FET or IGBT

　昨日書いていたコーヒーマシン。勢いのあるうちにやっつけようと裏蓋を外して見た。
　予想通りに産業機械的に単体の構成部品がバラバラに付いて居る。こういう構造なら修理がしやすいし、もしオリジナル部品が入手不可能になっても代替え品があったり最悪は製作しやすい。
　取りあえずやるのは左のミルが回りっぱなしになる件の修理。ミルの駆動は100Wくらいのブラシモータでその出力がコグドベルトで伝達されている。うん、産業機械的で素晴らしい。
　ユニバーサルモータを交流駆動かな？と思って居たらAC200Vをブリッジ整流してFET？で単純にオンオフしているだけみたい。
　スイッチング用FETの周囲が白い粉を吹いたように成って要るのが何か嫌。

　基板を外して見た。上の方がマイコン部分で下の方がパワー回路。ヒーターはリレーでモータはFETかな？。
　テスタで当たってみると回りっぱなしの方のFETがショートモードで死んで居た。これは交換するしか無いので外して交換。
　500V-8A位のFETだったけど、実装方法も含めて同じ物が無かった。唯一見つかったのは点火用のIGBTで400V-20Aくらいのヤツ。まあ壊れんだろうとこれに交換した。ゲート駆動に関してはFETもIGBTも似ているので良かろうと何時もの適当な判断。
　交換したら今度は回転しなくなった。左を使えば良いのでそのまま行こうかと思ったけど、せっかくなので完全にしたい。
　回路を追っかけたらマイコンから4000番台のバッファ経由でフォトカプラを駆動し、その絶縁された出力でゲートをオンオフしていた。
　もしかしてフォトカプラかな？と思って左右を交換したら、今度はどちらとも回らなく成った。ハハハ。
　そこでじっくりと見ていくと、ゲート駆動用の3直列の抵抗値が妙な事に気がついた。測る度に違うし数十MΩの単位。280Vからダイレクトという乱暴さだけど、流石に数十MΩはおかしかろう。
　外して見るとほぼオープンモードで故障している抵抗があった。これが原因みたい。でもオリジナルの抵抗値が解らない。マークは「黒黒橙」に見えるけどこれだと11kΩ。逆だと310Ω。うーん。
　生きていそうなヤツを測定したら98kΩ位有る。もし3個とも100kΩだとしたら300kΩ。280Vに300kΩなら約1mA。FETのゲートならそれでも行けるかな？。
　念のために消費電力を見てみると1個あたり100Vに1mAだと100mW。オリジナルは500mWのツェナーのガラス管部分だけみたいな抵抗。
　良くわからんけど手持ちで1/6Wが有ったのでこれを3個x2例実装してみた。
　今回の故障だけど、抵抗がオープンモードで徐々に抵抗値が上昇してきた。次第にゲート駆動が不十分に成り、スイッチングじゃ無くてDS間が中途半端な抵抗値になってしまった。そのために発熱が増えてショートモードで故障した。
　合っているかな？。
　こんな思考回路で100kΩでの修理を終え、メイン素子は左はIGBTで右はFETと言う変則状態で試験。日頃の行いが良いので正常に動き始めた。
　やったね。8,000円で買った定価100万円が動き始めたよ。コーヒーの神様ありがとう。
　あとは流し台の横にAC200Vのコンセントを設置して、新たに水道の配管を引っ張って来る必要が有る。そしたら全自動コーヒーマシンの稼働開始だ。
　お湯のタンクが保温して無いので、多分電気代が相当掛かると思う。でもシンプルな構造なので何らかの保温材を巻いてみよう。まあそんなのは後の話だ。