Question:
Y a-t-il un défaut de conception dans cette application de régulateur de tension?
namby
2015-01-15 09:57:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

enter image description here

Je suis vétérinaire et j'ai besoin d'aide. J'ai acheté deux tables élévatrices / pesées / balances très chères. Après environ 5 ans de service, l'un d'eux a échoué. J'ai déterminé que le circuit imprimé principal était tombé en panne. Si vous regardez le couvercle de la carte électronique, le couvercle est fumé sur le régulateur de tension. J'ai retiré la carte de circuit imprimé de mon autre balance identique et j'ai noté un degré similaire de fumée (voir photo ci-jointe). Le régulateur de tension est un régulateur L7808 (8 volts). Le fait que l'autre échelle ait un degré similaire de carbonisation / fumée m'a fait craindre un défaut de conception. Lorsque j'ai fait le calcul, il m'a semblé indiquer que l'application dépassait les limites thermiques du régulateur. J'ai mesuré la tension d'entrée à 19,5 volts (sur mes deux tables et sur deux de mon frère également) à partir du transformateur AC / DC installé dans la base de la table. Je pense qu'ils auraient dû placer le régulateur sur un dissipateur de chaleur ou qu'ils auraient dû avoir une tension d'entrée inférieure. Ci-joint des photos de la planche et du boîtier qu'elle a fumé. Voici également une réponse de la société. Il n'y a aucun moyen que cet appareil ait la tension d'entrée qu'ils prétendent. Ma question est la suivante: la tension d'entrée de 19,5 dépasserait-elle les spécifications de conception de ce régulateur de tension dans cette application (elle n'a pas non plus de ventilateur et est couverte par un couvercle métallique étanche). Ils veulent 600 $ pour un nouveau conseil (que cela ne me dérange pas de payer); cependant je ne veux pas de répétition à ce prix et mon autre échelle tend à indiquer que je le ferai!

Réponse de l'entreprise:

Dr. Wittman,

Je suis désolé que vous n'ayez pas reçu d'appel lundi, j'étais absent du bureau de façon inattendue le mardi 13. Voici les mesures et les lectures d'un Canis Major qui sort de notre ligne aujourd'hui,

Entrée mesurée 14.6VDC avec charge
Courant 190mA mesuré avec charge
Pd = (14.6V-8V) .190 + 14.6 .008A * = 1.38W
Température de jonction = Rthja * Pd + Ta = 65 ° C / W * 1.25W + 25 ° C = 106 ° C
La température du régulateur de tension est conforme aux spécifications requises sur la fiche technique. Cependant, la pièce deviendra chaude, comme la plupart des régulateurs linéaires.

PC board with smoked cover

voltage regulator image

Cinq réponses:
Spehro Pefhany
2015-01-15 10:43:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je ne pense pas qu'il y ait nécessairement quelque chose qui cloche avec l'appareil. Permettez-moi de jouer l'avocat du diable ici.

La "carbonisation" semble juste être un peu d'air sale qui s'est mélangé autour par les courants de convection. Le PCB n'est pas décoloré de sorte qu'il apparaît sur les photos (peut-être qu'il apparaît en bas).

Si vous avez mesuré la tension sans charge appliquée (il suffit de mesurer la sortie de l'adaptateur), vous obtiendrez une tension beaucoup plus élevée qu'avec la charge appliquée, à partir d'un adaptateur non régulé, il est donc tout à fait plausible que votre mesure soit correcte , mais sans importance. N'hésitez pas à clarifier ce point si vous l'avez mesuré avec la pleine charge appliquée.

La dissipation de puissance est beaucoup plus élevée que ce que j'utiliserais dans une conception industrielle hautement fiable - je viserais environ la moitié de cela, mais je suis plutôt conservateur, et je prévois une température ambiante beaucoup plus élevée que celle qui existe probablement. dans un cabinet vétérinaire confortablement climatisé (plus comme des situations industrielles infernales telles que les aciéries et les usines de plastiques non climatisées), donc cela ne me semble pas scandaleusement déplacé.

Je ne vois pas non plus d'indication définitive indiquant que c'est le régulateur qui a réellement échoué.

De l'autre côté de la médaille - le calcul qu'ils ont utilisé est suspect. L'ambiance dans la boîte (en supposant qu'elle soit fermée et assez petite) ne sera pas de 25 ° C. Il peut être de 40 ° C ou 45 ° C car il s'échauffera à cause de la dissipation de puissance interne de 2,8 W. Ainsi, la température réelle de la filière, même avec leurs nombres , pourrait être plus proche de 125 ° C, ce qui atteint progressivement le maximum absolu même avec une température ambiante confortable. Je préférerais voir un petit dissipateur thermique comme Nedd l'a suggéré ou simplement utiliser un adaptateur différent qui fournit un 12V régulé.

