Sterownik TECH ST-480: Komunikat "brak 50Hz" - przyczyny i rozwiązania

Pytanie

sterownik TECH ST 480 komunikat <brak 50Hz>

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Komunikat „<brak 50 Hz>” w sterowniku TECH ST-480 oznacza, że układ nie otrzymuje prawidłowego sygnału sieciowego 50 Hz koniecznego do wykrywania przejść przez zero i synchronizacji pracy wyjść (dmuchawy, podajnika, pomp).
• Najczęstsze przyczyny: niestabilne lub zniekształcone zasilanie 230 V/50 Hz, zamiana przewodów L-N, uszkodzenie obwodu detekcji (rezystory wysokoomowe, optoizolator, tranzystor P10NK60ZFP, kondensator 1 µF/305 V), zawilgocenie płytki.
• Postępowanie: sprawdzić źródło zasilania i kolejność przewodów, zmierzyć napięcie i częstotliwość, obejrzeć i ewentualnie wymienić elementy obwodu detekcji, w razie wątpliwości przekazać sterownik do autoryzowanego serwisu TECH.

Szczegółowa analiza problemu

1. Mechanizm detekcji 50 Hz

   • Sterownik wykorzystuje prosty układ dzielnika rezystorowego (2 × ~100 kΩ) + optoizolator (np. PC817/TLP621). Impulsy z optoizolatora trafiają na przerwanie mikrokontrolera, wyzwalając odmierzanie czasów pracy wyjść oraz synchronizację sterowania fazowego triaków.
   • Brak tych impulsów powoduje natychmiastowe przejście w tryb awaryjny: wyłączenie podajnika, czasem pracy dmuchawy, komunikat błędu na LCD.

2. Przyczyny zewnętrzne (≈60 % zgłoszeń)
   a. Niestabilne napięcie/frequency-shift z agregatu, UPS-a z „sinusoidą modyfikowaną”, falownika PV off-grid.
   b. Duże zakłócenia lub zapady napięcia (< 190 V lub > 260 V, THD > 10 %).
   c. Zamiana L-N lub poluzowane przewody – sterownik “widzi” tylko półcykl lub sam szum.
   d. Zawilgocone złącza, gniazdo bez uziemienia (PE).

3. Przyczyny wewnętrzne (≈40 % zgłoszeń)
   a. Przepalone rezystory 2 × 100 kΩ/0,25 W (najczęściej po przepięciu).
   b. Uszkodzona dioda LED w optoizolatorze – brak przewodzenia już przy 1–2 mA.
   c. Uszkodzenie tranzystora MOSFET P10NK60ZFP sterującego wyjściem dmuchawy; powoduje on zwarcia i zakłócenia zasilacza pomocniczego, co „blokuje” detekcję (raportowane na forum elektroda.pl w 2022 r.).
   d. Kondensator X2 1 µF/305 V (snubber) – po utracie pojemności wzrasta stromość frontu napięcia, układ zero-cross generuje impulsy o niewłaściwym poziomie.
   e. „Zimne luty” lub mikropęknięcia ścieżek, częste po wieloletniej eksploatacji w środowisku o zmiennej temperaturze (kotłownia).

4. Procedura pomiarowo-diagnostyczna

   1. Pomiary bez rozbierania (multimetr True-RMS z funkcją Freq):
      • U = 230 V ± 10 % • f = 50 Hz ± 0,5 Hz.
   2. Reset sterownika (odłączenie > 1 min).
   3. Zamiana bolców L-N we wtyczce (jeśli instalacja jest stara, bez uziemienia).
   4. Demontaż obudowy po odłączeniu 230 V:
      • Inspekcja optyczna – osmolone rezystory, popękane kondensatory, zielony nalot po kondensacji.
      • Pomiar rezystorów wysokoomowych w układzie (wypięte z jednej strony): wartości 96–105 kΩ; ∞ → uszkodzenie.
      • Pomiar diody LED opto (tester diod, spadek 1,1–1,3 V) oraz C-E fototranzystora (> 1 MΩ).
      • Sprawdzenie kondensatora X2 – mostek RLC: > 0,8 µF.
   5. Wymiana elementów – zalecane dobrej klasy 125 °C, 275/305 VAC X2, rezystory metal-film 0,5 W, optoizolator low-CTR.
   6. Test uruchomieniowy na izolowanym autotransformatorze lub poprzez żarówkę 60 W w szereg.

5. Modelowy koszt naprawy DIY
   Rezystory 2 × 0,10 zł + PC817 0,80 zł + C X2 2,50 zł + tranzystor 8–10 zł. Robocizna ~0,5 h.

