Вторая часть заметки по инверторам, пока довольно короткая. В этой части собраны наработки по ремонту инверторов с чистым синусом — UKC на 400 Вт и Sunyima 500/1000W.

Как уже писал в прошлый раз, до заказа транзисторов с Aliexpress протестировал спаленные инверторы с чистым синусом на уцелевших транзисторах с солнечных инверторов. Sunyima запустился нормально — я не гонял под полной нагрузкой, так как инвертор лежал разобранный и без каких-либо радиаторов на транзисторах. UKC запускался — правда, иногда не с первого раза, сходу вставая на защиту, но иногда на выходе начинало плавно расти напряжение — доходя при этом почти до номинала, но потом сбрасывалось до нуля и начинало расти заново. Проявлялось это как на холостом ходу, так и на подключенной 40 Вт лампочке. На тот момент отложил все и стал ждать транзисторы.

По приезду транзисторов прежде всего запаял все в Sunyima — он был наименее проблемным и его можно было максимально быстро собрать. Что ж, полученных с Ali ВВ-транзисторов FNF18N50 хватило на 1-2 включения даже без нагрузки; далее — пробой. Мало того, пробой потянул за собой плату модуля контроллера синуса — «сердце» инвертора. Что ж, дешевая рыбка…

В Sunyima (как в этом, так и в купленном ранее на замену этому — специально разобрал и проверил) в качестве модуля используется нечто без названия на контроллере XCL1719. В интернете информации минимум — чье-то видео по тестированию модуля на youtube и тред на одном форуме, где идет упоминание данного контроллера. Забегая вперед, согласно одному из комментаторов — «XCL1719 = 8-Bit Intelligent Analog Flash Microcontrollers».

При включении светодиод на модуле мерцал, напряжение питания просаживалось. Быстрая прозвонка полупроводников на модуле показала выход из строя транзистора Q15. Заменил, прилепив такой же, но в обычном корпусе из заказанного ранее набора маломощных транзисторов. Модуль перестал просаживать питание, так что начал копать дальше, выискивая новые неисправности. Один из драйверов TF2106M оказался пробит — входы звонились между собой. Отпаял, начал проверять второй — на входе есть ШИМ, на выходе — тишина.

Начал вырисовывать прохождение сигнала от МК к драйверу, результатом чего и стала схема выше. Как выяснилось, в линии первого драйвера сигнала не было вплоть до выхода МК.

Однако еще до того я сделал разъемное соединение для модулей, что позволило поставить модуль от UKC (который был совершенно целый) в Sunyima. Модуль в UKC — уже известный EGS002 на EG8010, используемый в других инверторах от Sunyima. Почему тут используется никому неизвестный модуль на другом контроллере — загадка. Однако по сигналам и пинам они совпадают 100%, чем и воспользовался, что позволило убедиться в работоспособности остальной части инвертора.

Так или иначе, драйвера мертвые, а их цена на Али попоставима с ценой на новый EGS002, поэтому ремонт модуля не имеет смысла. Заказал несколько EGS002, жду. Однако надо что-то решить с высоковольтными транзисторами, ибо палить по модулю на каждую подделку не хочется. В том числе сменить и в НВ-части — это уже после экспериментов с модулями я занялся массовым тестированием транзисторов с Али, перепалив их в итоге все. То, что в Sunyima они пока почему-то выжили — случайность, их все равно надо менять на нормальные.

И вот уже вчера, перечитывая свои старые заметки по инверторам, я наткнулся на фразу в статье про ремонт TBE 1200W: «заменил сначала транзистор, взяв его с сгоревшего инвертора с синусом». Единственный такой инвертор, с которого я мог его снять — это UKC. Так не потому ли он сейчас постоянно уходит в защиту? Пересмотрел плату — но на ней штатно нет кучи компонентов, так что сложно сходу сказать, выпаял ли я там что-то. В дальнейшем можно будет вырисовать часть схемы вокруг низковольтной части — возможно, в обвязке я и позаимствовал что-то (есть одно подозрительное место).

Хотя, конечно, можно было бы забить на UKC и сделать с двух один: с UKC использовать EGS002 и пару выживших ВВ-транзисторов. Остается только вопрос по НВ-части, но это уже проще. С другой стороны, лишний инвертор в хозяйстве лишним не будет. В общем, дождусь модули и новые детали, а там посмотрим…

---

Пока делал ремонт Soyosource 1200W, снова немного позанимался инверторами 12/230. В этот раз меня интересовал небольшой модуль возле ШИМ-контроллера низковольтной части — ну и сам ШИМ-контроллер.

ШИМ-контроллер между UKC и Sunyima сделан на аналогичных микросхемах — SG3525A в первом случае и SG3525 во втором.

Модули отличаются, на Sunyima больше операционников в обвязке, но я эту часть пока не вырисовывал. ШИМ-контроллер управляет полевиками через эмиттерные повторители.

А вот питание контроллеров — это основное, в чем отличаются между собой инверторы.

