Inuti servoförstärkare Omron R88D-KN04H-ECT

[arvidb]

Jag köpte en sån här servoförstärkare på Ebay:

Alan-KN04H-front.jpg

Den har två strömförsörjningar: L1C & L2C för "control power" (för all logik, display med mera) och L1 & L3 som motorkraft. Styrning via EtherCAT.

Den såldes som "ny aldrig använd" men visade sig stendöd (jag fick pengarna tillbaka). Såklart måste den skruvas isär och undersökas! Rätt cool design (vänstra kortet satt alltså över det andra - man ser kontaktdonet i övre ytterkanterna):

SAM_3119.jpg

Något ledsen kondensator (glättning för L1C & L2C):

SAM_3121.jpg

Nåt otrevligt har uppenbarligen hänt vid likriktarbryggan. Och F503, den lilla svarta säkringen, är av.

SAM_3120.jpg

Vad har hänt tror ni?

SAM_3122.jpg

Primärswitcharen är en TNY277. Transformatorn ser lite ledsen ut? Primärlindningen mäter 1,5-2 Ω nånting (svårt att få ett stabilt värde, p.g.a. kondensator?). Den stora ledsna kondensatorn C573 visar oändligt vid ohmmätning (efter bortlödning).

Vad är komponenten som det står TSS2P på, bredvid kontaktdonet för strömförsörjning? Den har beteckningen R571 på kretskortet och sitter i serie mellan L1C och igången på likriktaren. Ohmmätning ger ca 10 Ω.

[breflabb]

Skulle tippa på överspänning eller åska. Lytarna sväller av längre tids överspänning.
Men om trafon och IC-en har häsat adjö då har nog åskan varit på besök.
"Aldrig använd" vilket skämt

[arvidb]

Tack för svar breflabb! Jag har tittat & mätt lite mer nu, och rengjort lite med IPA, och det verkar som att det fula vid diodbryggan är gammalt flussmedel - eller kanske elektrolyt från kondensatorn? Det ser ut som batterisyra ungefär och finns i små mängder på en del lödningar i det området. Själva diodbryggan mäter OK verkar det som, så den kanske inte är trasig.

Trafon har däremot varit överhettad, det syns tydligt vid jämförelse med annan, frisk servoförstärkare:

SAM_3123.jpg

Jag funderar över vad som fick säkringen att gå. Den är på 1 A, så >>230 W momentan effektutveckling nånstans alltså vid 230 VAC. Den svullna elektrolytkondensatorn är som sagt öppen. Gasurladdningsröret (? - det som ser ut som en liten lampa) sitter i serie med den mörka skivformade saken (ZNR501 på schemat - en MOV?) mellan jord och L2C. Kan de ha börjat leda så att säkringen gick? Men det borde väl ha hänt snabbt, innan kondensatorn och trafon blev överhettade? Eller: kondensatorn laddas upp snabbt, innan säkringen går, och den lagrade energin är tillräcklig för att ta kål på kondensatorn och överhetta trafon?

[breflabb]

Glimlampan ihop med CNR är en transientskydd.
Hade trafon klarat sig så hade kanske varit värt ett försök med med IC-en?
Men det är nog en hel del som har pajat. Det brukar gå åt skogen när nätdelen
börjar svänga fritt utan återkoppling.Men tur i oturen är att du kan åtmindtstånde
jömförmäta mot den helamodulen

[arvidb]

Ja, trafon är i alla fall det första stora frågetecknet. Alla lindningar verkar hela när jag mäter, och ingen kontakt mellan primär och sekundär mätt med vanlig ohmmeter. Men jag antar att man måste "megga" för att veta säkert?

Annars är jag sugen på att bara slänga in en ny elektrolyt och säkring och testa. Switch-IC:n har 700 VDC som absolute maximum rating mellan D och S, så den kan eventuellt ha klarat sig. Men det vore bra att få nåt slags klarhet i hur enheten pajade.

Edit: Och just det, tack för databladet! Jag letade en del utan att få klarhet i vad det var för komponent.

[arvidb]

Att "slänga in en ny elektrolyt" visar sig lättare sagt än gjort: kondensatorn som sitter där är en Nichicon PT(M) 82 µF 375 V, RM=10 mm, D=20 mm, L=20 mm. Det verkar tyvärr vara specialbeställning för det finns ingen 375 V-version i Nichicons utbud, och överhuvudtaget verkar det inte finnas elektrolyter med arbetsspänning >=375 VDC och passande mått.

