EVG ausgefallen  -  Leistungs-MOSFET defekt

2.  Vorschaltgerät für Xenonlicht

Das Elektronische Vorschaltgerät (EVG) hat die Aufgabe dem Brenner den nötigen Zündimpuls für den „Startvorgang“ zu liefern, sowie die Betriebsspannung zu regeln und zu überwachen.

Nach dem Zünden mit einem Spannungsimpuls von etwa 20kV, prägt sich in der Lampe ein Lichtbogen aus, der nur noch eine Spannung von etwa 42…85V zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens benötigt.

 

Wenn es nicht gleich zu einem Totalausfall kommt, so können sich fehlerhaft arbeitende Vorschaltgeräte bereits im Vorfeld durch „falsche Lampenfarben oder Flackern“,  bemerkbar machen.


 

 

 

 

 

 

 

 

Gasentladungslampen benötigen zum „Starten“ eine sehr hohe „Zündspannung“ die etwa 20000V beträgt. Nachdem sich der Lichtbogen ausgebildet hat, reicht eine Spannung von ca. 42V…85V, je nach Ausführung, an den Elektroden um den Lichtbogen aufrecht zu erhalten.  Da im Bordnetz zunächst nur 12V zur Verfügung stehen, müssen diese beiden Spannungen (20000V/42V…85V) von einer Elektronik erzeugt werden.

 

 

 

 

 

Diese Aufgabe wird vom EVG (Elektronisches Vorschaltgerät) übernommen. Die 12V Gleichspannung wird in eine Wechselspannung mit einer Frequenz von etwa 400Hz…4,5 kHz umgeformt und einem Trafo zugeführt.
Die Leistungsaufnahme des EVGs beträgt im Betrieb ca. 10W…15W, die des Brenners etwa 35W welche vom EVG geregelt und überwacht  wird. Eine Leistungsendstufe bestehend aus einem kleinen Trafo und einigen MOSFET-Transistoren wird von einer komplexen Elektronik angesteuert, welche für  die entsprechend hohe Spannung sorgt.

 

Die Bauteile werden im Betrieb thermisch stark belastet, sodass es bei einer weiteren Überbeanspruchung der Bauteile zum Ausfall kommen  kann. Im Bild oben kann deutlich einen überlasteter Transistor erkannt werden, er   zum   Ausfall   des   Moduls   führte. Optisch erkennbar an der dunklen (überhitzen) „Metallplatte“ am Bauteil und der Verfärbungen am Kunststoffrahmen um den „Transistorblock“.

 

Platinenunterseite  -  Lötaugen kontrollieren!

 

Auf der Platinenunterseite sind ebenso Spuren einer Überlastung an den Lötaugen des defekten Transistors zu erkennen. Deutlich erkennbar die Veränderung des Lötzinns (porös, schwammig) an den Lötaugen, hervorgerufen durch zu hohe Temperaturen. Das Lötzinn an der Stelle wurde  Temperaturen von über 180°C ausgesetzt und ist dadurch „Weich“ geworden.

 

 

 

 

Eine abschließende Überprüfung des defekten Leistungs-MOSFETs bestätigte den Verdacht, dass dieses Bauteil für den Ausfall des EVGs verantwortlich war. Eine Mögliche Ursache für den Ausfall  wäre  eine zu hohe thermische Belastung oder ein Bauteilefehler. Für  Bastler noch ein Hinweis, bei dem Bauteil handelt es sich um einen Leistungs-MOSFET mit der Bezeichnung FSL11N50A.

 

 

Die Überprüfung des MOSFETs kann mit einem gewöhnlichen Ohmmeter durchgeführt werden.  Dabei wird das Ohmmeter an D und S angeklemmt. An S sollte die Minusleitung des Ohmeters angeschlossen werden. Zudem wird eine weitere Spannungsquelle mit einer Spannung von etwa 3-9V benötigt. Diese wird kurz mit dem G (+) und S (-) über einen Widerstand (etwa >1 kOhm) verbunden. Ist der Transistor funktionsfähig wechselt die Anzeige des Ohmmeters von den hochohmigen in den niederohmigen Zustand über, der Transistor ist „leitend“. Dieser Zustand bleibt auch nach Abklemmen der Spannungsquelle erhalten. Der Transistor ist jetzt wie ein kleiner Kondensator „aufgeladen“. Um die Ladungen wieder zu entfernen muß eine direkte Verbindung zwischen S und G hergestellt werden. Nach dem Überbrücken der beiden Anschlüsse wird der Transistor „entladen“ und die Anzeige des Ohmmeters wechselt wieder in den hochohmigen Zustand.
Ist dieses Verhalten nicht erkennbar, kann davon ausgegangen werden, dass der Transistor einen Defekt hat.

 

Hinweis:

Da es sich bei den oben genannten Typen um "Industrietypen" handelt, ist die Beschaffung über die üblichen Händler schwierig. Dennoch gibt es eine Möglichkeit die Bauteile in Kleinmengen zu beziehen. Hier zwei Links wo man solche Bauteile noch bekommen kann:

 

http://de.futureelectronics.com/de/Seiten/index.aspx

http://de.mouser.com/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Abbildung oben zeigt ein geöffnetes EVG, das in einem VW-Modell zum Einsatz gekommen ist.

Defekte Gasentladungslampe D2S

Defekter Leistungstransistor, erkennbar an der dunklen Verfärbung.

Überhitzte Lötverbindung

Normale Lötverbindung

G     D     S