Il y a une vérification très simple que vous pouvez faire qui pourrait régler le problème, au moins en ce qui concerne l'échec actuel. Si vous avez la `` mauvaise '' unité (et en supposant qu'elle reste non fonctionnelle) et attachez l'adaptateur et sonde l'entrée et la sortie du régulateur avec un multimètre réglé sur une échelle de 20V - la broche gauche à l'onglet est entrée, la broche droite à appuyer est sortie - si l'entrée est> 10V et la sortie est ~ 8V, alors le régulateur est très bien et c'est autre chose, bien sûr. Si la sortie n'est pas d'environ 8 V, le régulateur ou autre chose a échoué (ce n'est pas un résultat définitif).

Edit: Eh bien, d'après vos commentaires ci-dessous, je dirais que 90% sont sûrs que le régulateur a échoué (cela pourrait encore être quelque chose d'autre qui le fait baisser, mais la tension de ligne (quelque peu) élevée et le refroidissement douteux sont probablement le coupable). Même à 25 ° C, la jonction fonctionnera presque au maximum absolu, et l'air à l'intérieur de cette enceinte sera plus chaud, et 5 ans, c'est largement le temps pour qu'un tel défaut latent se manifeste. S'il s'agit du régulateur, vous pouvez le réparer vous-même pour environ 1 $ en pièces et économiser 600 $ (et ajouter de petits dissipateurs thermiques pour éviter que cela ne se reproduise). Je suggère un type surmoulé qui est isolé. Et / ou remplacez simplement cet adaptateur par un adaptateur de sortie 12 V régulé (vous économiserez un peu d'énergie si vous le laissez allumé en continu). Oh, et peut-être que je devrais facturer le fabricant pour le diagnostic d'une conception marginale.

Merci, vous m'avez éduqué!J'ai testé l'unité fonctionnelle.La tension de la prise murale 123,1, la tension d'entrée à la carte (cette fois sous charge - mon erreur) est de 15,80, la sortie sur le régulateur de tension est de 7,93.Le mauvais bateau a une tension d'entrée de 17,8 volts sous charge et une sortie de 1,74 volts.J'ai joint une photo de la carte montrant l'enceinte de la couverture.Espace très restreint à mon avis avec très peu de trous pour la circulation d'air.
Nedd
2015-01-15 10:10:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Il se peut que l'adaptateur secteur utilisé pour alimenter l'appareil ne soit pas bien régulé (un simple transformateur) et que votre alimentation murale CA soit sur le côté élevé. Le circuit du régulateur sur la carte peut être conçu sans tenir compte d'une tension de ligne élevée.

L'ajout d'un dissipateur de chaleur sur une partie de l'onglet d'alimentation comme celui-ci est généralement facile. Il existe de nombreux modèles disponibles qui s'adaptent spécifiquement à ce type de composant (voir par exemple Digikey.com ou Mouser.com). Assurez-vous simplement de ne court-circuiter aucun autre circuit dans l'assemblage.

Voici une liste de Mouser des dissipateurs de chaleur pour adapter un composant T0-220: http://www.mouser.com / gestion thermique / thermique puits / _ / N-5gg0? P = 1yzuf8yZ1yzuf8zZ1yztmtcZ1yztms4Z1yztmr0Z1yztmquZ1yztmqdZ1yzuf99Z1yztmwcZ1yzvkzyZ1yzuf94Z1yzvkzqZ1yzvkz8Z1yztn8hZ1yzvl04Z1yztn7xZ1yzvkzwZ1yztn11Z1yzvl0jZ1yztn5mZ1yztn0aZ1yztn88Z1yzvl05Z1yzvkzuZ1yztmvsZ1yzvl0gZ1yx3qhiZ1yzuf93Z1yzujc0

