NexPowerパネルから電力を取得し、電力変換してDC直流48Vバスに供給する装置、μMPPT装置が2個立て続けに故障した。1個はLEDが全く点灯せずに停止状態、もう1個は緑LEDが点滅しているがふたが熱で変形して外れてしまっている。
基板を確認すると、どちらもソーラーパネルからの電力入力側の電解コンデンサが壊れている。1個は完全に破裂して中身の樹脂テープやモロモロが周りに飛び散っている状態、もう1個は上面の溝に沿って内部の気体が抜けた跡。
電解コンデンサがこのように破裂をするのは、耐電圧よりも高い電圧がかかった場合と想定される。100V耐圧品を使っているのだが、ソーラーパネルの仕様では最大電圧は82V程度で耐圧的には何とか収まっているはずなのだが。
以前は電力スイッチング用のMosFETが導通破壊するという故障原因に結構悩まされたが、2年ほど前にMosFETのゲート開け閉め(肝は閉め)の早さコントロールを極めて以降、全くその手の故障がなくなってホッとしていた。
しかし、ここに来て、それとは別タイプの故障で壊れることがたまに発生するようになった。今回のように電解コンデンサが壊れた場合でも、電解コンに原因があるのではなく、その周辺に別原因があることが多い。
今回の故障について原因を探ると、コイルの大幅なインダクタンス減少(例えば100μH→10μH)となっていることが確認された。2個ともが同様の故障であった。
コイルの見た目自体が、もともとは黄色いコアに茶色の銅線が巻かれているのだが、基板上のコイルは熱で変色してしまっている。
おあの表面も塗装がはがれたような跡がある。なかなかに過酷な状況に陥った模様。
インダクタンスを測定すると、元々100uHあったはずが、10uH未満となっている。これでは電流が貯められずに磁器飽和を起こして大電流が流れることが想定される。周辺回路に多大な悪影響を及ぼす故障原因だ。
基板上には温度計を設置して、一定温度以上になった場合には電流を絞るプログラムが組み込まれているのだが、このところの猛暑ではパネルの裏面の金属部分に設置していると、太陽熱でものすごく高温になることが想定され、基板に取り付けた放熱板だけでは、十分に温度が下げられないものと思われる。この手の故障は夏場にしか起こらないことからやはり原因は猛暑と想定される。
まじめに対策を考えなければならなそうだ。
