Попалось мне в ремонт вот такое интересное устройство - преобразователь постоянного напряжения 48 Вольт в переменное 220 Вольт 50 Гц. Применяется, как вы уже поняли, для питания бытового оборудования через розетки в вагоне на стоянке, от аккумуляторов. Мощность этого аппарата около 5 кВт! То есть от него запросто можно и электроплиты и чайники запитывать.
Вообщем-то неисправность тут простейшая и описывается в пару строк, статью решил написать больше для обзора, ну и походу дела отремонтируем.
Преобразователь интересен тем, что он отечественного производства. Не советского, а уже современного, вот и посмотрим как у нас реализуется импортозамещение в данной отрасли.
Принесли мне его вот в таком открытом состоянии, да у него и нет крышек, так как встраивается в шкаф с электрооборудованием. Несмотря на сложность конструкции, структура у него такая же, как и у обычного автомобильного преобразователя 12\220. Сначала 48 постоянки преобразуется в 300 Вольт постоянки. На фото я подписал плату с этим DC/DC. На ней куча синих конденсаторов отечественного производства.
А под ней мост на хороших мощных транзисторах IRFP4568 буржуйского производства фирмы Infineon Technologies. Видимо когда это проектировалось, проблем с их приобретением ещё не было. Будем надеяться, что китайские друзья напечатают что нибудь подобное, когда понадобится.
Особого внимания заслуживает трансформатор, на который работает этот транзисторный мост. Этот явно отечественного производства, причём очень качественный. Первичка, как видно, намотана шинами включенными в параллель, токи то не маленькие требуются при такой мощности. Сердечник сделан из какого-то очень непонятного материала. Похож на металл, но не металл. Да и металл на таких частотах не сможет работать. Скорее всего какой-то очень специализированный феррит. Я такого ещё не встречал, может спецы подскажут.
Забегая вперед покажу что творится на первичной обмотке. Частота 18.5 кГц. Не так и много по нынешним меркам.
Ну дальше повышенное до 300 Вольт напряжение со вторички трансформатора идет на выпрямитель. Он на другой стороне. Дополнительно на плате выпрямителя схема контроля напряжения и ещё чего-то. Диоды откручивать не стал, понятно что тоже какие-то мощные.
А сглаживающие конденсаторы почему-то установили на другой стороне блока и к ним идут дополнительные провода от выпрямителя. Как-то не очень хорошее решение, но как уж есть. Неисправность данного преобразователя очень банальна и заключается в потере ёмкости этой батареи конденсаторов. Преобразователь не может стартануть под нагрузкой.
Тут 12 конденсаторов 330 мкф каждый соединенных параллельно, итого 3960 мкФ, а на самом деле осталась только половина.
Ну, что ж, любимое дело всех мастеров менять дутики. Тут конечно пришлось повозится, плата обильно залита лаком и выводы загнуты со стороны пайки. Да и сами конденсаторы приклеились к плате на лак. Но зато вдоволь напаялся, а то в современных ремонтах ткнул пару раз паяльником и готово.
Конденсаторы решил менять все, чего уж мелочится. Родные были на 400 Вольт, новые взял с запасом - 450. Хуже не будет. Не стал заморачиваться с поиском суперфирменных, так как по опыту могут ещё хуже подсунуть. Приобрел такие, вполне посредственные китайские. Емкость немного занижена, но я за последние годы не встречал ни одного электролита, что бы емкость была не ниже номинала.
Контрольный замер всей батареи. Чуть отстает от расчетной емкости в 3960 мкФ, но не критично. Кстати, поставил параллельно батарее четыре штуки пленочных. Ну для разгрузки электролитов на ВЧ. Лишними не будут.
На этом ремонт закончен. А я продолжу обзор. Перемещаемся на другую сторону преобразователя. Тут всё подписано. С выпрямителя 300 Вольт, через дроссель (прямо как в ламповой технике раньше было) идет на ещё один преобразователь который и превращает постоянку в нужную нам переменку частотой 50 Гц.
Этот DC/AC тоже собран по схеме моста и тоже на супер быстрых импортных транзисторах K75H603 . Не дай Бог, если придется в наше время искать им замену. На али конечно полно предложений, но кто сталкивался тот знает. Прокладки под транзисторами керамические.
Опять же заинтересовал трансформатор. Если в первом преобразователе частота была высокая и габариты его понятны, то тут вот такой. И это 50 Гц! 5 КВт напоминаю. Материал сердечника вообще не видно. Конечно, я понимаю, что тут транзисторы работают в ключевом режиме и синусоида как-то с помощью ШИМа формируется, но всё равно габариты (маленькие) впечатляют. А может это и не трансформатор, а дроссель? Но обмоток то несколько. Короче, без схемы я тут в тупике. Надеюсь в комментариях спецы пояснят.
Ну и на выходе всего этого дела стоит сетевой фильтрующий конденсатор Made in Germany. Ну эти то без проблем и у нас можно найти.
А заведует всем эти хозяйством аж два микроконтроллера на двух платах, каждая для своего преобразователя. Контроллеры тут простенькие, Atmega, так что, если что, "из любой стиралки можно вытащить", как стебутся над нами на западе.
Ну и в заключении запустим этот аппарат для проверки. К сожалению, у меня нет мощного источника постоянного тока, поэтому в качестве нагрузки поставлю стоваттную лампочку. Напряжение на выходе почти как в аптеке 223 Вольта.
При этом потребление от лабораторника 3.4 Ампера (у меня тут два канала запараллелено). Получается мощность 165 Ватт. Из них лампочка 100, а 65 на собственные нужды. Ну о КПД тут судить сложно, может и при 5 киловаттах, на собственные нужды так же будет 65 Ватт тратится.
Посмотрим осциллографом на выходе. Идеальная синусоида. Красивее чем в розетке. Так что в вагоне с таким преобразователем можно смело втыкать в розетку даже самую требовательную аппаратуру.
Вот такое чудо отечественной электроники. Я без сарказма, аппарат действительно внушает доверие, жаль только элементная база полная солянка получилась.
На этом всё. Всем спасибо за внимание. До новых встреч.
В ремонте помогали
Мультиметр UNI-T UT171
Осциллограф FNIRSI DSOXP180