この回路のSCRが爆発しました-なぜですか？

一部のボードでSCRが損傷しています。今日、私は一人で直接目撃した。SCRは、電源投入時に実際に爆発しました。梱包材の一部が爆発音とともに飛んだ。SCRの結果の死体を次に示します。

回路についていくつか質問があります。

Q1（S6020L）が問題のSCRです。定格600V、20Aです。AC入力は220Vです。私がしたことは：

1. AC /電源を切ります。
2. 放電C5
3. 電源オン。それと同時に、Q1はバラバラに爆発しました。

整流されたAC信号がピークに近く、C5の電圧がゼロに近いときにSCRがオンになる場合、大きなコンデンサを充電するための巨大な突入電流があると想像します。

私が持っている質問は：

1. この突入電流の大きさと持続時間を計算するにはどうすればよいですか。
2. この突入電流は、この特定のSCRの仕様を超えていますか？

この場合、整流ブリッジGBJ2006は損傷していません。

数百枚のボードを生産、販売しております。この問題がいくつか発生しています。どういうわけかデザインを変更する必要があるのか​​と思っています（私はハードウェアの人ではありません）。

問題のSCRは実際にはリテルヒューズのものではありませんが、ハードウェア設計者から聞いたように、仕様はS6020Lと一致しています。製造元がわからないので、設計上の問題なのか、部品の品質上の問題なのかを判断しようとしています。

MCU（接続された回路図にはない）はSYNC信号を確認し、適切なタイミングでSCRをトリガーしてC5の電圧を上昇させます。このようにして、突入電流が大幅に削減されます。問題は、私のソフトウェアが担当する前に、電源投入時にMOC3052Mをトリガーするグリッチが存在する可能性があることです。これは一度限りのことであり、その後はソフトウェアが完全に制御します。この突入電流は反復的ではないため、SCRパーツの品質に疑問があります。私がSCRの爆発を目撃した瞬間は、負荷がなく、電源スイッチのスイッチオン直後です。私は明白な解決策がグリッチを取り除くことであることを知っています。ただし、この部分に欠陥があるかどうかを知りたいだけです。

HV_Bus（C5）は1.25-HPモーターに接続され、モーターのもう一方の端子はMOSFETに接続されています。MCUはPWM信号でMOSFETをオン/オフし、C5はこの負荷で放電されます。PWM信号がアクティブな場合、MCUは2kHzの周波数でSCRをトリガーし、C5を充電し続けます。

AC電源の危険：

電流の唯一の確実な制限は、コモンモードチョークと内部配線です。

S6020L（SCRが実際に仕様に一致する場合）は、室温で0.01秒および255Aのワンタイムパルスが可能です。したがって、配線+ CMチョークが1オーム程度未満である場合（そうならない場合）、最大仕様を超えないという保証はありません（これらの仕様からかなり離れている必要があることに注意してください） -室温限界での時間パルス-室温よりも高温になる可能性があり、繰り返しのサージによりSCRが最終的に停止する可能性があります）。

$\omega$$\pi$

それができない場合、おそらくゼロクロス検出が組み込まれているもの（例：MOC3063）のオプトトライアックを変更できますが、それがダイオードのセットアップで機能するかどうかを慎重に確認していません。たとえば、C1の両端の抵抗。

おそらくSCRのゼロクロッシングトリガーが必要です

MOC3052は非ゼロクロスであり、あなたは、電源サイクルのどこにでもそれをトリガすることができます。放電したキャップを使用してサイクルピークの近くでこれを行うと、あなたはあなたが得ているものを得ると期待します。

同じシリーズで、MOC3052に代わるゼロクロスアイソレーターを入手できます。

たとえば、MOC3063は十分すぎるようです。600VVmax（MOC3052と同じ）および10 mAに対して5 mA maqトリガー電流。必要に応じて、より近い一致を見つけることができます。

ゼロ交差でSCRをトリガーすると、V_DC_RectifiedがV_C5を超え、初期突入電流がゼロになると、SCRは導通をフォワードします。

D1はおそらく必要ありません。
実際にこれを実装している場合は、関連するデータシートを調べて、すべての極性と電圧が常に問題ないことを確認しますが、一見問題がないように見えます。

問題をよく分析したようですね。過熱のために明らかに明らかに故障しているデバイスがあり、電流がSCRを流れる唯一の明らかな経路は、整流器からC5への経路です。

いくつかのオプションがあります。1つは、提案したように、より大きなSCRを使用することです。残念ながら、その場合のSCRを流れる電流は、ソースのインピーダンスがわからないため、予測が困難になります。

しかし、より深い質問として、私はそのSCRがこの回路で何をしているのかわかりません。プリチャージを目的としているように見えますが、実際のプリチャージパスはありません。より適切なオプションは、そのSCRの周囲に抵抗を配置し、起動後の一定期間、点火を遅らせることです。おそらく3つの時定数（新しい抵抗のRに560 uFを掛けたもの）だけ遅延する必要があるので、既存の回路の発火遅延がわかっている場合は、Rを適切に選択できます。

問題は、SCRの下部リードに「非絶縁」接地を適用し、SCRに全電圧を印加して、大電流が流れ、過熱して爆発することだと思います。ほとんどの場合、モーターが分離されていない、高温と中性が逆になっているなどです。

問題はC1です。システムがオンになると、C1はしばらくの間「+」電圧をゲートに与えます。アノードがV _CCに接続され、C5が最初に短絡されると、カソードが接地されます。そのため、 SCRが爆発するので、C1を排除することをお勧めします。