Torgholodmash.ru

ТоргХолодМаш
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Применение igbt транзисторов в инверторе

Используемые в инверторах полупроводники по MOSFET технологии – это полевые силовые транзисторы с изолированным затвором. Управление полупроводником осуществляется напряжением, в отличие от биполярных транзисторов, управляемых током. Канал ключа имеет высокую проводимость 1 мОм. В закрытом виде у них огромное входное сопротивление.

Изначально полевые полупроводники использовались и до сих пор применяются как ключи. В схемах импульсных источников питания применяются полевики с индуцированным затвором. В таком исполнении при нулевом напряжении на затвор-исток канал закрыт.

Для открытия ключа требуется подать потенциал определенной полярности. Для управления ключом не требуется силовых источников. Данные полупроводники часто используются в источниках питания и инверторах.

Схема сварочного инвертора

Ниже предлагается к изучению схема блока питания аппарата, которая станет полезной для тех, кто разбирается в технике.

Схема инвертора

Схема инвертора

Для стабилизации напряжения нужно сделать обмотки по ширине корпуса. Таких обмоток несколько:

  • первичная – провод эмалированный влагостойкий, 0,3 мм, 100 оборотов;
  • вторичная (2) – провод эмалированный влагостойкий, 1 мм, 15 оборотов;
  • вторичная (3) – провод эмалированный влагостойкий, 0,2 мм, 15 оборотов;
  • вторичная (4) – провод эмалированный влагостойкий, 0,3 мм, 20 оборотов.

Плата для блока питания монтируется отдельно. От силового элемента ее отделяют металлическим листом, который присоединяется к корпусу сварки. Проводники, предназначенные для регулировки затворок, напаиваются максимально близко к транзисторам. При этом их нужно попарно скрутить. Сечение особой роли не играет, но длина проводников должна составлять не менее 150 миллиметров.

Далее представлена еще одна схема, изображающая силовую часть.

Блок питания представляет собой обычный флай-бэк (источник питания, действие которого основано на двухфазном процессе преобразования энергии). Первичная обмотка блока трансформатора закрывается экранирующей обмоткой из такого же провода. Необходимо проследить, чтобы накладываемые витки полностью закрывали предыдущие и совпадали в направлении. Между ними нужно проложить изоляционный слой.

Для настройки блока питания сопротивление подбирается так, чтобы напряжение, подаваемое в реле, составляло 20-25 вольт.

Вся специфика силовой части отображена на представленной выше схеме. Самое главное – найти для входных выпрямителей сильные и прочные радиаторные элементы. Отлично подойдут модели, которые стояли на старых компьютерах с процессором Pentium 4. Приобрести их можно на рынке или в специальном магазине. В схеме управления представлен только один термический датчик. Он находится внутри корпуса радиатора, температура нагревания которого очень высока.

Для блока управления нужно подобрать ШИМ-контроллер модели TL 494. У него работает только один канал регулировки, через который стабилизируется ток в дуге. Конденсатор С1, показанный на схеме, задает напряжение ШИМ, от которого зависит сила сварочного тока.

  • Простой сварочный инвертор, сделанный своими руками, оказывается не столь надежным в работе, даже в сравнение с бюджетными видами техники;
  • На создание аппарата придется потратить значительное количество времени, что не всегда экономически выгодно;
  • Здесь отсутствуют дополнительные функции, которые помогут улучшить качество создаваемого шва;
  • Техника обладает узким диапазоном регулировки сварочного тока и прочих параметров;
  • Как правило, в них присутствуют проблемы с системой охлаждения;
  • Корпус создается не столь безопасно, как в заводских моделях, так что использование подобных устройств может оказаться опасным для жизни.
Читать еще:  Механизм слива для бачка унитаза регулировка

Устройство и схема простого инвертора

Схема простого сварочного инвертора помогает определиться, что именно должно входить в состав устройства. Естественно, что это является не единственным вариантом и возможны замены. Некоторые предпочитают создавать более сложные варианты, основываясь на схемах готовых заводских моделей, таких как сварочный инвертор Сварог Pro Arc 180 или Ресанта 250, внося свои изменения. Здесь представлена наиболее простая для самостоятельного воплощения схема.

Схема простого инвертора

Схема простого инвертора

Методика расчета

Перед тем как начать делать самый простой инвертор сварочный, нужно рассчитать его мощность. Это делается путем умножения силы тока , которой должно обладать устройство, на напряжение, при котором будет гореть дуга. К примеру, для тока в 160 А, который будет возможен на напряжении дуги в 24 В, мощность должна быть 3840 Вт.

Даже простой сварочный инвертор на одном транзисторе может иметь коэффициент полезного действия в 85%. Таким образом, мощность перекачиваемая транзисторами должна составлять 4517 Вт

Исходя из этой величины, можно определить силу тока, коммутируемую транзисторами во время работы. Чтобы это осуществить, следует найти разделить мощность на напряжение в сети. 4517/220 = 20 А.

