Überraschende Ursache: Heute ist mein Wechselrichter ausgestiegen

Die Ursache hat mich dann doch überrascht.

Zum Glück hatten wir ja schönes Wetter und ich konnte aufs Dach
um nachzuschauen was los ist. Zuerst im Seriellen Monitor geschaut
was da für Meldungen kommen: "Kein Netz"
Kann ja nicht sein, die anderen Wechselrichter arbeiten ja.
Also Wieland gezogen, Deckel aufgemacht und siehe da, beide
3,15A Sicherungen Netzseitig durchgebrannt.

Dann mal die MOSFETs gepiepst, alles in Ordnung.
Neue Sicherungen eingesetzt, vom Dach in den Keller gelaufen,
Wieland rein und wieder durchgebrannt.

Also abbauen und auf dem Labortisch untersuchen.
Netzseite über eine Glühlampe an den Stelltrafo und sehen was passiert.
Und tatsächlich, irgendwo hat was geblitzt.
Alles abgedunkelt und nochmal. Der Fehler war schnell gefunden.
Eine Kriechstrecke zwischen Source und Drain am TO220 Gehäuse.

Was nutzt es da, die Beine auseinander zu biegen wenn der Überschlag
am Transistor selbst stattfindet. Ich hoffe mal, das bleibt die Ausnahme.

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Der Abstand sollte schon reichen. So Daumenregel ist ja 1000V pro mm. Aber damit man ordentliche Lötaugen auf der Platine hat, braucht es den 5,24mm Abstand.

Wäre die Frage, warum es dort einen Überschlag gab. Ein Designfehler sollte es nicht sein. Vielleicht Zinn Whisker?

Demnächst mache ich den Zwischenraum vorher mit Alkohol sauber und schaue mir den unter der Lupenlampe an.

Jedenfalls war es gut, die Transistoren nicht unmittelbar an die
Aluwand zu schrauben. Sonnst wäre noch der FI gekommen.

Der rot umkreiste Transistor ist das.

Ich bin dabei eine Leiterplatte dafür zu routen. Dafür habe ich vor das Drain Loch nach vorne zu versetzen. An diesem Fehlerbild würde das aber auch nichts ändern.

Könnte auch ein Feuchtigkeitsproblem sein, dein Selbstbau-WR ist ja nicht vergossen.

Da könnte dann etwas Silikon zwischen den Beinen helfen. Auch auf der Platine bei den kritischen Bereichen.

Also ich hatte bei 400V DC auch schon Überschläge auf PCB bei 2mm Kriechstrecke. Da ist dann das ganze PCB abgebrannt.
Das Problem ist hier die Kriechstrecke, nicht die Luftstrecke. Wenn das Gehäuse zwischen den Pins nicht penibel sauber ist und bleibt, dann wird sich da zwischen den Pins ein Leckstrom ausbilden. Manchmal werden durch diesen Leckstrom dann die sich dort befindlichen Substanzen über Monate und Jahre zersetzt und es bildet sich eine kohlige Schicht, die mit der Zeit immer besser leitend wird und irgendwann zum Brand oder Kurzschluss führen kann.

1mm für 1000V funktioniert zwar im Neuzustand meistens, aber für ein PCB in Großserie wäre das definitiv zu wenig. Oft werden solche PCBs dann zusätzlich mit einem Gel oder ähnlichem versiegelt.

Whisker wurde ja auch schon vermutet. Ist aber unwahrscheinlich, nach dem ersten Überschlag ist der wieder weg. Also gewissermaßen selbstheilend, sofern nichts anderes mit zerstört wurde.

Michael

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Ja,etwas Silikonschlauch über den Drainpin schieben.
Werde ich beim nächsten mal machen. Den Schlauch
gewinnt man ja beim Absetzen von 0,75ger Leitung.

Ich habe nur den einen Transistor gewechselt.

