Как известно электролитические конденсаторы — самый ненадёжный элемент любой схемы, особенно импульсной. Сама их конструкция имеет врожденные изъяны: утечки электролита через уплотнительное кольцо, боязнь высоких температур (и низких тоже), малое время наработки на отказ, наличие обратного паразитного диода и пр. «прелести». Существуют, конечно, более совершенные полярные конденсаторы — танталовые и ниобиевые. Они более выносливы, но конструктивно не рассчитаны на высокое напряжение да и жутко пожароопасны (конретно танталовые).
Некоторые производители съевшие не одну собаку на производстве конденсаторов сумели с годами довести свою продукцию почти до совершенства: Nichicon, Panasonic, Daewoo, Nippon Chemi-Con, Sanyo. Другие же, особо не вкладываясь в технологии, продолжают выпускать и поставлять на линии сборки продукцию посредственного качества. И самое интересное, что именно такие конденсаторы можно встретить в любом блоке питания. Экономный производитель силовой электроники, закупая детали посредственного качества, закладывает бомбу отложенного действия в свои устройства. Исключение составляют только дорогущие модели блоков питания, где явно указано «Japanese capasitors».
На это лирическое предисловие меня сподвигнул очередной дохлый БП, а вернее зарядка ADP90-SB ноутбука Asus. При включении блочек совсем не подавал жизни, а при разборке обдал меня едким запахом горелого. Нужно отметить, что зарядка попавшая мне в ремонт не какой-то дешман, а именитый Dellta Electronics — контрактный производитель силовой электроники, чьи блоки работают в телевизорах, компьютерах и пр. технике.
Во время осмотра пред мои светлы очи предстали выгоревшие детали EMI фильтра и испарившийся предохранитель. После «прозвонки» мультиметром горячей части блока нашелся короткозамкнутый силовой диод. Транзистор преобразователя оказался целым.
Высохший в ноль конденсатор Aishi — причина поломки остальных элементов БП
Причиной массового выхода деталей из строя послужил электролитический конденсатор первичного выпрямителя.
Конденсаторы Aishi попадаются мне в различных фирменным блоках питания. И, к сожалению, похвастаться долгим сроком службы они не могут.
Зачем именитые заводы производители ставят в ответственный узел не пойми какого качества деталь — для меня загадка.
Найдя принципиальную схему этого зарядного устройства, изучив ее и дополнительно «прозвонив» все полупроводники на плате я убедился, что больше ничего не повреждено.
X-конденсатор EMI фильтра прогорел до дырки и выжег оную в дросселе стоящем по соседству…
После замены неисправных деталей новыми, девайс заработал.
Принципиальную схему зарядного устройства на ШИМ контроллере DAP6A прилагаю ниже.
Мощный ИБП Eaton 5E резервного типа с аппроксимированной синусоидой поступил мне на ремонт с предварительным диагнозом — выгорел по входу из-за скачка в линии 220В. При включении он издавал непрерывный сигнал и не переходил ни на генерацию от батарей, ни в режим байпас от сети.
ИБП Eaton 5E. Есть ли жизнь на Марсе?
Предварительный осмотр платы не выявил наличия «прогулки» высокого напряжения по узлам бесперебойника, а вот замеры батарей (2шт по 12В) показали их абсолютную непригодность. Так как схемы на данный аппарат нет, решено было начать с изучения силовых ключей, входа/выхода ИБП на предмет короткого замыкания. Всё оказалось целым. Зато замеры нормально замкнутых контактов реле выявили неисправность в узле AVR (стабилизатор напряжения).
При нормально замкнутых контактах их сопротивление плавало от 5 до 100 Ом. Это верный признак того, что контакты подгорели. Ну что же, реле на замену!
Подгоревшая группа контактов узла AVR.
