IGBT - біполярний транзистор з ізольованим затвором. Поширений радіокомпонент в силовій електроніці, до якої, звичайно, відносяться і спалахи.

Симптоми виходу з ладу IGBT транзистора спалаху:

В ручному режимі, незалежно від встановленої потужності, спалах завжди спрацьовує на повну потужність.

В автоматичному (TTL) режимі спалах відбувається, але кадр не висвітлюється.

У вбудованих спалахах потужності невеликі, знайти IGBT транзистор для заміни проблем немає. У накамерних спалахах комутовані струми доходять до 220А і частота повторення імпульсів доходить до 10 кГц в режимі HSS. В таких режимах виходять з ладу навіть оригінальні заводські транзистори, не кажучи про НЕ-оригінал.

У свою чергу копії, перемаркування й інший «лівак» настільки незначно відрізняються від оригіналу, що ми вирішили підготувати вичерпну статтю про «сорти» IGBT.

У даній статті розглядається як питання оригінальності запчастин, так і причини виходу з ладу оригінальних транзисторів.

Аналіз торкнувся декількох типів найпоширеніших, а значить і найбільш підроблюваних, типів транзисторів - RJP5001 (Nikon SB900), RJP4301 (Практично всі спалахи Canon Speedlight і всі китайські TTL, 200А), TIG056 (Встановлюються в усі спалахи з 30В управлінням).

RJP4301

Розглянемо особливості оригінальних транзисторів:

Старий тип транзистора. Зустрічається в Canon 430EXII, Canon 580EXII	Новий тип транзистора, зустрічається в Canon 430EXIII-RT, Canon 600EX-RT, Yongnuo
особливості: Товсті, луджені ніжки, біля основи видна гола мідь Корпус з круглими проштамповуваннями, всередині них якісь цифри, відрізняються від серії до серії. Маркування жирним шрифтом з «розділеними» по вертикалі цифрами та літерами. Маркування нанесена не строго горизонтально. Тип маркування - лазерне гравіювання, під кутом видно глибина запису.	особливості: Ніжки однорідні, гладкі, лудіння не видно. Потовщення починається від корпусу і триває приблизно на 5мм. Корпус з круглими виштамповками, в правому верхньому куті дрібні цифри по колу. Маркування тонким шрифтом, цифри без розривів. Спосіб маркування також лазером, під кутом видно глибина запису, три рядки маркування. Корпус ззаду гладкий, на лицьовій стороні шорсткий без слідів полірування або фрезерування.
Доберемося до кристала транзистора, і приймемо за еталон:
Кристал займає майже 50% ширини корпусу, близько 5мм, квадратної форми. Струмведучі провідники емітера товсті і подвійні (на фото їх уже не видно). На жаль, спосіб розбирання транзистора не дозволяє оцінити топологію кристала, тільки його площу, а й цей параметр цілком достатній для відсіву підробок і перемаркування.	Кристал точно такий же, як і у старих випусків

RJP4301, підробка # 1

Всі типи підроблених транзисторів перерахувати неможливо, але деякі з них нам попалися.

Особливості: Ніжки тонше, ніж у оригінального транзистора, потовщення має меншу довжину у корпуса. На корпусі немає виштамповок, корпус зі слідами шліфування. Маркування відрізняється розташуванням рядки «RJP4301» - вона в центрі. Кристал такого транзистора в два рази менше оригінального! Очевидно, довго "виріб" не пропрацює.

RJP5001

RJP5001 теж бувають двох генерацій, "нова" нам попалася в Nikon SB700.

Старий тип транзистора. Зустрічається в Nikon SB900, SB910	Новий тип транзистора, зустрічається в деяких Nikon SB700
особливості: Товсті, луджені ніжки, біля основи видна гола мідь Корпус з круглими проштамповуваннями, всередині них якісь цифри, відрізняються від серії до серії. Маркування жирним шрифтом з «розділеними» по вертикалі цифрами та літерами. Маркування нанесена не строго горизонтально. Тип маркування - лазерне гравіювання, під кутом видно глибина запису.	особливості: Ніжки однорідні, гладкі, лудіння не видно. Потовщення починається від корпусу і триває приблизно на 5мм. Корпус з круглими виштамповками, в правому верхньому куті дрібні цифри по колу. Маркування тонким шрифтом, цифри без розривів. Спосіб маркування також лазером, під кутом видно глибина запису, три рядки маркування. Корпус ззаду гладкий, на лицьовій стороні шорсткий без слідів полірування або фрезерування.
Доберемося до кристала транзистора, і приймемо за еталон:
Площа кристала майже в два рази більше оригінального RJP4301!	Кристал точно такий же, як і у старих випусків

Підробка RJP5001 # 1

Особливості: Майже нічим не відрізняється від оригінального транзистора, але видає корпус: немає круглих виштамповок в верхніх кутах, на поверхні видно сліди шліфування корпусу. Кристал такого транзистора зникаюче малий на тлі оригіналу. На практиці такі транзистори не витримують і 1/128 імпульс одноразово.

Підробка RJP5001 # 2

Особливості: Корпус нагадує оригінальний TIG056, за винятком маркування. Рівна, шліфована і блискуча поверхня транзистора не властива оригінальним виробам. Кристал також розміром не вийшов.

CT40KM

Розглянемо особливості оригінальних транзисторів:

• Товсті, луджені ніжки, біля основи видна гола мідь
• Корпус з круглими проштамповування в верхніх кутах корпусу, всередині них якісь цифри, відрізняються від серії до серії.
• Маркування жирним шрифтом з нечіткими межами. Маркування фарбою, складається з трьох рядків.

