Тюнинг, доработка ЗУ Версия5-Профи от asd-f

[asd-f]

Всем привет! Меня зовут Вячеслав.
Тема создана специально для обсуждения вопросов ремонта и доработки зарядных устройств этого раздела форума.

В этом посте я привожу свои изыскания по доработке для Версии 5 ЗУС.
[b-b] Пусть это будет тюнинг от Славы.[/b-b]
Все приведенное ниже носит рекомендательный, но не обязательный характер.
Принимая самостоятельное решение что-либо повторить, рекомендую повторять все, и сразу. Только в этом случае достигается положительный эффект.
Что-либо гарантировать можно лишь в том случае, если перечень доработок выполнен квалифицированным специалистом либо автором этой темы. Автор данной темы не несет ответственности за ваши действия.
По понятным причинам некоторые особенности топологии и схемы изменений тут не публикуются.

1. Если у вас при работе ЗУ v5 возникают резкие щелчки, вентилятор издает неприятные слуху звуки, а при выключении устройства из сети вентилятор увеличивает свои обороты, то есть решение указанной ситуации.
Следует добавить конденсаторы 220 мкФ x 25 (x35В) 2 шт., а также для защиты оптопары PC817 от переходных процессов вход-выход через межобмоточную емкость трансформатора (transient response) конденсатор 1000 пФ х 2 кВ (синего цвета) как на фото:



upd: Версия 7 ЗУС уже содержит конденсаторы по питанию, за исключением синего конденсатора 1000пФ.

[b-b]2. Если у вас возникают артефакты на LCD экране[/b-b], то 220 мкФ х35 В частично решат проблему. Так-же следует добавить конденсатор 0.1 мкФ типоразмера 0805 на крайние два вывода дисплея 1-2 выводы. При этом, провода от дисплея до разъема 7,8,9,10 (D0...D4) необходимо откусить в непосредственной близости от модуля дисплея, их можно оторвать до разъема, так получится жгут из двух частей как на фото.



[b-b]3. Для защиты  MOSFETa в синхронном выпрямителе добавляем диод SR3100 || 220 пФ х 1кВ + 10 нФ х 1кВ || 470 Ом || (по желанию) 1.5KE47A как на схеме:[/b-b]
10 нФ CBB81 или дисковый керамический, 470 Ом 2..5 Вт.

upd: Версия 7 ЗУ так-же дополнена снабером.

[b-b]3.1 Режем полигон как на картинке. [/b-b]Соединяем в одной точке- в районе разрядных ключей 2505 (видна напайка).

upd: в версии 7 ЗУ уже разделен полигон на части.

Белый провод дает питание на IR1167A от дежурного источника (должно быть порядка 12 В)
Это защищает от пробоя IR1167A по питанию (так как в оригинале питание взято от +АКБ), и N-канал MOSFETa от пробоя высоким напряжением. Так-же делает стабильным питание 1167A при  работе с дохлыми АКБ или АКБ с напряжением ниже 10 В. (ниже 10.5 В питания 1167A не выдает импульсы на затвор IRFB4410Z и тот дохнет ( и может утянуть за собой FSFA2100).
Кстати, у ранее устанавливаемого 2505 предельное напряжение изоляции Затвор-Исток составляет всего 16 Вольт. По этому я рекомендую вместе с резкой полигона вместо 2505 установить  IRFB4410 (100 В Сток-исток, 20 В затвор-исток).
Установка IRFB4410 или IRFB4110 (отличаются емкостью затвора) требует снижения сопротивления в цепи питания IR1167A до 1 Ом.
upd: В новой версии 7 ЗУ установлены рекомендованные транзисторы, однако питание IR1167A "из даташита".

[b-b]3.2 Догрузка источника питания и, возможно, доработка трансформатора дежурки, [/b-b]дабы у нас всегда было питание 1167А близкое к 12 В.
Для этого, нам необходим резистор 240 Ом 2 Вт, который мы подключаем к конденсатору 220 мкФ х 35 В, тому, что ближе к трансформатору источника дежурного питания.
Далее необходимо убедится в том, что наше 12 В на втором 220 мкФ х35В у нас есть и не проседает ниже 11 В при подключенном вентиляторе.
Включаем в сеть ЗУ (будьте осторожны, там везде у автора ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!!!) с одетыми контактами вентилятора на клеммы (наличие АКБ и дисплея не важно), те, что ближе к малому трансу.
Измеряем напряжение на контактах нашего вентилятора. Должно быть не ниже 11.5 В.
Если ниже, то это плохо. 1167А может попроситься в ведро вместе с 4410, 2505 и FSFA2100 так как последняя очень не любит когда дохнут первые три элемента.
Берем, осматриваем внимательно малый трансформатор. У него по стороне ближе к нашим 220х35В есть заметный провод уходящий вниз к контакту минус первого конденсатора 220 мкФ х 35 В.
Мы его достаем и режем. Трасн выпаивать из платы не надо! Доступ к этому концу есть. Поддеваем с другой стороны верхний виток, и вытаскиваем половину и еще половину, и так-же два раза.
Восстанавливаем соединение. Таким образом у нас стало меньше на 2 витка обмотки, с которой TOP254 (-58) бдит за напряжением, а на нашей 12 В обмотке напряжение немного поднимется, как нам и надо, до 12 В.