Запаяв новое реле и подключив плату я радостно лицезрел всё ту же картину — ноль вольт на выходе и непрерывный писк бузера. Ладно, копаем дальше…
Решено было перерисовать схему коммутации напряжения через кучу реле. Утомлять читателя своими упражнениями в изобразительном искусстве я не стану, скажу лишь, что в процессе вызванивания дорожек и контактов мне бросилась в глаза одна интересная деталь: обмотка трансформатора имеющая три вывода вызванивалась только по двум. Третий был в обрыве. Сгорел транс? Маловероятно. Чтобы оборвать провод сечением почти в 1мм требуется огромный ток, а признаков перегрева и короткого замыкания нигде не наблюдалось. Влекомый диким любопытством я решил снять трансформатор и детально изучить его. Под слоем майларовой ленты провод, казавшийся оборванным, соединялся с термопредохранителем запрятанным в глубь обмоток. Вот он-то и оказался в обрыве!
Вынуть предохранитель из недр трансформатора не представлялось физически возможным. Пришлось просто обойти его закоротив выводы. В конце концов предохранитель трансформатора — лишь звено в длинной цепочки защит ИБП.
После восстановления обмотки трансформатора, бесперебойник вернулся к жизни. А с покупкой свежих аккумуляторов, полагаю, он еще долго сможет послужить.
❗Чтобы избежать неприятностей и подвисания инвертора в режиме Self Test прочтите этикетку «Power on sequence» на боку инвертора: cначала подключается аккумулятор, потом солнечная панель, затем сеть (отключается в обратном порядке). Далее нажимается кнопка On/Off на боку.
Аккумулятор должен быть подключен постоянно, т.к. он питает мозги инвертора. Кнопка же On/Off запускает основной преобразователь синусоиды.
Не монтируйте на горячую панели, сеть. Обесточьте инвертор отсоединив от аккума сначала! Присоедините все кабели и потом запускайте инвертор согласно последовательности Power on sequence.
Must 1000W PV18-1012VPM — железо
Инвертор собран на одной большой плате (не считая вспомогательного модуля) с многослойным монтажом. Китайские товарищи, решив поддержать собственную полупроводниковую промышленность, использовали исключительно отечественные компоненты: Jilin Sino-Microelectronics, Beijing OnMicro Electronics, YST. Справедливости ради нужно отметить, что вышеперечисленные марки — не какие-то там подвальные мануфактуры, а весьма крупные заводы.
Насколько надёжна вся эта китайская солянка — покажет год-другой эксплуатации. Радиаторы на мосфетах довольно крупные каждый снабжен терморезистором для включения кулеров коих там аж две штуки: для охлаждения основного инвертора и солнечного модуля MPPT с узлом зарядки аккумуляторов заодно. Кулеры стартуют по отдельности в зависимости от нагрузки на каждый модуль. Кстати, данная модель именно MPPT*, не PWM, что позволяет выжимать из одной солнечной панели Longi мощностью 435Вт почти 18 с половиной Ампер при частичной затененности!
MPPT представляет из себя DC-DC преобразователь обеспечивающий максимальную мощность подаваемую с панели на внутреннюю шину DC Bus инвертора.
Во время работы сам инвертор не перегревается. Мне удалось зафиксировать максимальную температуру радиатора основного преобразователя (тот, что формирует выходную синусоиду) в районе 60°C. Для справки: полупроводниковые кристаллы транзисторов могут выдерживать t.max до 150°C. Единственное что меня, как инженера, удивляет так это расположение кулеров работающих на выдув воздуха в нижней части инвертора . Я понимаю, что ламинарный поток лучше турбулентного и внутри корпуса инвертора имеются специальные пластиковые направляющие для этого, но разве этот самый горячий воздух не поднимается естественным образом наверх? Было бы лучше сверху его и выдувать наружу как в компьютерных блоках питания.
Собственное потребление инвертора Must 1000W PV18-1012VPM составляет всего 2А, что в переводе на единицу мощности, при питании от 12-вольтового аккумулятора, составляет скромные 24 Ватт. Даже при мутном солнце светящем через облака по касательной к панели, при выключенном инверторе (красная кнопка на боку в положении Off) можно заряжать аккумуляторы скромными 2-мя Амперами.
Основной преобразователь выключен кнопкой Off. При слабом солнце идет зарядка аккума током в 2А. Знак «-» перед значением тока означает, что ток втекает в аккумулятор, а не берется от него.