Synd, men det var i alla fall intressant att öppna upp den och kolla hur den är konstruerad. Man kanske kan göra nåt kul med kraftelektroniken. Eller fixa egen strömförsörjning... hmm.

[breflabb]

Idag ligger spänningen på motsvarande kondning på dom flesta apparater på 450V
Och vilken tillverkare det är spelar ingen som helst roll. Bara du får dit den,och höjden stämmer så
det får plats i lådan

[arvidb]

Ja, jo, jag var kanske lite otydlig: jag hittar inget alls (hos TME eller Mouser) som är i närheten att passa in på rastermått, höjd och >=375 V (och ungefär samma kapacitans).

[Henry]

Tycker inte kapacitansen borde spela så stor roll, även om det finns gränser, den som dom använt är kanske bara en som fått plats. Skit i rastermått det är bara att dra något sladd emellan för test, så ta en på 100µF tex och högre spänning inget att förlora typ. Jag hade definitivt prövat och TME har massor av 82µF kondensatorer 450V men inte riktigt samma storlek och förmodligen inte heller raster, men som sagt för test och hade kanske kunnat gå att knöla in den ändå. Alternativt flera mindre parallellt.

[breflabb]

Du har inte så lång väg till Elfa?
Här är en

https://www.elfa.se/sv/kondensator-snap ... ggest=true

[arvidb]

Det är ont om plats tyvärr. Det finns några 400 VDC/47 µF på TME som man skulle kunna prova med kanske. Fel rastermått, men det finns typ 3 mm tillgodo på höjden, så ett bockat ben får plats.

breflabb: Tyvärr, den du länkar till är 30 mm lång och får inte plats mellan korten. Runt L=22 mm är nog max vad man kan knöka in. Och samma med diametern.

I manualen anges "Heat value" för "Control circuit" till 4 W - så ca 12 mA strömförbrukning vid 325 VDC? Om jag räknar rätt så ger det 1,5 V (0,5 %) ripple vid 82 µF och 2,6 V (0,8 %) vid 47 µF. Båda borde vara försumbara? Så jag antar att de har valt så hög kapacitans för att få rätt ESR och livstid till rätt pris?

Då är väl detta ett bra tillfälle att fråga vad "Tangent of loss angle" betyder i kondensatorspecar. Ta Nichicons kondingar:
* Nichicon PT (originalet): tan δ: 0.15 MAX (at 120 Hz, 400 V), rated ripple current 500 mA @ 120 Hz
* Nichicon UCS (TME): tan δ: 0.24 MAX (at 120 Hz, 400 V), rated ripple current 1180 mA @ 100 kHz
* Nichicon UCY (TME): tan δ: 0.24 MAX (at 120 Hz, 400 V), rated ripple current 590 mA @ 120 Hz

Nichicons UCY funkar ju med avseende på ripple current... (Men vad har tan δ <= 0.24 vs <= 0.15 för betydelse, om någon? Är det det som ligger till grund för uträkningen av ripple current-kapacitet i tabellerna, eller vad?)

[arvidb]

Digikey har en bra sida om tan δ ("förlustvinkel"?).

Med deras ekvation så ser man att originalkondingen har en ESR på drygt 2,4 Ω medan en 47 µF UCY hamnar på knappt 6,8 Ω. Multiplicerat med 12 mA så blir spänningsfallet p.g.a. ESR helt försumbart till och med jämfört med det redan försumbara ripplet.

Aja, det är väl bara att testa. Kondensator tillagd på inköpslistan för nästa TME-beställning.

[breflabb]

Ärligt talat så har jag aldrig funderat kring alla dessa parametrar.
När jag var som mest aktiv som tekniker så försökte vi bara lösa problemet med att
hitta en ersättare till en komponent så fort som möjligt och testa.
Vi brukar säga "går det så går det". Sedan detta med ESR är så överdrivet så det går till överdrift.
Kan ta ett exempel: Om du ersätter en elektrolyt med fel ESR så märker man ganska snart,
inom 20-30 minuter att den börjar bli ganska varm, då har man fått indikationer att det är
fel kondning på fel ställe. Då är det bara att leta fram en annan.
Detta praktiserar jag än i dag fast i mindre skala. Dessutom så återvinner jag det som går att
återvinna. O det blir en hel del. Varför slänga fungerande komponenter?

[arvidb]

Jag tycker det är rätt kul att försöka få ett hum om sånt här - men det får ju inte gå till överdrift heller, som det väl gjorde när jag gav upp lite där. Bra att ni pushade mig!

[breflabb]

Hittade denna tabell som visar lite grovt förhållande mellan capacitans-spänning-ESR