Naprawa SSRa.

[BlackJack]

Dorwałem uszkodzonego SSRa. Udało mi się go rozmontować i chciałbym sobie go naprawić.

Jednak oryginalnie jak mniemam w środku elementem mocy był moduł tyrystorowy, a ja chcę wsadzić tam Triaka BTA16 bo akurat takiego mam. Rozrysowałem schemat części sterującej wg. PCB i wyszło mi coś takiego:

Na PCB jest dodatkowe pole lutownicze, które nie było wykorzystane, sądzę że jest one przeznaczone właśnie do sterowania bramki Triaka ? Widać je na zdjęciu.

Zakładam że PCB zostało zaprojektowane uniwersalnie i obsługuje możliwość sterownia tak modułem Tyrystorowym jak i Triakiem, ale nie wiem czy nie trzeba czegoś wtedy zmieniać na PCB (lutować inne elementy), czy wystarczy tylko Bramkę Triaka podłączyć do wolnego punktu lutowniczego ?

[marek1707]

Kurcze, jakoś tego nie widzę. Czy w oryginalnym rozwiązaniu były dwa tyrystory połączone przeciwsobnie? Gdzie były włączone do tego schematu? A teraz ma być jeden triak? Wydaje się że poprzednio układ był całkowicie symetryczny. Teraz - z jednym triakiem tak nie będzie, bo sterowanie bramki działa tylko względem jednej z jego Anod i trzeba go dobrze podłączyć. Pokaż cały schemat z tyrystorami i propozycję z triakiem. Powinno od razu być widać czy będzie działać.

[BlackJack]

Schemat odtworzony wg. szczątków i PCB SSRa. Połączenie bramek tyrystorów może być odwrotne, ale trudno mi to odtworzyć.

Z modułu tyrystorowego zostala tylko widoczna na zdjęciu zwęglona płytka.

Między punktami A', B' można zrobić zworę, wstawić rezystor.

Przeróbka po zmianie.

.

PS. chyba już doszedłem jak to zrobić. Wywale jeden transoptor, bo już niepotrzebny, zlikwiduję zbędne oporniki 1MΩ (można w sumie wszystkie choć wystarczy tylko 3, z czego 2 zastąpię zworami) i mostek 0R, dodam drugi opornik 100Ω (punkty B'), i wyjdzie mi klasyczny układ sterowania triakiem. Trochę będzie lutowania, ale powinno wyjść beż większych problemów.

[marek1707]

Ha, cieszę się, że pomogłem 😉

Te oporniki 1M służyły do wyrównywania napięcia na optotriakach w sytuacji, gdy te były wyłączone. To dowodzi, że napięcie maksymalne jednego było mniejsze od maksymalnego napięcia tyrystorów. A gdy takie elementy są łączone szeregowo, wyrównywanie napięć jest konieczne. Lepiej narysuj docelowy układ na czysto. Co to za TLP? Mam nadzieję że chcesz wywalić tego dolnego optotriaka, ale najpierw sprawdź jakie napięcie (i prąd) mogą przełączać. Jeśli za mało, może okazać się konieczne zostawienie obu szeregowo. Jakie były parametry tego SSRa i w jakich warunkach chcesz go używać?

Opornik 100R do górnej anody wydaje się strasznie mały. Sprawdź jaką czułość ma bramka tego twojego dużego triaka. Z drugiej strony wielkość tego opornika decyduje o tym, przy jakim napięciu (po przejściu sieci przez zero) załączy główny triak w nowej połówce okresu. Prąd wyzwalania bramki jest tu kluczowy. Im wcześniej tym lepiej, bo tym mniejsze zakłócenia i mniejsze straty napięcia skutecznego na samym SSR.

Czy te optotriaki włączają w zerze czy kiedykolwiek? Jeśli są wewnętrznie synchronizowane do zera sieci, nie będziesz mógł zrobić sterowania fazowego (np. ściemniacza) a tylko sterowanie grupowe np. grzałką.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[BlackJack]

Szczerze to niezła zagwozdka z tym transoptorem. Układ TLP669L produkuje THOSHIBA, więc dokumentacja jest po Japońsku ? 🤯

Ale tak, na pewno ten układ ma detektor przejścia przez zero. Gorzej z parametrami. Jedyne co do tej pory znalazłem to to:

Natomiast Triaki jakie posiadam to BTA16 i BTA24.