upd: В версии 7 зу автор не использовал питание синхронного выпрямителя от источника дежурного питания, поэтому транс дежурки не нужно трогать.

[b-b]3.3 замена Rmot на 4,7 кОм[/b-b], поскольку ранее устанавливался 15 кОм (маркировка 1502).
Это уменьшает затягивание импульса в затвор 4410, как только 1167А увидела отрицательный уровень сток-исток.
upd: в версии 7 зу резистор (надеюсь) ус ановлен правильный.

[b-b]4. Доработка включения 2505 (защита от переполюсовки АКБ) [/b-b]сводится к подключению его затвора через резистор сопротивлением 2...10 кОм к шине +АКБ, при этом управляющие транзисторы 6G SOT23 2 шт. необходимо удалить, а параллельно затвор-исток включить стабилитрон с напряжением стабилизации 12В например BZV55-12 и конденсатор 0.1 мкФ.
4.1 Дорожку от Атмеги в сторону удаленных 6G необходимо отрезать как на картинке или ближе к выводам атмеги.

upd: В версии 7 зу автор исправил (надеюсь) алгоритм управления 2505.

После этого потребуется коррекция цепи измерения напряжения. У автора ЗУ заложена программная калибровка измерительных цепей. Как?- вопрос к А. Сороке.
С не калиброванным измерением алгоритм уходит в  длинные паузы  между пачками.
По незнанию, сначала мной было добавлено 20 кОм в параллель к нижнему по схеме резистору делителя (там-же стабилитрон есть) измерения напряжения. Позднее, откалибровал по мануалу.

[b-b]5. Защита Atmega. Резистор R50 желательно увеличить до 2.2 кОм,[/b-b] а дорожку от него в сторону Атмеги разрезать и в порез включить 1 кОм. Вход атмеги 36 соединить с GND через 0.1 мкФ. R50 - сопротивление 1 кОм с Сток разрядного (на лампочку) MOSFETа.

[b-b]6. Замена резистора R030 цепи защиты FSFA2100 по току на R050 (50 миллиОм).[/b-b]
Это связано с тем, что импульсный ток выходного каскада FSFA2100 по даташиту составляет 33 А. Такой ток на штатном 30 миллиОм создаст падение напряжения в 1 В, что приведет к уходу в защиту (AOCP) FSFA2100. Это при холодном корпусе, а при нагретом, предельный ток должен быть еще ниже.

[b-b]7. Фильтрация сигнала управления [/b-b] заключается в установке конденсатора 10 нФ на выводы 3-4 PC817A, а также 10 нФ к выводам FB-SG FSFA2100, либо как на картинке 22 нФ по варианту А. Сороки.
[b-b]7.1  Фильтрация сигнала ограничения по напряжению[/b-b] заключается в установке конденсатора 1 мкФ на выводы 1-2 PC817C.


подробнее описано тут https://electrotransport.ru/index.php?msg=1179128

Приведу фото двух FSFA2100:
НЕ ОРИГИНАЛ (внутри FSFR2100):

ОРИГИНАЛ FSFA2100 F выгравирована иначе, шрифт другой.
Схемы включения практически идентичны FSFA2100 и  FSFR2100, при этом рабочая частота FSFR2100 при том-же Rt ниже на порядок. Ставить FSFR2100 на место FSFA2100 нельзя.

Вопросы в РФ по ремонту-тюнигу (модернизации) можно направлять мне в почту mydatamail на yandex  ру
Есть FSFA2100 для ремонта.
Вячеслав.
либо в РБ Александру alvlmoskalchuk на gmail тчк com

Спасибо, что дочитали до этого места =).

Тут благословение автора ЗУ
...
всвязи с загруженностью на основном месте работы, а так-же поддержки производителя, сроки  возросли.

