125 222478457 814605444 717857100 222478205 616279900 222478190
616285031 222478041

Mon Dec 21, 2015 4:59 pm   

On 2015-12-21 11:41, Piotr Wyderski wrote:



Skoro mowa o transilu, korzystajac z okazji chcialbym sie podpiac
z pytaniem - czy ktos moze polecic jaki transil powinienem zastosowac
chcac zabezpieczyc podlaczone radio KF pod impulsowy zasilacz 13,8V 30A?

Chcialbym ochronic sprzet przed awaria zasilacza skutkujaca skokiem
napiecia powyzej powiedzmy.. 14,5V?



--

memento lorem ipsum

Mon Dec 21, 2015 5:43 pm   

elmer radi radisson wrote:


To może zamiast transila zrobic crowbar na tyrystorze?
Próg wyzwalania bardzo precyzyjnie dostroisz sobie zenerką.

Pozdrawiam, Piotr

Mon Dec 21, 2015 5:53 pm   

W dniu 2015-12-21 o 14:10, Piotr Wyderski pisze:

A jak miałeś te diody zamocowane? Śrubką czy łapką? Wiesz jak powinno
się poprawnie takie obudowy mocować do radiatora?

Pozdrawiam

DD

Mon Dec 21, 2015 6:08 pm   

Dariusz Dorochowicz wrote:


Śrubką M3 z podkładką, a pod spodem podkładka kaptonowa.

Pozdrawiam, Piotr

Mon Dec 21, 2015 6:45 pm   

W dniu 2015-12-21 o 18:08, Piotr Wyderski pisze:

No właśnie, typowy błąd... Tak to sobie można jak masz duży zapas.
Poprawny montaż tego typu obudów (TO220, TO247) jest trochę inny.
Kilka propozycji:
http://www.tme.eu/pl/details/trk-1/radiatory-osprzet/fixfasten/
http://www.tme.eu/pl/details/thf409_220_1/radiatory-osprzet/fischer-elektronik/thf-409-220-1/
http://www.tme.eu/pl/details/thfu-4/radiatory-osprzet/fischer-elektronik/thfu-4/
Reszty można się chyba domyślić...

Struktura jest umieszczona mniej więcej na środku kwadratu patrząc od
dolnej części obudowy w TO247 i w środku tej grubszej części TO220, i ta
cześć powinna być jak najlepiej dociśnięta. Otwór na śrubkę jest tylko
po to, żeby lepiej docisnąć łapkę która dociska to, co trzeba.
A podkładka kaptonowa? Nie słyszałem o takim patencie. Znaczy nie o
kaptonie, ale żeby go używać w takim miejscu. Jak już, to raczej dobra
pasta silikonowa z dodatkiem metalu, ew izolacyjna jak już.


Pozdrawiam

DD

Mon Dec 21, 2015 6:52 pm   

Dariusz Dorochowicz wrote:


Widziałem w kilku fabrycznych zasilaczach, więc musi być bardzo typowy.
Nie było zauważalnych problemów z transferem ciepła do radiatora, już
kilka stopni różnicy da się wyczuć palcem.


Wprowadzę poprawki. :-)


http://www.tme.eu/pl/details/kap-218/radiatory-osprzet/fischer-elektronik/kap-218/

Pozdrawiam, Piotr

Mon Dec 21, 2015 7:50 pm   

W dniu 2015-12-21 o 18:52, Piotr Wyderski pisze:

Tak, ale nawet niewielkie naprężenia mogące się pojawić z różnych
powodów (np temperatury) mogą spowodować, że kontakt będzie gorszy. A
wtedy leci dalej... Jak pisałem - jak masz zapas to jest OK. Jak
jedziesz blisko mocy maksymalnej w danych warunkach albo masz np tak
poprowadzone ścieżki, że odciągają obudowę od radiatora, to przyciskając
palcem poprawiasz kontakt termiczny. Jak palec zabierzesz, to będzie
gorzej
Niby kilkadziesiąt watów dla obudowy TO247 to nic wielkiego, ale to już
na tyle dużo, że warto trochę przemyśleć konstrukcję.


