Miele KM 6307 Transistoren einer Herdstufe brennen erneut durch

[papaandy]

Hersteller

Miele

Typenbezeichnung

KM 6307

Kurze Fehlerbeschreibung

Transistoren einer Herdstufe brennen erneut durch

E-Nummer

EGO 980.260-05

Meine Messgeräte

1. Analog/Digital Voltmeter
2. Oszilloskop

Schaltbild vorhanden?

Nein

Hallo zusammen,

die Leistungsplatine verfügt über eine Halbbrückensteuerung.
Zwei IGBTs einer einzigen Herdstufe brennen wieder durch. Es gibt einen unscheinbaren Trafo welcher die VCC für die Halbbrücken ICs liefert. Die dortigen Elkos habe ich getauscht was mir ein +1,5 Volt bescherte. Somit waren die ICs wieder in der Vcc Spezifikation laut Datenblatt. Das half jedoch nichts.

Bei einem IGBT ist die Unterseite der Platine ziemlich dunkel. Meiner Ansicht nach ist das Massefläche.

Gibt es Tips / Vorschlage wie man das Board doch noch zum laufen bekommen kann ?

Danke und Gruss,
Andi

 

[Lötspitze]

Hallo,
die IGBTs hast Du offensichtlich schon ersetz. Hast Du Dir die entsprechenden Treiberstufen auch angeschaut? Ebenso alle Schaltungsteile, die Spanungs- und Stromwerte an die Steuerung zurückmelden?
Da die Schaltung meist komplett rückgekoppelte Schwingkreis-Systeme sind ist eine Fehlersuche m.E. nur auf Bauteil-Ebene möglich. Ist das Steuerung-IC defekt ist wohl eine komplett neue Leiterkarte fällig.

 

[papaandy]

Hi,
ich weiss nicht wie die Spannung / Stromwerte vom IGBT an die Steuerung zurückgemeldet werden. Es ist mir nicht ersichtlich.

Die fetten Resonanzkondis habe ich mit einem Kapa/ESR Gerät gemessen und die scheinen ok für die Kapazität. Den ESR kann ich ohne Datenblatt nicht bewerten.

 

[tomtom69]

Hallo,
kann es sein, dass die Ansteuerung von dem kleinen VCC-Trafo Probleme macht?
Es gibt bei (älteren) Miele-Steuerungen für Waschmaschinen oftmals ein ähnliches Problem: Da schaltet der Spannungsregler vor dem Trafo (ein 8-Pin-IC TNY... oder LNK...) im Betrieb ab un dzu ab. Dann sinkt zuerst die Steuerspannung für den IGBT für die Motoransteuerung, und dadurch schaltet der nicht mehr ganz ein und geht kaputt. Das Ganze passiert, bevor der uC durch Unterspannung auch abschalten und den IGBT nicht mehr ansteuern würde. Falls die Treiberstufe keine Unterspannungsabschaltung hat, kann der Regler das Problem sein.
Kannst du evtl. mal ein Foto von dem VCC-Netzteil und der Treiberstufe machen? Dann kann man das besser beurteilen.
Tom

 

[papaandy]

Hi TomTom,

die Ansteuerung von dem kleinen VCC Trafo sollte für mein Verständnis eigentlich ok sein. An diesem Trafo hängen 4 Stück Halbbrücken ICs für die 4 Herdstufen. Immer nur die Eine/Gleiche Herdstufe vom Einen/Gleichen IC brennt durch. Im Bild links oben die beiden IGBTS der besagten Herdstufe.

Der besagte kleine Trafo welcher die 15 V Vcc produziert für die 4 Halbbrücken ICs ist im Bild in der Mitte oben. Die beiden kleinen Elkos einmal rechts/links neben dem Trafo habe ich getauscht. Den liegenden Elko rechts neben dem Mikrocontroller habe ich auch getauscht.

Ein TNY / LNK Schaltregler IC sehe ich nicht auf dem Leistungsboard.
Im Netzteilboard gibt es einen 3a1065 SchaltreglerIC.