[Alexguyfromby]

Про доработку ЗУ 5 версия:
1. Привести в порядок дежурный БП - порядок приведения зависит от диагноза, минимум добавить емкости(220 мкФ 35В(50В)) по 12В и 18В. На время работ по приведению дежурного БП в порядок выпаять Q1(IRFR9024) или замкунуть выводы 1,2 оптопары U4 (PC817C) для избежания неприятных моментов с FSFA2100(U7), потому что отсутствие питания 18В в нужный момент приведет к отсутствию всех защит ну и конечно же к выходу из строя данной микросхемы, а так, микросхема даже пускаться не будет.
2. Если у кого-то "крокозяблы" на ЖК - возможен где-то непропай  или дефект печатной платы - земленная перемычка по рекомендации А.В. Сороки или разделение земель по постам SanSanich
3. Если в синхронном выпрямителе стоит IRL2505(Q5) - заменить его на IRFB4110 или с лучшими параметрами

[AlexAi]

Моё мнение, что тему начали с конца.
Зачем человеку дорабатывать ЗУ если у него оно работает без проблем?

Необходимо определиться, зачем нужны доработки. Это как тюнинг или для получения хоть какой-то работоспособности зу?
То есть необходимо описание:
1. Как должно работать устройство.
2. Как оно работает у вас.
3. Что нужно минимально сделать чтобы ЗУ соответствовало пункту 1.

[Alexguyfromby]

Моё мнение, что тему начали с конца.
Зачем человеку дорабатывать ЗУ если у него оно работает без проблем?

Необходимо определиться, зачем нужны доработки. Это как тюнинг или для получения хоть какой-то работоспособности зу?
То есть необходимо описание:
1. Как должно работать устройство.
2. Как оно работает у вас.
3. Что нужно минимально сделать чтобы ЗУ соответствовало пункту 1.

Алексей, приветствую!
ЗУ работоспособны и исправны в том случае, если они соответствует инструкциям по эксплуатации автора, если не так, то начинаем анализ, думаем, допиливаем, [b-b]но при этом всём не забываем что это импульсное зарядное устройство а не блок питания со стабилизацией тока и напряжения[/b-b]!!!!

[Alex_Soroka]

обновлено 22 сентября 2017 года.
ВНИМАНИЕ !!!
читать тут:
https://electrotransport.ru/index.php?topic=47378.msg1179128#msg1179128

Про доработку ЗУ 5 версия:
1. Привести в порядок дежурный БП - порядок приведения зависит от диагноза, минимум добавить емкости(220 мкФ 35В(50В)) по 12В и 18В.

уже установлены серийно.

2. Если у кого-то "крокозяблы" на ЖК - возможен где-то непропай  или дефект печатной платы - земленная перемычка по рекомендации А.В. Сороки

уже установлены серийно. а в новой разводке плат(с июля 2017) этого не потребуется.

3. Если в синхронном выпрямителе стоит IRL2505(Q5) - заменить его на IRFB4110

IRFB4110 уже установлены серийно, с апреля 2017

4. Заменить конденсаторы С8 и С50 (0,68мкФ 250В) на конденсаторы суммарной емкостью не менее 1 мкФ на напряжение 400В, лучше 630В,

Это лишнее, и это приведет к пересмотру режима работы FSFA2100 в сторону более высокой частоты преобразования. 250в - выдает программа расчета, так что требование 630в - я считаю лишним.


меня часто спрашиват что я, как разработчик, одобряю из первого поста этой темы а что нет.
Вот ниже мои ответы:

1) "конденсатор 1000 пФ х 2 кВ (синего цвета)"
не одобряю, он добавляет утечки АКБ---сеть 220в и может привести к проблемам.

2) "Добавляем диод SR3100 || 220 пФ х 1кВ + 10 нФ х 1кВ || 470 Ом"
одобряю. с июля 2017 ставится серийно.
"...Следует добавить конденсаторы 220 мкФ x 25 (x35В) 2 шт."
одобряю. ставятся серийно.

3) питание 1167 от дежурки - НЕ ОДОБРЯЮ.
это про "Режем полигон как на картинке." - НЕТ !
питание 1167 во всех даташитах рассчитывается как достаточное от питания "от импульсов выпрямления" вторички. Нигде нет "питаем от отдельного БП".

4) мои доработки про "путь земли" обязательны.
https://electrotransport.ru/index.php?topic=43739.msg1107788#msg1107788
( ставится серийно )
и
https://electrotransport.ru/index.php?topic=43739.msg1113338#msg1113338
...только тут резистор из диапазона 4.7к...........5.1к Ом можно ставить (проверено опытами на плохих акб).