[BlackJack]

Na PCB na pewno da się zrobić układ wg. takiego schematu.

[marek1707]

Bez tego dolnego opornika 100R też będzie działać.

Jeśli ograniczysz się do załączania obciążeń w sieci 230VAC to nawet i dwa optotriaki szeregowo nie są potrzebne a wtedy wszystkie 1M też można usunąć. Ich Vdrm=800V wystarcza do takiej pracy.

Ew. jakiś snubber RC możesz dać (100R/100nF?) równolegle do głównego triaka i szeregowo z obciążeniem mały dławik przeciwzakłóceniowo, ale to standardy - w każdym schemacie z triakiem/tyrystorem to znajdziesz.

Optotriaki włączane w zerze mogą głupieć gdy prąd jest przesunięty względem napięcia (silnik?) - wtedy jeszcze trzeba im dospawać filtr RC.

[BlackJack]

Na razie spróbuje tak jak narysowałem. Chodzi mi o to żeby jak najmniej przerabiać, bo mam więcej takich padniętnych SSRów z maszyny 🙂. A są bardzo fajne w rozbieraniu, co powoduje że ich naprawa jest dosyć przyjemna, w sensie mało pracochłonna.

Układ snubber RC jest oryginalnie na PCB (Opornik 10Ω i chyba 100nF bo jakiś chiński).

Sterować to będzie płytą grzejną ze starego żelazka o mocy MAX 1450W. Używam jej do robienia własnych PCB. Ale do tej pory sterowałem tym zwykłym regulatorem mocy, co było średnio udane, teraz chce tym sterować przemysłowym sterownikiem z PIDem. Czujkę PT100 już fajnie sobie zabudowałem, regulator też już mam, tylko tego SSRa muszę postawić na nogi. Triaka mam za 3zł, a nowy SSR kosztowałby mnie z 40-50 MIN. No i wygląda to elegancko 🙂.

[marek1707]

Do grzałki to się nadaje świetnie. Pamiętaj tylko, że tego nie da się tego sterować fazowo, czyli przez zmianę kąta otwarcia triaka.

W trybie histeretycznym (dwustanowym z histerezą) to nie przeszkadza - włączasz gdy temperatura zmierzona jest mniejsza od zadanej (minus połowa szerokości histerezy) a wyłączasz gdy robi się cieplej niż wartość zadana plus połowa histerezy.

Gdy jednak chcesz użyć PIDa, to masz z niego wyjście analogowe (napięcie?) i musisz to przełożyć na moc regulowaną 0-100%. W sterowaniu grupowym robisz sobie jakiś okres czasu, np. 100 półokresów sieci (czyli 1 sekunda) i na początku każdej sekundy włączasz na tyle całych półokresów ile wynosi wartość z PIDa. Taki "PWM" nie jest szybki, ale grzałka też zwykle nie jest, więc działa. Możesz uznać, że kwantem będzie np. cały okres sieci lub nawet więcej (co wydłuża czas/okres PWMa), ale mniej niż jeden półokres mieć nie możesz, właśnie z powodu synchronizacji załączania optotriaków z przejściem sieci przez zero.

[BlackJack]

Mój sterownik ma takie tryby sterowania. Ja będę korzystał z ON/OFF, choć ten drugi z ciekawości pewnie też przetestuję.

[marek1707]

Pierwszy to właśnie sterowanie dwustanowe - proste i stosowane gdy nie masz na pokładzie sterownika żadnej inteligencji. Duże przerzuty, słaba regulacja zawsze wahająca się wokół wartości zadanej i kiepska odpowiedź pętli na zmiany stanu otoczenia (np. wzrost zapotrzebowania na ciepło czy spadek napięcia sieci). Gdy masz czujnik, komparator i przekaźnik to w zasadzie nie masz wyjścia, ale tutaj aż się prosi o coś lepszego. A skoro są inne tryby, szkoda ich nie wykorzystać. Wyjście analogowe czyli drugi (lub trzeci) sposób to jedyna słuszna (w tym przypadku) decyzja. Tu za okres PWM przyjęli 1s a załączają pełne okresy sieci więc mają tylko 50 kwantów czasu, czyli 2% rozdzielczości, ale to i tak o niebo lepiej niż przy histerezie w trybie ON/OFF. Metoda trzecia - sterowanie fazowe odpada powodów już opisanych. A może ten PID ma jakieś autostrojenie? To by bardzo ułatwiało sprawę. Z resztą, co ja Ci będę tłumaczył. O regulatorach pewnie więcej wiesz ode mnie 🙂