 

[tomtom69]

Hallo,
anscheinend wird der Trafo für alle 4 Herdplatten verwendet. Dann sollte dessen Ansteuerung OK sein, wenn nur eine Stufe durchbrennt.
Ich würde mal die anderen Elkos rund um den Trafo auch noch auf Verdacht tauschen, auch wenn sie gut aussehen und keine auffälligen Messwerte liefern. Kosten ja nicht viel.
Die Stromwerte der Brücke werden über die Stromtrafos an den uC übermittelt. Das hat aber eher wenig Fehlerpotential.

Hast du mal geschaut, ob die Lötstellen der großen Folienkondensatoren alle OK sind?
Was für ein Treiber-IC ist bei den IGBTs verbaut?
Am Gate der IGBTs zum Treiber-IC hin ist meistens (sieht hier auch bei jeweils einem der beiden IGBTs so aus) ein Widerstand und parallel dazu eine Serienschaltung Widerstand+Diode eingebaut. Das dient dazu, dass der IGBT langsam einschaltet (Widerstand), aber schnell abschaltet (Serienschaltung Widerstand+Diode). Die Bauteile würde ich mal prüfen (ggf. im eingebauten Zustand per Widerstandsmessung und die Werte mit den anderen, funktionierenden Stufen vergleichen). Wenn der IGBT wegen defekter Diode/Widerstand zu langsam abschaltet, geht er ganz schnell kaputt.

Tom

 

[papaandy]

Hallo,
anscheinend wird der Trafo für alle 4 Herdplatten verwendet. Dann sollte dessen Ansteuerung OK sein, wenn nur eine Stufe durchbrennt.
Ich würde mal die anderen Elkos rund um den Trafo auch noch auf Verdacht tauschen, auch wenn sie gut aussehen und keine auffälligen Messwerte liefern. Kosten ja nicht viel.

Das habe ich bereits. Die beiden etwas größeren Elkos welche neben den etwas dickeren Widerständen sitzen und zwar links neben dem kleinen Trafo sind für die Lüfterversorung zuständig. Diese habe ich belassen.

Die Stromwerte der Brücke werden über die Stromtrafos an den uC übermittelt. Das hat aber eher wenig Fehlerpotential.

Welcher Stromtrafo ? Ich sehe keinen weiteren Trafo auf dem Board.

Hast du mal geschaut, ob die Lötstellen der großen Folienkondensatoren alle OK sind?

Ja. Die großen fetten Resonanzkondis habe ich ausgebaut zum messen und wieder frisch eingelötet.

Was für ein Treiber-IC ist bei den IGBTs verbaut?

FAN7383

Am Gate der IGBTs zum Treiber-IC hin ist meistens (sieht hier auch bei jeweils einem der beiden IGBTs so aus) ein Widerstand und parallel dazu eine Serienschaltung Widerstand+Diode eingebaut. Das dient dazu, dass der IGBT langsam einschaltet (Widerstand), aber schnell abschaltet (Serienschaltung Widerstand+Diode). Die Bauteile würde ich mal prüfen (ggf. im eingebauten Zustand per Widerstandsmessung und die Werte mit den anderen, funktionierenden Stufen vergleichen). Wenn der IGBT wegen defekter Diode/Widerstand zu langsam abschaltet, geht er ganz schnell kaputt.

Das muss ich mir genauer anschauen.

Tom

 

[tomtom69]