Кристал розміром з такою у RJP5001, при незрівнянно більш скромних параметрах.

Підробок на CT40KM-8H нам ще не траплялося, як і самих транзисторів у продажу.

TIG056

Саме цей транзистор на сьогоднішній (2020 рік) день є єдиним доступним IGBT транзистором з допустимою напругою на затворі 30В. А значить, це єдина пряма заміна CT40KM і RJP301. У нас на складі вони є в наявності: IGBT TIG056 на складі .
Розглянемо особливості оригінальних транзисторів:

• Ніжки однорідні, гладкі, лудіння не видно. Потовщення починається від корпусу і триває приблизно на 5мм.
• Корпус з круглими виштамповками. Два поглиблення на фланці по верхніх кутах, два з нижнім. У верхніх поглибленнях проштамповані: зліва латинська буква, праворуч - цифра. Обидві різні у різних примірниках. Лицьова поверхня корпусу дзеркально-гладка, по центру верхнього краю поглиблення з штампом (цифра або буква).
• Маркування товстим "розділеним" шрифтом Цифри "0" і "6" складаються з двох половинок. Спосіб маркування лазером, під кутом видно глибина запису, три рядки маркування, останній рядок - точка.
• Корпус ззаду гладкий з трьома поглибленнями.
• Розмір кристала квадратний, приблизно 4.5мм на 4.5мм.

Підробка TIG056 # 1

Особливості: Корпус із шліфуванням на лицьовій стороні, що не дуже акуратно виконана. Маркування тонким шрифтом, двома рядками замість трьох. Виштамповки ніби-б є, але не там і не в тих кількостях. Кристал менше ніж раз на два.

Причини виходу з ладу оригінальних транзисторів і методи боротьби з цим явищем

Коротко пройдемося і з причин виходу з ладу транзисторів. Якщо копії / перемаркування "вилітають" з цілком зрозумілих причин, то чому майстри стикаються з виходом з ладу оригінальних транзисторів?

Причин, в принципі, може бути три.

1) Перевищення максимально допустимого імпульсного струму колектора. У штатному режимі цього не станеться, ток транзисторів обраний з великим запасом. Але трапляється, що імпульсна лампа пробивається "обхідним шляхом" - через подгоревшее скло у електродів на рефлектор. Ланцюг, в такому випадку, виходить дуже коротка: плюсової висновок лампи-рефлектор-мінусовій висновок лампи. В такому випадку струм вже не обмежений лампою. Трохи його обмежує котушка індуктивності в ланцюзі живлення лампи та провода. Але на пробій транзистора вистачає.

Фактори ризику:

• Зношена лампа з почорнінням у плюсового електрода.
• Замінена лампа з поганою ізоляцією електрода.
• Закорочений тиристор-шунт індуктивності (CR3AS, CR5AS)
• Часте використання режиму HSS на граничних потужностях. Наприклад, TTL HSS днем на сонці, для підсвічування тіней.

Методи підвищення надійності:

• Заміна лампи спалаху на довшу. Ми рекомендуємо встановлювати в усі спалаху лампи більшої потужності на крок. SB600-> SB800, 430EX, 430EXII -> SB900, 580EXII-> SB900. Це ніяк не позначається на функціональності спалаху, але значно (більш ніж удвічі) продовжує ресурс. Повільніше псується і сама лампа (запас по потужності), і не виникає пробоїв через електроди, тому що вони винесені за рефлектор.
• Хороша ізоляція електродів. В оригінальних конструкціях використовується силіконова термоусадка з клейовим шаром, що закриває скло лампи до кордону електродів. Доброю заміною буде силіконова трубка від крапельниці з силіконовим герметиком.
• Для 580EXII - установка додаткового дроти запалювання на рефлектор лампи.

2) Проблеми з керуванням затвора IGBT транзистора. Недостатньо різке наростання напруги на затворі гарантовано виведе з ладу транзистор. У цьому випадку він встигає виявитися в лінійному режимі, з багаторазовим перевищенням розсіюється.

Сюди ж можна віднести невірний вибір напруги на затворі IGBT при заміні транзистора. Транзистори RJP4301, CT40KM харчуються 30В, а RJP5001, IRG4BC40W - 18В. При перехресної заміні потрібно знайти і замінити стабілітрон в ланцюзі драйвера затвора. Установка додаткового стабилитрона в затвор ми не рекомендуємо, він вносить додаткову ємність і обмежує струм затвора.

3) Перевищення допустимого напруги К-Е. Дане явище зустрічається рідко при обірваному, іскристий дроті до негативного електроду лампи. Власне і додати тут нічого. Даному явищу особливо схильні до старі (420EX) спалаху і, як не дивно, Nikon SB700.

Методи підвищення надійності (в загальному). Якщо у спалаху горить вже не перший транзистор, то можливо, дані рекомендації допоможуть виконати якісний ремонт:

• Установка транзистора більшої потужності, ніж рідний. Хороші результати дає установка RJP5001 замість RJP4301 з обов'язковою заміною стабилитрона в ланцюзі живлення затвора з 30В на 18В. Можна також замість RJP5001 встановлювати IRG4PC50U в корпусі TO-247, відпилюючи частину корпусу.
• Установка здвоєного транзистора з розв'язкою затворів резисторами (22 Ом). Відмінні результати дає пара IRG4BC40W. Стабілітрон можна не міняти, напруга на затворі до 30В допустима.

В дану статтю потрапляє кожен забракований транзистор, який нам надсилають постачальники-любителі підробок. А значить матеріалу з часом стане більше, а робота майстрів трішки простіше.

При копіюванні статті индексоване посилання на першоджерело обов'язкове: photo-parts.com.ua