Fajne
A czy nie lepiej jak się to potraktuje silikonem? Bo pewnie za gruba i
elastyczna to ona nie jest?

Pozdrawiam

DD

Mon Dec 21, 2015 11:07 pm   

Dariusz Dorochowicz wrote:


To wszystko prawda, ale po odkręceniu śrubki dioda była naprawdę mocno
przyklejona do radiatora. Po jej oderwaniu widać na tylnej powierzchni
jakieś "gluty", które musiały wyciec z podkładki. Co prawda pomysł
z blaszką dociskową bardzo mi się podoba i go będę stosował, ale nie
sądzę, że tu poszło o podkładkę i brak styku.


Konstrukcja była tymczasowa, ale sądziłem, że przy takim
przewymiarowaniu będzie bezawaryjna. Stało się jednak inaczej.
Co do obudowy, to na TO247 przeszedłem wyłącznie z powodu bardzo
rozsądnej odległości między pinami, która pozwala na łatwe
wzmocnienie ścieżki drutem. 2,54mm między pinami TO220 to
jakiś absurd przy grubych amperach.


A masz gwarancję, że tam nie powstanie bąbelek powietrza, który
w wyniku cykli termicznych doprowadzi do zwarcia? Podkładce ufam
z tego powodu bardziej.


"Organoleptycznie" to wygląda bardzo przyzwoicie -- użyłem dokładnie
tej z linku.

Pozdrawiam, Piotr

Tue Dec 22, 2015 12:27 am   

W dniu 2015-12-21 o 23:07, Piotr Wyderski pisze:


Nie miałem do czynienia z takimi podkładkami, więc nie wiem, ale też nie
sądzę. Co innego gdybyś miał diody bezpośrednio do radiatora bez niczego
po drodze (metal na metalu).


Generalnie przewymiarowywanie to dobra praktyka, o ile nie prowadzi do
pogorszenia zasadniczych charakterystyk. A obudowa TO220 zadziwia mnie
tym, co potrafi z jednej strony, a z drugiej ten raster powoduje, że
czasem trudno coś sensownego zrobić i trzeba kombinować.


O ile jest dość elastyczna, żeby znacząco zwiększyć powierzchnię styku w
porównaniu do gołego metalu. Ale pewnie musiałeś zrobić również izolację
galwaniczną, bo radiator jest jeden?
Bąbelek powietrza? Czyli że niby miałby przerwać podkładkę czy co?
Ale mnie bardzie interesuje czy gdzieś czytałeś o używaniu takich
podkładek (kaptonowych)? Czy nie ma jakichś istotnych uwag dotyczących
ich używania? Pewnie nie, ale...


Przy najbliższej okazji parę takich wezmę i obejrzę :)

Pozdrawiam

DD

Tue Dec 22, 2015 11:46 am   

Dariusz Dorochowicz wrote:



Tak, do tego jest elementem nośnym całej konstrukcji.
Nie ma płytki, diody są polutowane grubymi przewodami.
To było rozwiązanie tymczasowe.


Odniosłem się do Twojej propozycji rozwiązania alternatywnego:

"Jak już, to raczej dobra pasta silikonowa z dodatkiem metalu, ew
izolacyjna jak już."

Pasta silikonowa to dobra rzecz i mam tubkę na wyposażeniu, ale
do własności izolacyjnych warstewki cieczy jakoś nie mam za grosz
zaufania. Stąd moje pytanie o nieciągłości tej warstwy.


Z podkładkami pod tranzystorami spotkałem się w życiu wielokrotnie,
a że potrzebowałem izolacji, to pogrzebałem w TME i zdecydowałem się
na taką. Przekonało mnie 0,15K/W i dobry producent. Pooglądam sobie
stan pozostałych diod miedzy świętami, ale teoria robocza jest taka,
że nie mam tym podkładkom niczego do zarzucenia.

Chyba kolejna sprawa z archiwum X. :-)

Pozdrawiam, Piotr