Hallo,

der FAN7383 hat eine Unterspannungserkennung eingebaut, also sollte der die IGBTs schützen.
Gehen die IGBTs sofort nach dem Einschalten kaputt, oder erst nach einer gewissen Zeit (also nach mehrmaligem Einschalten, oder sie werden im Betrieb langsam heiß und brennen dann durch)?
An sich wäre der FAN7383 auch nicht teuer. Wenn du den günstig bekommst und dur zutraust ihn zu tauschen wäre das auch eine Möglichkeit.
Das Datenblatt von dem FAN7383 zeigt jeweils 2 Ausgänge für die IGBT-Ansteuerung. Da sollte jeweils ein Widerstand zum Gate der IGBTs gehen, die mal beide prüfen bzw. die gemessenen Widerstandswerte mit einer "Gut"-Seite vergleichen. Der eine ist zum Einschalten, der andere zum Abschalten. Wenn da einer defekt ist, müsste der IGBT aber im Betrieb ziemlich schnell bzw. sofort heiß werden und kaputt gehen.
Die Stromtrafos sind die schwarzen Kästchen zwischen den großen Folienkondensatoren und den Anschlüssen für die Platte: "L500", "L501" etc. Das sind Ringkerne, wo ein Drahtbügel durchgeht (da fließt der hohe Strom). Die Sekundärwicklung auf dem Ringkern geht dann zur Auswerteschaltung (Strom und ggf. Frequenz)

Tom

 

[papaandy]

Hallo,

der FAN7383 hat eine Unterspannungserkennung eingebaut, also sollte der die IGBTs schützen.
Gehen die IGBTs sofort nach dem Einschalten kaputt, oder erst nach einer gewissen Zeit (also nach mehrmaligem Einschalten, oder sie werden im Betrieb langsam heiß und brennen dann durch)?

Die werden langsam heiss. Meine Beobachtungen haben gezeigt dass die IGBTs vorwiegend im Betrieb der höheren / höchsten Herdstufe/n durchgebrannt sind.

An sich wäre der FAN7383 auch nicht teuer. Wenn du den günstig bekommst und dur zutraust ihn zu tauschen wäre das auch eine Möglichkeit.

Ja. Traue ich mir zu. Es macht wohl Sinn den IC auf Verdacht zu tauschen.

Das Datenblatt von dem FAN7383 zeigt jeweils 2 Ausgänge für die IGBT-Ansteuerung. Da sollte jeweils ein Widerstand zum Gate der IGBTs gehen, die mal beide prüfen bzw. die gemessenen Widerstandswerte mit einer "Gut"-Seite vergleichen.

Die sind ok.

Allerdings habe ich festgestellt dass eine Diode (rechts ausgelötet im 2. Bild über dem R und C, am Schriftzug C544) tot ist. R,C,D liegen parallel über der Gate/Emitter Strecke des IGBT ) UND das Bauteil im 1.Bild (schwarz mit blau/violetten Ring) über dem FAN7383 (laut Datenblatt müsste das eigentlich eine Diode sein) sich anders Verhält im Vergleich zu den anderen gleichen Bauteilen. Was ist dieses Bauteil ?

Der eine ist zum Einschalten, der andere zum Abschalten. Wenn da einer defekt ist, müsste der IGBT aber im Betrieb ziemlich schnell bzw. sofort heiß werden und kaputt gehen.

Das tun die nicht.

Die Stromtrafos sind die schwarzen Kästchen zwischen den großen Folienkondensatoren und den Anschlüssen für die Platte: "L500", "L501" etc. Das sind Ringkerne, wo ein Drahtbügel durchgeht (da fließt der hohe Strom). Die Sekundärwicklung auf dem Ringkern geht dann zur Auswerteschaltung (Strom und ggf. Frequenz)

In welchem Bauteil ist denn die Auswerteschaltung integriert ?

Tom

 

[tomtom69]

Hallo,
die Diode mit den beiden Farbringen ist so wie es aussieht die Boost-Diode für den Treiber. Rechts davon der kleine Widerstand mit 2,7 Ohm ist noch OK?
Anhand der Farbringe kann man versuchen, den Typen herauszufinden. Evtl. sind auf dem Foto die Farben nicht 100% identifizierbar - du kannst aber mal diese Liste nehmen:
https://www.vishay.com/docs/88912/diodesgroupbodymarking.pdf
Dabei sollte eine schnelle Diode mit >=600V (der blaue Ring ist normalerweise 800V) herauskommen.
Zur anderen defekten Diode beim C544: Wenn die zwischen Gate und Emitter sitzt, ist das wahrscheinlich eine Zener-Diode, die die Spannung am Gate des IGBT begrenzen soll. Üblich sind hier 12V oder 15V, wenn der IGBT eine maximale Gate/Emitterspannung von 20V aushält (müsstest du im Datenblatt des IGBT nachschauen), also eine Gröüenordnung unter der maximalen Spannung.
Die defekten Dioden können durchaus dazu führen, dass der IGBT eine zu hohe oder zu niedrige Gate-Spannung bekommt und dadurch heiß wird. Wenn du die Dioden austauschst, könntest du ja mal kurz die Platte laufen lassen und danach schauen, ob die IGBTs immer noch ungewöhnlich warm geworden sind. Wenn sie immer noch warm werden, dann ist vielleicht auch der Gate-Treiber beschädigt.
Tom