La spécification de tension d'entrée (LM7808) est de 35 V CC, donc le 19,5 V est conforme aux spécifications.Il existe également une protection contre les surcharges thermiques, de sorte qu'il ne devrait pas échouer en cas de surchauffe.Assurez-vous que vous utilisez l'adaptateur secteur recommandé et qu'il n'y a pas de courts-circuits (languettes métalliques, fils ouverts, etc.) sur les zones des circuits, y compris les fils du capteur de charge.
Assurez-vous également que vous ne disposez d'aucune connexion / interface périphérique (par exemple, imprimantes, PC, etc.) qui pourrait tirer une puissance excessive de la balance.
Si vous ajoutez un dissipateur thermique, assurez-vous d'utiliser un composé thermique pour vous assurer que le dissipateur thermique et le composant sont en bon contact thermique.
merci beaucoup Nedd pour votre temps pour répondre à cela.Je n'ai pas mesuré la tension d'entrée sous charge.la tension sur l'unité fonctionnelle que j'ai est de 15,80 (ils l'ont dit 14,6 dans leurs calculs), ce qui est beaucoup plus bas mais toujours plus élevé que ce qu'ils prétendent.La sortie bonne carte est comme prévu - 7,93 volts.La mauvaise carte a une tension d'entrée de 17,8 avec une sortie de 1,74.La tension secteur à la prise murale est de 123,1.Comment savoir si ce régulateur de tension dispose d'une protection contre les surcharges thermiques?Cela est-il indiqué dans les chiffres, et si ce n'est pas le cas, devrais-je en acheter un avec protection?J'ai une photo de la couverture par-dessus bord
Oleg Mazurov
2015-01-15 10:24:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Le régulateur me semble normal. La zone du PCB autour de la partie excessivement chaude changera sensiblement de couleur, 5 ans est suffisamment long pour que cela se produise si le régulateur surchauffait effectivement. La "suie" sur le couvercle pourrait être causée par un dégazage; cela arrive au plastique à n'importe quelle température.

Votre message ne précise pas le type d'aide dont vous avez besoin. Les photos sont cependant très bonnes.

biggvsdiccvs
2015-01-15 10:56:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je suis d'accord avec le point de vue d'Oleg et Spehro concernant la couleur du PCB. Je pense cependant que la suie sur la couverture est suspecte. Avez-vous obtenu la mesure de tension de l'adaptateur secteur 19,5 V sous charge?

Dans tous les cas, la tension d'entrée ne dépasse pas les spécifications. Mais leur calcul de température suppose un environnement de 25 ° C, ce qui peut être faux, en particulier à l'intérieur de la boîte, et en plus que 106 ° C est un peu trop proche de la limite supérieure, qui est normalement de 125 ° C. Bon marché, mauvais design, à mon avis. La pièce elle-même pourrait échouer; Un autre problème possible est qu'une fissure peut se développer dans l'un des joints de soudure en raison des cycles de température répétés.

N'achetez pas encore une autre carte pour 600 $ si vous avez un peu plus de temps à y consacrer. Vérifiez les joints de soudure du régulateur ou ressoudez-les simplement et voyez ce qui se passe.

Vous pouvez vérifier les tensions sur les broches du régulateur par rapport au plan de masse; celui connecté à l'adaptateur doit être entre 14 et 20 volts, selon qui a raison, vous ou le gars de Canis Major, et l'une des autres broches, la sortie, doit être à 8 V sur la carte de travail et éventuellement à 0 sur le a échoué. Si tel est le cas, essayez de remplacer le régulateur.

Et oui, ajoutez un petit radiateur.

Merci beaucoup, je n'ai pas eu le 19,5 sous charge, j'ai retesté la carte de travail ce matin et j'ai sorti 15,8 V et 7,93.Mauvaise carte 17,8 V en entrée et 1,74 V en sortie.Tension de la prise murale 123,1 V J'ai cherché sous le chargeur des fissures dans la soudure et je n'en vois aucune (je sais qu'elles peuvent être petites).J'ai attaché l'unité sous son couvercle métallique (ci-dessus) pour montrer l'espace restreint dans lequel il se trouvait. Je pense que je vais essayer de remplacer le VR et voir si je peux gérer le dissipateur de chaleur.Je veux m'assurer que cela ne se reproduira plus (économiser de l'argent, c'est bien aussi :).
Bien sûr pas de problème.Le remplacement du VR s'en chargera probablement, bien qu'il y ait une petite chance qu'il y ait quelque chose d'autre sur le plateau qui l'a tué.Vous pouvez probablement en trouver un sur digikey.com ou mouser.com ou peut-être même chez Radio Shack.Assurez-vous que le dissipateur thermique ne touchera pas les autres broches ou le couvercle, même s'il semble recouvert d'émail.Les mêmes endroits pour rechercher le dissipateur thermique (voir le lien de Nedd), ou vous pouvez en fabriquer un vous-même en cuivre, en aluminium ou en laiton d'environ 1,5 mm ou plus épais.Mettez une fine couche de pâte thermique entre le VR et le dissipateur thermique si vous en avez traîner dans votre clinique :)
Michael
2015-01-15 23:16:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Les mesures de tension seront différentes si différents voltmètres (True RMS ou moyennage) sont utilisés. La tension provenant de la verrue murale ne sera pas sinusoïdale lorsqu'elle est chargée avec un redresseur ordinaire. Quoi qu'il en soit, je mettrais dans des dissipateurs de chaleur et économiserais 590 $, -!



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
Loading...