5) можно сделать:
"4. Доработка включения 2505 (защита от переполюсовки АКБ)"
но надо перекалибровать ЗУ.

6) можно сделать, но необязательно:
"5. Защита Atmega. Резистор R50 желательно увеличить до 2.2 кОм,"

мои осциллограммы с серийного изделия:
https://electrotransport.ru/index.php?topic=47378.msg1128333#msg1128333

мои комментарии о применимости ЗУ Версия5:
https://electrotransport.ru/index.php?topic=47378.msg1119619#msg1119619

[asd-f]

4. Заменить конденсаторы С8 и С50 (0,68мкФ 250В) на конденсаторы суммарной емкостью не менее 1 мкФ на напряжение 400В, лучше 630В,

Это лишнее, и это приведет к пересмотру режима работы FSFA2100 в сторону более высокой частоты преобразования. 250в - выдает программа расчета, так что требование 630в - я считаю лишним.

Ваши расчеты произведены для Resonant-Converters-LLC-Design-Tool-for-FSFA-Series. Однако, использование FSFA2100 в этом режиме требует двухполупериодного выпрямления (обмотка со средней точкой, либо Current Doubler, либо диодный мост).
При этом, вы не скрываете того, что FSFA2100 используется вами в режиме обратно-ходового преобразователя с синхронным выпрямителем обратного хода.
Приведите осциллограммы напряжения на конденсаторе Cb для подтверждение ваших расчетов.

[Alex_Soroka]

Ваши расчеты произведены для Resonant-Converters-LLC-Design-Tool-for-FSFA-Series.

да, выполнены рекомендованной программой.
И ею-же выполнен уточняющий расчет, после того как мне изготовили и ПРОМЕРИЛИ мои трансы для серийного изделия Версия5. Надеюсь, мне не надо говорить, что сначала делается расчет, потом изготавливается транс, а уже потом по проге корректируется обвязка FSFA2100?

Я сказал что хотел - больше спорить не намерен.

Я вообще В ЭТОЙ ТЕМЕ не намерен спорить - это ваши идеи и вы их сюда пишете.
Я высказываю своё мнение как разработчика.

Добавлено 27 Июн 2017 в 10:33

а также для защиты конденсатор 1000 пФ х 2 кВ (синего цвета) как на фотo

ВНИМАНИЕ! данный конденсатор НЕ ПРЕДУСМОТРЕН производителем микросхем!
он отстуствует в даташите на "типовые решения".
Установка конденсатора это ваш риск.

[Alexguyfromby]

4. Заменить конденсаторы С8 и С50 (0,68мкФ 250В) на конденсаторы суммарной емкостью не менее 1 мкФ на напряжение 400В, лучше 630В,

Это лишнее, и это приведет к пересмотру режима работы FSFA2100 в сторону более высокой частоты преобразования. 250в - выдает программа расчета, так что требование 630в - я считаю лишним.

Ваши расчеты произведены для Resonant-Converters-LLC-Design-Tool-for-FSFA-Series. Однако, использование FSFA2100 в этом режиме требует двухполупериодного выпрямления (обмотка со средней точкой, либо Current Doubler, либо диодный мост).
При этом, вы не скрываете того, что FSFA2100 используется вами в режиме обратно-ходового преобразователя с синхронным выпрямителем обратного хода.
Приведите осциллограммы напряжения на конденсаторе Cb для подтверждение ваших расчетов.

Вячеслав(asd-f), приветствую!
сделайте следующее, если Вас не затруднит, поднимите выводы вторички трансформатора от платы и к выводам подключите обычный диодный мост на тех же КД213 или на мощных диодах Шотки плюс моста соответственно подключите к + АКБ, а минус моста к минусу - истоки Q5,Q10.
Если ЗУ будет работать лучше  и качественнее, то цель близка(найдена), в противном случае будем искать дальше
а насчет нападок на  Resonant-Converters-LLC-Design-Tool-for-FSFA-Series, то думаю, что инженеры fairchild semiconductor и программисты не просто свой хлеб едят и сделали это небольшой файлик для расчета, чтобы люди не искали кошку, а попросту пользовались их продуктами данной фирмы(облегчили себе жизнь), особо не вдаваясь в теорию....