Чтобы при 20 А можно было поддерживать напряжение в 220 В, в схеме должен присутствовать фильтр емкостью 100 мкФ. Если через транзисторы проходит большой ток, то он начинает нагревать их. Как правило, скорость отвода тепла при помощи радиаторов является недостаточной, а перегревание приведет к разрушению техники. Чтобы избежать подобных неприятностей, транзисторы стоит подбирать с запасом, чтобы их рабочий ток при 1000 градусов Цельсия составлял, как минимум, 20 А.

Простой в повторении и изготовлении сварочный аппарат должен иметь напряжение на транзисторах не более, чем напряжение в источнике питания. Очень важным параметром является частота транзисторов. Для представленных выше параметров подходят изделия с частотой в 100 кГц. Напряжение на них должно быть 500 В. Это могут быть как обыкновенные полевые, так и IGBT транзисторы. Единственной проблемой при их установке является отсутствие специального крепежа.

Читать еще:  Регулировка пластиковых окон нахабино

Чтобы транзистор нормально работал, между его открытием и закрытием должна выдерживаться пауза. Время паузы должно быть около 1,2 мс. Исключением можно считать только транзисторы Mosfet, пауза в которых допускается в 0,5 мс.

Необходимые инструменты и материалы

Для того, чтобы создать простой сварочный инвертор на одном транзисторе, следует иметь следующий набор инструментов:

  • Набор отверток;
  • Вольтметр;
  • Мультиметр;
  • Паяльник;
  • Осциллограф.

Это основные инструменты, при помощи которых происходит сборка, контроль и измерения. Помимо этого следует иметь еще материалы, которые нужны будут для создания самого аппарата. Для этого понадобятся:

  • Резисторы с различным уровнем сопротивления;
  • Катушка индуктивности;
  • Конденсаторы;
  • Оптопара;
  • Стабилитрон;
  • Выпрямительные диоды;
  • Диоды Шоттке;
  • Трансформатор с двумя обмотками;
  • Реле;
  • Подстроечные резисторы;
  • Диодный мост;
  • Защитные диод;
  • Линейный регулятор;
  • Вентилятор системы охлаждения;
  • Преобразователь переменного тока в постоянный.

Технология изготовления и рекомендации по настройке

Следует подать ток на схему, чтобы проверить, как срабатывает реле замыкания резистора. Далее идет проверка платы ШИМ, есть ли в ней прямоугольные импульсы, которые могут появляться после того, как сработает реле. Если импульсы имеются, то их ширина, в соотношении с нулевой паузой должна составлять 44%.

Нужно убедиться, что напряжение на транзисторах не превышает допустимое, иначе все это может привести к поломке. Затем питание подается на диодный мост, чтобы проверить правильность его изготовления и работоспособности.

Проверка напряжения на транзисторе

Проверка напряжения на транзисторе

Во время настройке нужно убедиться в правильности намотки трансформатора, а также в его корректном подключении и возможности управлять им. Это один из основных элементов, задающих регулировку параметров, но в то же время самый сложный по исполнению за счет наличия обмотки.

Намотанный вручную трансформатор в 100 витков

Намотанный вручную трансформатор в 100 витков

Техника безопасности

Все процедуры должны производиться только при отключенном электропитании. Каждую деталь желательно измерить заранее, чтобы во время включения она не сломалась из-за перенапряжения. Во время работы следует соблюдать основные правила электробезопасности.

Читать еще:  Как отрегулировать закрывание дверей на шкафу

Основные виды дефектов

Рассмотрим основные неисправности, с которыми наиболее часто сталкивается владелец инверторного аппарата для сварки. Если на выходе аппарата отсутствует напряжение это обычно вызвано перегоранием предохранителей или нарушением целостности одного из проводников в схеме прибора.

Вторая достаточно часто встречающаяся неполадка проявляется в невозможности выставить нужное значение сварочного тока даже в крайнем, максимальном положении регулятора мощности. Причиной это дефекта, как правило, является пониженный уровень питающего напряжения.

Нестабильность горения сварочной дуги вызывается неисправностями или силового блока, или модуля управления. Если при работе агрегат создает повышенный уровень шума, это является свидетельством перегрузки, которые могут привести к более серьезным неисправностям.

При наличии дефектов в работе системы защиты, последствия могут быть самыми непредсказуемыми. К сожалению обычно неправильная работа этого модуля обнаруживается слишком поздно, когда неисправность достигла критического уровня и какой-либо узел аппарата вышел из строя.

Сварочное оборудование

Заключение

Для этого подключаем к выводным контактам платы сварочного аппарата лампу на 40 Вт и включаем ее, если лампа загорелась вполнакала, значит, восстановление выходных цепей выполнено успешно. Чтобы удостовериться в полной работоспособности аппарата, к муфтам сварочных шлангов подключают реостат и тестером измеряют напряжение на выходных клеммах. Если поворотом ручки напряжение на клеммах муфты плавно меняется от 60 В до 10 В, значит, аппарат полностью исправен, в противном случае нужно менять операционный усилитель в цепи регулировки.

  • Как правильно выбрать дрель для дома
  • Как выбрать электролобзик
  • Какой перфоратор выбрать для дома
  • Выбираем электрические ножницы правильно

Обсудить статью на форуме

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector