¿Causas de un diodo de retroceso quemado en un relé?

Question

Estoy reparando un tablero de control para una lavadora de primera calidad (modelo #s en la parte inferior para cualquiera que esté interesado). La máquina estaba mostrando un código de error para el fallo del relé. Saqué el tablero de circuito, inyecté voltaje en el bus de CC, y detecté dos diodos 1N4148 "T4" en cortocircuito, cada uno en paralelo a un relé de 12v SPST-NO (marcado con flechas abajo). Los he reemplazado. Cada relé conmuta un lado del elemento calefactor de agua (+ o -). Aún no he probado la reparación, pero la máquina funciona sin problemas con una placa de sustitución.

¿Tratando de averiguar qué puede haber causado el cortocircuito de los diodos?

Nota: Después de la reparación

Máquina: MHW6000X
Relevos: Omron 12V G2RL-1A-E
Junta de Control: W10406607 / W10406604 (alternos, W10342325 / W10342327, W10388205, W10427972, W10384506, W10354088, W10406635)

Encontré estos diodos cortos usando alcohol isopropílico (99%) y un microscopio (la lupa o el optivador funcionan por menos de $$). Aquí hay un video de mi cámara microscópica que muestra el alcohol

https://youtu.be/w-QVvYimghc

Este es uno de los diodos "vecinos" más grandes, MURS160T3G "U1J" en paquete SMB. El mismo relé, así que tal vez un extraño diseño aquí.

Answer 1

_Figura 1. Relé hoja de datos extracto._

Comprobando la hoja de datos del relé encontramos que la corriente de la bobina debería ser de unos 33 mA. En el momento de la desconexión la inductancia de la bobina mantendrá esos 33 mA a través de los diodos flyback.

Figura 2. Extracto de la Vishay 1N4148 hoja de datos.

Comprobando la hoja de datos de Vishay (elegida al azar) vemos que 33 mA está bien dentro de las especificaciones.

Yo concluiría que los diseñadores hicieron bien su trabajo, pero que el departamento de compras puede haber encontrado algunos diodos de oferta.

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Actualización de los diodos "T4":

El Ficha técnica de Diodes Incorporated valora su diodo a 250 mA continuos. Ese tampoco es el problema.

Answer 2

Especulación: -

• Temperatura y duración de la soldadura manual inadecuadas.

Tal vez fueron soldadas a mano por la caída durante la soldadura de onda con los relés debido a la proximidad o instalado más tarde por alguna otra razón.

Aunque el exceso de soldadura no es normalmente algo malo, el exceso de calor y la duración >3segundos tan cerca del sello epoxi puede ser una causa de entrada de humedad en el campo.

Se trata de una lavadora Maytag probablemente junto a una secadora por lo que la humedad en esta zona será alta y las piezas de plástico mal soldadas estresarán a los sellos epoxi para que fallen su barrera contra la humedad más rápidamente.

Puede causar que los LEDs de epoxi en el campo fallen prematuramente también, ya que el epoxi transparente de los LEDs es más fácil de dañar el sello de humedad cuando se suelda a menos de 5mm de la base durante >3s , de lo contrario <5s. La velocidad del calor es rápida <1s en estas piezas, pero sólo 1mm/s en los leadframes de los LEDs, por lo que el epoxi puede moverse (microscópicamente) cuando se expone a un rápido estrés térmico.

Te sugiero que sigas cualquier documento de soldadura manual para este paquete de plástico o que utilices planchas de 600'F y te asegures de que la soldadura es de <3s por cable con enfriamiento después del primer cable.

Se puede ver que el paquete de epoxi de la derecha tiene "un maíz" o epoxi en la esquina. Esto podría ser de un grano de humedad y la difusión de metal en el silicio causando el exceso de calor en el primer lugar. (O la última vez...)

Answer 3

Mira los otros dos relés. Hay diodos mucho más grandes.
Así que una de las razones podría ser que los diodos que fallan no son adecuados para su tarea (capacidad de manejo de corriente demasiado baja o tensión de polaridad inversa demasiado baja)

Answer 4

Por si sirve de algo, hay pruebas anecdóticas sobre fallos de diodos de cristal 1N4148 en este servicio (diodos flyback que fallan en cortocircuito). Varios de nosotros hemos informado de estos fallos a lo largo de los años, sin otra explicación plausible que la de lotes de piezas defectuosos. Dado que el fallo es un cortocircuito, el daño físico (por ejemplo, un paquete roto) es menos probable.

Por ejemplo, un intercambio que tuve (y otros) con Tony Williams (RIP) hace unos 11 años en sci.electronics.design, que se puede buscar fácilmente.

El uso de diodos 1N4005 o M5 SMT probablemente no sea una mala idea.