[asd-f]

Вячеслав(asd-f), приветствую!
сделайте следующее, если Вас не затруднит, поднимите выводы вторички трансформатора от платы и к выводам подключите обычный диодный мост на тех же КД213 или на мощных диодах Шотки плюс моста соответственно подключите к + АКБ, а минус моста к минусу - истоки Q5,Q10.
Если ЗУ будет работать лучше  и качественнее, то цель близка(найдена), в противном случае будем искать дальше
а насчет нападок на  Resonant-Converters-LLC-Design-Tool-for-FSFA-Series, то думаю, что инженеры fairchild semiconductor и программисты не просто свой хлеб едят и сделали это небольшой файлик для расчета, чтобы люди не искали кошку, а попросту пользовались их продуктами данной фирмы(облегчили себе жизнь), особо не вдаваясь в теорию....

Я не хочу пробовать идти по заведомо ложному пути. С резонансными ИП знаком не по-наслышке. И так понятно мост поможет FSFA2100 войти в режим, но приведет к снижению эффективности ЗУ.
В ближайшее время будет добавлен супрессор для защиты Сток-Исток (Vds) MOSFETa в синхронном выпрямителе от перенапряжения. см. зеленый канал (измерено относительно ИСТОКА (S) MOSFETa) на фото:


Синий канал это напряжение на выходе FSFA2100 (вывод 10) относительно минуса сетевого фильтра.
Желтый канал это напряжение Затвор-Исток (измерено относительно ИСТОКА (S) MOSFETa). Положительный потенциал открывает ключ и ток течет в нагрузку т.е. в АКБ. При этом напряжение на открытом N-канале отрицательное, на закрытом - положительное относительно Истока (S).
upd: Все подключения щупов с помощью "Козьей ножки" с длиной 7...10 мм.
О результатах сообщу.

[elektrik897]

В ближайшее время будет добавлен супрессор для защиты Сток-Исток (Vds) MOSFETa в синхронном выпрямителе от перенапряжения.

Скорее всего, ток пробоя супрессора должен потечь в сторону, противоположную заряду - этот импульс будет разряжать АКБ. КПД заряда может снизиться. ИМХО.

[asd-f]

В ближайшее время будет добавлен супрессор для защиты Сток-Исток (Vds) MOSFETa в синхронном выпрямителе от перенапряжения.

Скорее всего, ток пробоя супрессора должен потечь в сторону, противоположную заряду - этот импульс будет разряжать АКБ. КПД заряда может снизиться. ИМХО.

Это в том случае, если он будет установлен Сток-Исток Mosfeta в синхронном выпрямителе. Но я вам об этом не говорил.
Супрессор будет включен через диод непосредственно к вторичной обмотке трансформатора.

[Alexguyfromby]

В ближайшее время будет добавлен супрессор для защиты Сток-Исток (Vds) MOSFETa в синхронном выпрямителе от перенапряжения.

Скорее всего, ток пробоя супрессора должен потечь в сторону, противоположную заряду - этот импульс будет разряжать АКБ. КПД заряда может снизиться. ИМХО.

Это в том случае, если он будет установлен Сток-Исток Mosfeta в синхронном выпрямителе. Но я вам об этом не говорил.
Супрессор будет включен через диод непосредственно к вторичной обмотке трансформатора.

Объясните мне, пожалуйста, для чего это нужно-гасить обратный импульс(энергию трансформатора, запасенную от нижнего ключа)?

[AlexAi]

[user]Alexguyfromby[/user], чтобы не пробить фет синхронника.

[asd-f]

Супрессор будет включен через диод непосредственно к вторичной обмотке трансформатора.

Объясните мне, пожалуйста, для чего это нужно-гасить обратный импульс(энергию трансформатора, запасенную от верхнего ключа)?

Дорисуйте на картинке что вы имеете ввиду, я поясню. Полагаю вы путаете обратный и прямой импульсы.

[Alexguyfromby]

Можете дать картинку с осциллограммой, где будет виден полный период работы FSFA? плюс напряжение на вторичку- или акб и напряжения сток исток Q5 относительно истока

[asd-f]

Установка супрессора с диодом решила проблему с перенапряжением сток-исток полевика в синхронном выпрямителе.

[Alexguyfromby]

Установка супрессора с диодом решила проблему с перенапряжением сток-исток полевика в синхронном выпрямителе.

Покажите, пожалуйста, это схемное решение на схеме зу и фото как реализовано. Как это повлияло на работу устройства как зарядного?

[elektrik897]

Покажите, пожалуйста, это схемное решение на схеме зу и фото как реализовано. Как это повлияло на работу устройства как зарядного?

Диод и супрессор анодами друг к другу, диод направлен в сторону синхронника, параллельно вторичной обмотке.