[BlackJack]

Tak udało mi się ożywić tego SSRa 🙂. Musiałem jednak usunąć dodatkowo dwa 1M oporniki, bo z nimi miałem na wyjściu po wyłączeniu sygnału sterowania jakieś 52V~ co mi się nie podobało.

Zmontowałem też dzisiaj cały układ. Pierwsze próby są bardzo zadowalające.

Stabilność temperatury w trybie sterowania cyklicznego jest wręcz porażająca, w porównaniu z tym co miałem stosując poprzednie metody (patrz historia układu).

Co prawda jeszcze prawdziwy test przed mną, ale sądzę będzie dobrze 🙂.

Wyniki pierwszych prób.

Wahania temperatury są w granicy 1-2°C, no ale czujniki są w różnych miejscach płyty, i mają różny styk termiczny. Ale i tak wyniki uważam za rewelacyjne.

Trochę historii powstania układu.

Potrzebowałem czegoś do robienia PCB więc dorwałem starą płytę z żelazka PHILIPS.

Pierwotnie używałem płyty, z oryginalnym bimetalem. Jednak szybko okazało się to rozwiązanie bardzo niewygodne, regulacja miała dużą histerezę, i często zdarzało się nawet przegrzać laminat. O poparzonych palcach nie wspomnę.

Szybko więc zacząłem szukać alternatywy.

Pierwsze co mi przyszło do głowy to zastosować regulator mocy na Triaku. Dorwałem jakiś kit AVT, nie pamiętam już jaki, i zmontowałem taki układ. Był to już jakiś postęp, bo można było jako tako ustabilizować temperaturę, ale szybko dała się we znaki wada samego układu. Otóż regulować trzeba było przy dosyć małym wypełnieniu sądzę że w okolicy 5-15% (nigdy pomiaru nie robiłem) i tu układ wykazywał brzydką cechę. Otóż zdarzało się mu nagle się zawiesić i otworzyć Triaka na 100%, co wiadomo czym w kilkanaście sekund skutkowało. Rozwiązanie problemu było podłączyć przez złodziejką do układu lampkę nocną, i obserwować, jak świeci żarówka. To był taki wskaźnik wypełnienia w układzie, ale taka praca była irytująca na dłuższą metę.

W końcu postanowiłem odłożyć kilka groszy i zainwestować w przemysłowy regulator temperatury, znany mi z pracy, bo mamy ich w maszynach sporo.

Po poszukiwaniach konstrukcji która mnie zadowoli wybrałem produkt. Ponieważ nie chciałem byle czego to jest to układ tak z średniej półki cenowej bo za 240zł. No ale ma za to kompaktowe wymiary, sporo funkcji, i Autotuning. Czyli wszystko co chciałem mieć. Na Allegro można co prawda kupić tanie regulatory za ok 170zł, ale to raczej najprostsze konstrukcje, bez żadnych udogadniaczy, dobre do starego pieca CO. Do tego doszło jeszcze kilka innych elementów jak przekaźnik bezpieczeństwa w postaci RM84. Odcina zasilanie grzałki gdyby SSR dostał zwarcia, lub temperatura przekroczy 170°C, no i sam SSR. To też drogi element (40-60zł) no to postanowiłem spróbować sobie naprawić uszkodzony który leżał w pracy u elektryka, i w ten sposób kosztował mnie on ok 5zł.

Ogólnie koszt całej zabawy zamknął się w okolicy chyba 400zł.

Drogo ??!!

Może i tak, ale układ jest zrobiony schludnie i na fabrycznych częściach, no i ma funkcje które samemu ciężko, a przynajmniej praco chłonie byłoby zaimplementować w całkowicie własnej konstrukcji.