У UKC на силовом трансформаторе сделана отдельная обмотка, стоит выпрямитель и дальше линейный стабилизатор делает питание для EGS002. ШИМ-контроллер питается напрямую от аккумулятора через кнопку на корпусе.

В Sunyima питание как ШИМ, так и EGS002 сделано отдельным БП — тем самым маленьким модулем. 2 независимых выхода, один через 78L12 питает ШИМ-контроллер и эмиттерные повторители, второй — опять же, через 78L12 (и подключенную к его выходу 78L05) — EGS002.

И во время вырисовывания схемы в процессе тестов выяснилось, что  78L12, питающий EGS002, находится в близком к пробитому состоянию. При этом он нагружал модуль БП, полевик на нем сильно грелся, но работал. Пробитый 78L12 выступал в том числе в качестве балластного резистора и на вход питания EGS002 в итоге приходило около 10В, что и обеспечивало работу.

---

Поменял 78l12, напряжения стали нормальные. Нормализовалась и работа инвертора. Ремонт был близок к концу, поэтому напоследок решил еще немного вырисовать часть вокруг оптопар:

Схему управления вентилятором не удалось вырисовать. Но:

• Эта часть питается от своей обмотки силового трансформатора.
• Вентилятор на 24В. Не вполне привычное напряжение.
• Возле выводов трансформатора есть термосопротивление.
• Вентилятор включается сразу при отборе высокой мощности через трансформатор, вне зависимости от нагрева, но обороты меняются в том числе в зависимости от нагрева.

Вероятно, ряд элементов расположен прямо под трансформатором, но без его выпайки вырисовать ту часть схемы проблематично.

Оптопары, как следует из схемы, стоят одна в цепи контроля тока через высоковольтные транзисторы + контроль их температуры, вторая — в цепи обратной связи для контроля высокого напряжения. Правда, в процессе измерений напряжение гуляло в вполне широком диапазоне — от 310 при нагрузке на мультиварку (400 Вт) и до 420 В на холостом ходу. Поднимается вопрос — работает ли обратная связь? Правда, на сейчас инвертор уже собран и работает вполне нормально, а напряжение в плюс-минус адекватных пределах, так что оставлю этот момент на будущее — возможно, как-то разберу второй Sunyima и померяю там.

Еще до сборки при тестировании на отдельных радиаторах отметил для себя бОльший нагрев той пары ВВ-транзисторов, что менялись (правда, не знаю на сейчас — грелись оба или какой-то один?). Нагрев умеренный, так что отметил, но не более того. Подозрительных деталей не выявил, схема плечей совершенно симметрична, так что вся разница — в происхождении транзисторов, новые с «Космодрома». Инвертор собрал, протестировал, все успешно работает — в том числе на близкой к номинальной нагрузке.

Еще стоит отметить довольно приличный нагрев транзисторов — особенно НВ — при тестировании мультиваркой. Нет, штатную готовку пищи они выдержат (там примерно 10 минут нагрев воды, а дальше поддержание температуры — т.е., цикличное включение / выключение), а вот насчет долговременной такой работы у меня сомнения. Отвод тепла идет через не особо массивные стенки корпуса, вентилятор обдувает в основном трансформатор и немного прогоняет воздух через внутренности, но транзисторам это помогает минимально. Попутно замерял падение на транзисторе контроля переполюсовки. При токе в 28А получилось 520 мВ, что дает нам примерно 18 мОм — что в целом вполне в порядке вещей для полевых транзисторов, с другой стороны — в даташите заявлено вообще 3,5 мОм. С третьей — это единственный алишный транзистор, который остался в инверторе. С четвертой — высокий ток он таки держит — возможно, не такая уж и подделка.

Так или иначе, падение на схеме защиты от переполюсовки выходит около 14 Вт при нагрузке около 400. Как-то многовато — да и дополнительный нагрев стоящих рядом НВ-транзисторов. В дальнейшем надо не забыть протестировать падение во втором инверторе. Update: протестировал. При 28,5А падение только 70 мВ, что дает 2,45 мОм сопротивление и падение мощности только 2 Вт вместо 14. Вывод — с Али пришел левак и надо менять на нормальный — а пока не гонять инвертор на большой мощности.

Осталось привести в порядок UKC и собрать его тоже. На момент написания НВ-часть полностью работает, ВВ-транзисторы запаяны, EGS002 поставлен из новой партии (получил недавно с Али — они чуть меньше в размерах. А старый ушел в Sunyima). Однако при включении после роста напряжения через несколько секунд EGS002 перезапускается. Похоже на срабатывание какой-то защиты — у EGS002 в алгоритме есть слежение за повышенным / пониженным напряжением, превышением тока и температуры — и тайминг как раз 3 секунды. В общем, буду копать в этом направлении. Некоторое неудобство в отладке доставляет еще то, что в отсутствие нагрузки по ВВ-шине низковольтная часть почти не работает, что приводит к пропаданию питания на EGS002, который питается от того же силового трансформатора (вспоминаем Sunyima, где есть отдельный БП для этих целей). Лечится добавлением небольшой нагрузки на ВВ-шину.