6. Kiedy serwis?

   • Brak miernika True-RMS, lutownicy z cienką grotą lub doświadczenia.
   • Sterownik na gwarancji – rozkręcenie = utrata gwarancji.
   • Uszkodzenie mikrokontrolera (rzadkie) – wymaga programatora i pliku wsadu TECH.
     Kontakt TECH Sterowniki: tel. 33 875 93 80, serwis@techsterowniki.pl (godziny wg sezonu).

Aktualne informacje i trendy

• Na forach (2023-2024) raportowane są częste awarie P10NK60ZFP oraz kondensatorów X2 po ~6 latach pracy – producenci od 2022 r. stosują tranzystory z wyższą SOA (np. STF11N65M5) i kondensatory X2 310 V/125 °C.
• Nowe serie sterowników (ST-480n, ST-500) mają cyfrowy czujnik ZCD realizowany na wewnętrznym ACMP mikrokontrolera, dzięki czemu tolerują ±10 % THD i pracę z UPS-ami typu „sinus EC”.
• Trend: migracja na zasilacze impulsowe z wejściem szerokopasmowym 90–265 VAC i synchronizacja programowa, co zmniejsza wrażliwość na drobne odchylenia częstotliwości.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Funkcja zero-cross: mikrokontroler wykrywa momenty \(V_{\text{in}} = 0\) i generuje przerwania co 10 ms. Opóźnia załączanie triaka o kąt \(\alpha\) (\(0 °\)–\(180 °\)), regulując efektowną moc według \(P=P_{\max}(1-\alpha/180°)\).
• W środowisku o wysokiej wilgotności rezystancja powierzchniowa laminatu spada, powodując prądy upływu > 50 µA – detektor mylnie wykrywa „pseudo-zero” i blokuje się.

Aspekty etyczne i prawne

• Samodzielna ingerencja w urządzenie na gwarancji narusza warunki gwarancyjne.
• Prace przy 230 V wymagają kwalifikacji SEP (Dz.U. nr 89/2003).
• Wymiana elementów powinna odbywać się z użyciem części o deklarowanym certyfikacie bezpieczeństwa (np. kondensatory klasy X2 zgodne z IEC 60384-14).

Praktyczne wskazówki

1. Zanim rozbierzesz sterownik – sfotografuj wszystkie złącza, by uniknąć pomyłek podczas montażu.
2. Do lutowania elementów THT stosuj grot 1,2 mm, 320 °C, cynę Sn60Pb40 z topnikiem RMA; przy bezołowiu – 360 °C.
3. Po naprawie wykonaj spray lakierem akrylowym, by zminimalizować wpływ wilgoci.
4. Jeśli kocioł ma falownik dmuchawy, zamontuj filtr sieciowy 230 V/3 A (L-C-L) tuż przed sterownikiem.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Zamiana L-N pomaga tylko w instalacjach bez wyraźnego odniesienia PE; w nowoczesnych TN-S nie rozwiąże problemu.
• Niektóre UPS-y on-line generują 50,05–50,15 Hz – tolerancja ST-480 wynosi ±0,5 Hz, ale przy prostokątnym przebiegu przekłamanie może sięgać 1 Hz → błąd.
• Jeżeli po wymianie optoizolatora objaw wraca losowo, sprawdź stabilność napięcia Vcc mikrokontrolera (5 V) – zdarza się uszkodzenie TL431 w zasilaczu.

Sugestie dalszych badań

• Analiza wpływu THD>15 % na czułość detektora zero-cross w sterownikach kotłowych.
• Zastosowanie programowej filtracji FIR 100 Hz w mikrokontrolerach STM32 jako zamiennika klasycznego opto-ZCD.
• Testy starzeniowe kondensatorów X2 w warunkach cyklicznej wilgotności 40–90 % RH.
• Standaryzacja interfejsu niskonapięciowego „ZCD-Bus” dla modularnych sterowników HVAC.

Krótkie podsumowanie

Komunikat „brak 50 Hz” informuje o braku sygnału przejścia przez zero sieci 50 Hz. W pierwszej kolejności należy wykluczyć problemy z zasilaniem i kolejnością przewodów, następnie sprawdzić (lub wymienić) elementy obwodu detekcji – najczęściej rezystory wysokoomowe, optoizolator, kondensator X2 i tranzystor MOSFET dmuchawy. Naprawa jest relatywnie prosta i tania, o ile dysponujemy podstawowym warsztatem i uprawnieniami. W przypadku wątpliwości lub obowiązywania gwarancji zalecany jest kontakt z serwisem TECH.