 

[papaandy]

Hallo,
die Diode mit den beiden Farbringen ist so wie es aussieht die Boost-Diode für den Treiber. Rechts davon der kleine Widerstand mit 2,7 Ohm ist noch OK?

Der 2.7 Ohm R ist ok.

Die Diode hat 1.Band einen violetten (?????), 2. Band einen blauen Farbring. Siehe Foto.

Anhand der Farbringe kann man versuchen, den Typen herauszufinden. Evtl. sind auf dem Foto die Farben nicht 100% identifizierbar - du kannst aber mal diese Liste nehmen:
https://www.vishay.com/docs/88912/diodesgroupbodymarking.pdf
Dabei sollte eine schnelle Diode mit >=600V (der blaue Ring ist normalerweise 800V) herauskommen.
Zur anderen defekten Diode beim C544: Wenn die zwischen Gate und Emitter sitzt, ist das wahrscheinlich eine Zener-Diode, die die Spannung am Gate des IGBT begrenzen soll.

Ja. Der Gesamtwiderstand dieser R,C,D Parallelschalung am Gate/Emitter betrug defekt 190Ohm. Nach Entfernen der defekten Diode wieder 15kohm. Diesen Wert weist auch eine gesunde Parallelschaltung von R,C,D auf.

Üblich sind hier 12V oder 15V, wenn der IGBT eine maximale Gate/Emitterspannung von 20V aushält (müsstest du im Datenblatt des IGBT nachschauen),

V Gate Emitter des RJH60f7 liegt bei +/-30V

also eine Gröüenordnung unter der maximalen Spannung.
Die defekten Dioden können durchaus dazu führen, dass der IGBT eine zu hohe oder zu niedrige Gate-Spannung bekommt und dadurch heiß wird.

Also bei 190 Ohm mit defekter Diode dann eher zu wenig.

Wenn du die Dioden austauschst, könntest du ja mal kurz die Platte laufen lassen und danach schauen, ob die IGBTs immer noch ungewöhnlich warm geworden sind. Wenn sie immer noch warm werden, dann ist vielleicht auch der Gate-Treiber beschädigt.
Tom

 

[tomtom69]

Hallo,
für die Diode mit den Farbringen kannst du vermutlich z.B. eine RGL34K nehmen (800V, 0,5A, trr=250ns), oder EAL1K (800V, 1A, trr=75ns). Einen Typen mit violett/blau habe ich leider nicht gefunden. Schau aber erst mal noch, ob die Größe passt (an den Bildern lässt sich das nicht so sicher erkennen, ich bin von MiniMELF ausgegangen).
Die Spannung der Z-Diode wird nicht auf dem Bauteilkörper draufstehen. Du könntest eine der Dioden aus einem funktionierenden Zweig auslöten und durchmessen (am einfachsten mit dem Labornetzteil und einem Vorwiderstand von z.B. 1k betreiben, die Spannung langsam erhöhen und schauen, ab wann die Diode begrenzt). Alternativ: Du hast oben geschrieben, dass durch den Austausch der Elkos wieder mehr Spannung am Treiber anliegt, also hast du vermutlich die Spannung am Treiber gemessen? Dann könntest du eine Zenerdiode mit etwas höherer Spannung als die Betriebsspannung des Treibers einsetzen (z.B. wenn der Treiber mit 15V läuft, dann eine 18V-Z-Diode).
Tom