В целом, разглядывая 2 этих инвертора, сделанных по подобному принципу, какие отличия хочется отметить:

• Максимальная удешевленность и неаккуратность конструкции у UKC. Sunyima пусть тоже Китай, но сделан как-то более «взросло». Если у UKC часть деталей не запаяна в силу того, что плата, возможно, рассчитана на несколько моделей, то некоторые детали запаять просто «забыли». Например, не было оптопары обратной связи в НВ-части (!!!). Т.е., ШИМ-контроллер молотил на полную все время. При этом обвязка для оптопары распаяна. Запаял PC817, после чего напряжение стало стабильно держаться на уровне 371В.
• То же самое вокруг схемы защиты от переполюсовки — технически на плате UKC она предусмотрена — и даже лучше, чем у Sunyima, так как запараллелены 3 транзистора, что дало бы меньшее падение на них. Однако транзисторов нет, «минус» входа подключен напрямую. При этом обвязка транзисторов — пара резисторов — присутствует, просто подключены «в никуда».
• Есть возможность в том числе и установки большего числа транзисторов в НВ-части. Возможно, для более мощных моделей инвертора.
• Отсутствует стабилизатор питания у ШИМ-контроллера НВ-части. Место под него есть, но стоит перемычка.
• Сэкономили на диодах (или стабилитронах?), шунтирующих затворы ВВ-транзисторов.
• Диоды в ВВ-части без какого-либо охлаждения — там это конструктивно не предусмотрено.
• Не запаян разрядный резистор в ВВ-части.
• Упомянутые ранее отличия в питании EGS002: отдельный БП в случае Sunyima, питающий как EGS, так и НВ ШИМ — и просто отдельная обмотка с парой линейных стабилизаторов в случае с UKC.
• 2 терморезистора в Sunyima — на трансформаторе и на радиаторе. Есть схемы обратной связи, управляющие НВ ШИМ-контроллером и вентилятором. В противоположность этому — одинокий SMD-терморезистор на плате (!) в UKC, включающий вентилятор. Но — да, что интересно, именно в UKC задействована часть в EGS002, контролирующая вентилятор. В Sunyima, несмотря на наличие соответствующих пинов в модуле с XCL1719, пины даже не были припаяны к плате, а управление вентилятором полностью автономное.
• Под питание вентилятора в Sunyima сделана отдельная обмотка на силовом трансформаторе. Возможно, используются похожие модели трансформаторов, просто в одном случае решили использовать обмотку под питание EGS, во втором — вентилятора.
• Модули НВ ШИМ-контроллера, хоть и сделаны на одной микросхеме — SG3525 — в остальном отличаются. В UKC он более простой, с одним дополнительным ОУ и меньшим числом выводов. В Sunyima операционников 3.

---

Update:

В общем, я так и не понял, как эта магия работает. В UKC я перетрусил выходные конденсаторы с подозрением на то, что работа инвертора рубится при повышении напряжения из-за того, что обратимо пробивается какой-то из них. Без изменений: через несколько секунд после начала роста напряжение сбрасывается до нуля, а через несколько циклов EGS002 начинает сигналить то про превышение напряжения (которое он сам же и формирует), то про заниженное (реже). Из того, что еще пробовал — шунтировал резистор контроля тока через ВВ-транзисторы; поменял подстроечник обратной связи и перепроверил все остальные детали в этой цепи.

Однако заметил один фактор: если выкрутить выходное напряжение пониже — то обычно работа нормализуется. Если потом повышать, то сбой происходит где-то после 200В (что еще давало повод думать, что проблема в выходной цепи).

Однако с магией столкнулся позже. С нижней стороны платы припаяны 2 керамических конденсатора по 0.1 мкФх630V — непосредственно возле выводов транзисторов ВВ-части. Одним выводом к +370В, вторым — к истокам нижнего плеча — фактически, на их общую точку, которая подключена к токоизмерительному резистору (почему туда, а не на -370В — не знаю). Фактически, 2 параллельно соединенных конденсатора на расстоянии в 4 см друг от друга и висящих практически параллельно питанию. Так вот, проблема исчезала, если отпаять дальний от выпрямителя конденсатор. Предположив, что проблема с ним — поставил на его место конденсатор со второго плеча — проблема вернулась.

В итоге переставил конденсатор параллельно электролиту на выходе выпрямителя — так и работает. Инвертор нагружал почти до 300 Вт, дальше идет срыв работы. Не помню, нагружал ли его раньше на мультиварку; если да — то пока нет идей, что приводит к сбоям. Возможно, их природа и магия с конденсатором имеют общие корни.

Пока заказал новые входные клеммы с Али взамен снятым. В принципе, инвертор вполне можно использовать для питания отопительного котла или чего-то такого. Возможно, в будущем появятся еще идеи насчет устойчивости его работы.