Ich habe das mit dem Mikroskop untersucht.
Da liegt ein Haar oder ein Bein zwischen Drain und Source.

Der Transistor ist übrigens völlig in Ordnung.

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Wow - sieht aus wie ein Stückchen dünnster Litze? Ja, so kleine Drecksdinger können ein Problem werden. Ein winziges Krümelchen, ölig, fettig, mit Kohlenstoffanteil und schon hat man eine Kriechstrecke, die sich dann durch Verkohlen weiter ausbaut. Da scheint sogar ein Stückchen vom Drainpin weggebrannt!

Warum es das dünne Ding beim Kurzschluss nicht weggebrannt hat, frage ich mich aber schon. Sicherungen brennen durch, das Häärchen aber nicht.
Hmm.

Ist vielleicht nachträglich dran gekommen.

Ja, in Zukunft kommt ein Stück Schlauch über den Pin.
Das sollte das Problem lösen.

Ja, in Zukunft kommt ein Stück Schlauch über den Pin.

Das verhindert zwar den Whisker, verlängert aber die Kriechstrecke nicht. Aber eine sichere Lösung, die man als Heimwerker hier umsetzen kann, habe ich auch nicht parat.
Das beste wäre ne andere Bauform wie TO247, hat aber andere Nachteile.
Man könnte Silikon um die Pins drumschmieren, aber obs dann wirklich besser ist, oder ob doch noch ein Spalt zwischen Silikon und Gehäuse besteht, kann man nicht prüfen.
Wichtig: Sauber halten und auch verhindern, dass da Käfer und andere Insekten
hinkrabbeln können.

Bei uns lösen manchmal die Rauchmelder aus. Lange Zeit war mir unklar, warum. Irgendwann hab ich eine Spinne da drin gefunden.

An irgendwelche Spinnen oder Insekten sollte man da auch immer denken. Ist auch nur irgendwo ein kleinstes Loch, kriecht irgendwann irgendwas rein.

Durch Litzenkabel hab ich auch schon Öl und Batterielauge aus Alkaline Batterien durchwandern sehen über Längen von 10-30 cm. So kann man auch in Gehäuse was hineintransportieren, was dort nicht sein sollte. Und wundert sich kräftig, wo das herkommt.

Für mich sieht das aus wie ein Grat vom Gehäusegießen.
Die Feuchte daran bildet dann die Kriechstrecke.

Ich sprühe solche Teile immer mit PU ein.
Kontakt71

Ja, das ist insbesondere im Automobilbereich ein nicht zu vernachlässigendes Problem. Durch die Luftdruck- und Temperaturschwankung in Gehäusen wirkt das Konstrukt wie eine Pumpe und zieht jegliche Flüssigkeit durch die Litzen durch, sofern die nicht 100% abgedichtet sind.

Im Motorsteuergerätestecker in meinem Astra G standen mehrere Milliliter von sauberstem Motoröl drin. Die Litze hat das gut gefiltert. Vermutlich kam es vom Öldrucksensor, Öltemperatursensor oder sonstiger Sensorik im Motor.

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Verbotszeichen Spinnen verboten - VBT-184 | deinSchilderdruck.de

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Ich bin deshalb der Meinung, es sollte nicht abgedichtet werden.
Wasser muss ggf. ablaufen können.

Gut ist, dass der Wechselrichter hin und
wieder warm wird, was zur Trocknung beiträgt.

Hast Du das 'Haar'/'Draht' mal analysiert? Würde mich wundern, wenn es nur ein Haar ist. Ein Stückchen Kohlefaser vielleicht? Wenn es vom Mosfet-Gehäuse wäre, wäre es ja wohl schon immer dort gewesen, aber wie ist es jetzt dahin gekommen?

Vielleicht vom Wattestäbchen (Q-Tip)?
@astirfreak hat schon recht, das hätte wegbrennen müssen, wäre es zu dem Zeitpunkt schon dran gewesen.

Voodoo