Режим подмешивания в инверторе ЕСТЬ. Т.е. с солнечной панелью Longi мощностью 435Вт, ясной погоде и мощности нагрузки в 660Вт (инверторный кондиционер в режиме охлаждения)
от MPPT модуля потреблялся ток около 24А (при напряжении MPPT 12.3В),
при этом от батарей ток потребления составил 28А (при напряжении на их клеммах 12.4В).
Перемножив эти величины нетрудно получить выдаваемую в нагрузку совместную мощность.
Программное обеспечение Solar Power Monitor
Доступно на оф. сайте производителя. Архив с программой включает в себя собственно сам софт SolarPowerMonitor.exe и два драйвера (CP210x_VCP_Win7_8 и CH341SER) сопрягающих ваш компьютер с инвертором через USB (на самом деле эмулятор COM).
Чтобы открылись настройки управления инвертора нужно ввести логин админа. Он очень простой: Admin
Программа немного сыровата, немного глючновата. Например в какой-то момент она может отвалиться c ошибкой:
Лечится это передергиванием USB шнурка. Так же, данные по токам/мощностям не всегда обновляются (застывают) и после передергивания шнурка или завершения и повторного запуска программы начинают отображаться корректно.
Еще один потрясающий глюк, что мне удалось выловить — при изменении в настройках вольтажа имеющего значение с точкой (например Float voltage 13.5) если поставить точку с клавиатуры, программа откажется сохранять значения сославшись на неправильный формат введенных данных.
При попытке сохранить новое значение Float voltage 13.5 ошибка «Float voltage error: Please input a number».
Но стоит вместо точки поставить запятую (13,5) и вуаля все заработает! При повторном вызове окошка настроек запятая введенная ранее чудесным образом превращается в точку. Это говорит о невнимательности и некомпетентности кодеров. Все-таки китайцы недоразвитые и при отсутствии старшего культурного брата в лице европейского бренда они вытворяют всякую ересь. Прямо как в совке в старые времена (те даже легковой автомобиль без итальянцев сделать не могли).
Nota bene!
Значения напряжений в окошках Batery stop discharging voltage / Batery stop charging voltage относятся к моменту переключения инвертора от панели на аккум/сеть. Это описано в бумажном паспорте пункт [1] SUB, SBU, SOL. Эти настройки не регулируют уровень заряда аккумуляторов!
В целом инвертор произвел больше положительное впечатление. Если бы его цена была в районе 200$, возможно, Must 1000W PV18-1012VPM был бы идеальным выбором в категории киловаттных инверторов.
В завершении, список ошибок (Error code) выдаваемых инвертором Must 1000W PV18-1012VPM
Фотодиод, из набора которых и состоят солнечные панели, является источником тока. Как и обычный кремниевый диод, являясь нелинейным элементом (т.е. с непрямой зависимостью протекания тока от приложенного напряжения) он имеет определенную вольт-амперную характиристику. В режиме генерации напряжение к нему не прикладывается, а снимается ток. В самом простом случае, чтобы получить напряжение с источника тока (фотодиода) его необходимо нагрузить на Rнагрузки (на графике ниже это R1).
ВАХ характеристика фотодиода в режиме генерации:
ВАХ фотодиода в фотогальваническом режиме
В процессе освещения фотодиода в зависимости от интенсивности фотопотока Ф (Ф=0 — нет света, Ф1 — слабая интенсивность света, Ф2 — сильная интенсивность) ток I вырабатываемый фотодиодом и напряжение Ux падающее на нагрузочном резисторе R1, коим по сути является вход MPPT контроллера со своим собственным импедансом, имеют нелинейную зависимость. Чтобы, например, при фотопотоке Ф1 снять максимальную мощность Pн max (напомню, что мощность P=IxU) необходимо рассчитать сопротивление R1 для максимальной площади участка в точке А (мощности). Этим и занимается MPPT контроллер, по большому счету согласовывая свой входной импеданс с выходом фотопанели.
Ну и в завершении статьи — тур по производственным мощностям компании Must
