Oscilloscopio e alimentatore switching

[Totolivu]

Salve a tutti questo e' il mio primo post, premetto che sono un appassionato, ho delle competenze scolastiche, ma sempre appassionato. Usando le precauzioni i sicurezza e soprattutto TANTISSIMA attenzione mi sono imbattuto in un alimentatore switching di tipo half bridge la cui tensione di uscita era di qualche volt sotto il valore nominale 9V invece di 12V... facendo qualche misurazione ho verificato che i 9 venivano generati gia' sul secondario del trafo di uscita quindi rivolgo la mia attenzione sul circuito di switching... con l oscilloscopio a batteria verifico che sui gate dei 2 mosfet ci sono gli impulsi a 62khz circa... Pero' i vpp del primo MOS sono circa 20V, quelli del secondo vengono rilevati appena dall oscilloscopio.. così sposto l'attenuazione della sonda da x10 a x1 ed aumetando la scala e quando ricontrollo il gate del primo MOS fanno entrambi un bel fumo... chiaramente bruciati entrambi... sicuramente ho cannato qualcosa, potrebbe essere la sonda abbia interferito con il PWM?? Ci sono degli accorgimenti per questo tipo di misure? Voi come procedete? Grazie

[marioursino]

È un po' strano, riesci a leggere il modello del mosfet?

[Totolivu]

Ciao marioursino, si i mosfet sono D5NM5 e il driver è un L6571B.

[marioursino]

Se con l'attenuazione non era successo nulla, probabilmente hai avuto una cross-conduzione perché il MOS sotto analisi è rimasto acceso dalla capacità di sonda + oscilloscopio. Dato che i mosfet che hai citato hanno una di circa mezzo nF a me sembra davvero strano, dipende però dalla sonda che utilizzi.

Il driver ha un dead-time fisso di 0.72 μs ed è quello più veloce tra i due modelli in commercio, magari è una tempistica molto vicina al margine di sicurezza e con la tua misura non è stato sufficiente a commutare del tutto l'high-side.

Molto probabilmente è sufficiente sostituire i due mosfet per risolvere il problema.

Per fare dei controlli sul convertitore ti conviene misurare in altri punti, magari al secondario così sei più tranquillo.

[marioursino]

Riguardo al problema principale, se in uscita hai 9 V puliti (onda rettangolare), magari un po' di smalto del secondario se n'è andato e hai delle spire in corto.

Tanto per essere certi potresti misurare la tensione (con un multimetro) sulle capacità di ingresso.

[Totolivu]

Il "campanellino d'allarme" mi è scattato perché misurando la linea 12V in uscita il multimetro rilevava un valore di circa 13V per una frazione di secondo per poi attestarsi sui circa 9V. Per questo ho rivolto la mia attenzione sul primario. Facendo un difficile reverse engineering ho visto che la tensione che "switcha" sul drain del primo mosfet è circa 160V ma non conosco li rapporto del trasformatore... quindi non potendone verificare la bontà mi sono concentrato sul mezzo ponte.. la cosa strana era un ampiezza del VH nettamente maggiore VL anche il duty cycle mi è sembrato lo stesso... penso anche io che la sonda abbia in qualche modo influenzato il PWM... è un oscilloscopio molto economico quindi è possibile .. per completezza di informazione l'alimentatore è un celetronix M38A/M60 (montato su un apple imac) di cui non sono riuscito a trovare nessuno schema

[marioursino]

la cosa strana era un ampiezza del VH nettamente maggiore VL anche il duty cycle mi è sembrato lo stesso...

Che sarebbero poi le tensioni sulle capacità di bulk di ingresso? Se è così ne avrai una malmessa, magari ha una resistenza interna che è cresciuta.

Se possibile misura con un multimetro le tensioni sulle due capacità.

[Totolivu]

Con VH e VL mi riferivo alle tensioni sui gate per il pilotaggio dei mosfet, dal circuito sono i piedini 5 e 7 del driver HGV e LGV, non vedo capacità tra questi piedini e i gate ma solo una resistenza da 100 ohm (di cui quella del secondo mosfet è andata in fumo anche lei )

[marioursino]

Hai misurato la tensione di gate rispetto al riferimento del primario + l'oscilloscopio ha la messa a terra?

[BrunoValente]

... Pero' i vpp del primo MOS sono circa 20V, quelli del secondo vengono rilevati appena dall oscilloscopio.. così sposto l'attenuazione della sonda da x10 a x1 ed aumetando la scala e quando ricontrollo il gate del primo MOS fanno entrambi un bel fumo... chiaramente bruciati entrambi... sicuramente ho cannato qualcosa...

Toccando con la sonda il pin 5 effettivamente hai visto il segnale di pilotaggio del primo mosfet che aveva un'ampiezza di 20V ma toccando il pin 7 non hai visto il segnale di pilotaggio del secondo mosfet che non ha il source collegato al riferimento.

Il segnale ad onda quadra sul pin 7 è ampio come la tensione di alimentazione dell'integrato che se è di 330V... non so se mi spiego.

Evidentemente quando hai toccato il pin 7 con la sonda x10, che vuol dire qualche decina di pF, non è successo nulla e il segnale non lo hai visto solo perché troppo ampio rispetto a come era impostata la sensibilità verticale dell'oscilloscopio.

Quando poi sei passato a x1 la capacità si è spostata a qualche centinaio di pF che non sono pochi se l'onda quadra ha quell'ampiezza ed inoltre, soprattutto se la sonda è economica, l'ampiezza del segnale è sicuramente oltre la tensione massima che può sopportare, quindi non è neanche escluso che possa aver scaricato internamente.