Если вы ищете вариант замены обычного сварочного трансформатора, сварочный инвертор - лучший выбор. Сварочный инвертор удобен и работает от постоянного тока. Текущий контроль поддерживается с помощью потенциометра.
Автор: Дхрубаджоти Бисвас
Использование топологии с двумя коммутаторами
При разработке сварочного инвертора я применил прямой инвертор с топологией двух переключателей. Здесь входное линейное напряжение проходит через фильтр электромагнитных помех, а затем сглаживается с большой емкостью.
Однако, поскольку импульс тока включения имеет тенденцию быть большим, необходимо наличие схемы плавного пуска. Поскольку переключение включено и конденсаторы первичного фильтра заряжаются через резисторы, мощность дополнительно обнуляется путем включения реле.
В момент переключения мощности транзисторы IGBT используются и далее используются через управляющий трансформатор прямого затвора TR2 с последующим формированием схемы с помощью регуляторов IC 7812.
Использование IC UC3844 для управления ШИМ
В этом сценарии используется схема управления UC3844, которая очень похожа на UC3842 с ограничением ширины импульса до 50% и рабочей частотой до 42 кГц.
Схема управления получает питание от вспомогательного источника питания 17 В. Из-за больших токов в обратной связи по току используется трансформатор Tr3.
Напряжение измерительного регистра 4R7 / 2W более или менее равно выходному току. Выходной ток можно дополнительно контролировать с помощью потенциометра P1. Его функция заключается в измерении пороговой точки обратной связи, а пороговое напряжение на выводе 3 UC3844 составляет 1 В.
Одним из важных аспектов силовых полупроводников является то, что они нуждаются в охлаждении, и большая часть выделяемого тепла отводится через выходные диоды.
Верхний диод, состоящий из 2x DSEI60-06A, должен выдерживать ток в среднем 50 А и потери до 80 Вт.
Нижний диод, то есть STTH200L06TV1, также должен иметь средний ток 100А и потери до 120Вт. С другой стороны, общие максимальные потери вторичного выпрямителя составляют 140 Вт. Выходной дроссель L1 дополнительно подключен к отрицательной шине.
Это хороший сценарий, так как на радиатор не подается высокочастотное напряжение. Другой вариант - использовать диоды FES16JT или MUR1560.
Однако важно учитывать, что максимальный ток нижнего диода в два раза больше тока верхнего диода.
Расчет потерь IGBT
На самом деле, вычисление потерь IGBT - сложная процедура, поскольку, помимо потерь на проводимость, еще одним фактором являются потери при переключении.
Также каждый транзистор теряет около 50 Вт. Выпрямительный мост также теряет мощность до 30 Вт, и он размещен на том же радиаторе, что и IGBT, вместе с диодом сброса UG5JT.
Также есть возможность заменить UG5JT на FES16JT или MUR1560. Потеря мощности диодов сброса также зависит от конструкции Tr1, хотя потери меньше по сравнению с потерей мощности от IGBT. Выпрямительный мост также приводит к потере мощности около 30 Вт.
Кроме того, при подготовке системы важно не забывать масштабировать максимальный коэффициент нагрузки сварочного инвертора. После этого на основе измерений вы можете быть готовы выбрать правильный размер датчика обмотки, радиатора и т. Д.
Еще один хороший вариант - добавить вентилятор, так как он будет контролировать температуру.
Принципиальная электрическая схема
Детали обмотки трансформатора
Коммутационный трансформатор Тр1 намотан на два ферритовых ЭЭ сердечника, и оба они имеют сечение центральной колонны 16x20 мм.
Таким образом, общее поперечное сечение составляет 16x40 мм. Следует соблюдать осторожность, чтобы не оставлять воздушных зазоров в области сердечника.
Хорошим вариантом было бы использовать 20-витковую первичную обмотку, намотав ее 14 проводами диаметром 0,5 мм.
С другой стороны, вторичная обмотка имеет шесть медных полос 36x0,55 мм. Трансформатор прямого привода Tr2, который разработан с низкой паразитной индуктивностью, следует трехсторонней схеме намотки с тремя витыми изолированными проводами диаметром 0,3 мм и обмотками по 14 витков.
Активная часть выполнена из Н22 с диаметром средней колонны 16 мм и не оставляет зазоров.
Трансформатор тока Tr3 изготовлен из дросселей для подавления электромагнитных помех. В то время как первичная обмотка имеет только 1 виток, вторичная обмотана 75 витками провода 0,4 мм.
Один из важных вопросов - соблюдение полярности обмоток. В то время как L1 имеет ферритовый сердечник EE, средний столбец имеет поперечное сечение 16x20 мм с 11 витками медной полосы 36x0,5 мм.
Кроме того, общий воздушный зазор и магнитная цепь установлены на 10 мм, а его индуктивность составляет 12 мкГн сс.
Обратная связь по напряжению на самом деле не мешает сварке, но определенно влияет на потребление и потерю тепла в режиме ожидания. Использование обратной связи по напряжению очень важно из-за высокого напряжения около 1000 В.
Более того, ШИМ-контроллер работает с максимальным рабочим циклом, что увеличивает расход энергии, а также увеличивает количество нагревательных компонентов.
Постоянный ток 310 В может быть извлечен из сети 220 В после выпрямления через мостовую сеть и фильтрации через пару электролитических конденсаторов 10 мкФ / 400 В.
Источник питания 12 В может быть получен от готового блока адаптера 12 В или построен дома с помощью предоставленной информации. здесь :
Цепь для сварки алюминия
Этот запрос был отправлен мне одним из преданных читателей этого блога г-ном Хосе. Вот подробности требования:
Мой сварочный аппарат Fronius-TP1400 полностью исправен, и я не заинтересован в изменении его конфигурации. Эта устарелая машина является первым поколением инверторных машин.
Это основное устройство для сварки покрытым электродом (сварка MMA) или вольфрамовой дугой (сварка TIG). Переключатель позволяет выбирать.
Это устройство обеспечивает только постоянный ток, что очень подходит для сваривания большого количества металлов.
Есть несколько металлов, таких как алюминий, которые из-за его быстрой коррозии при контакте с окружающей средой необходимо использовать пульсирующий переменный ток (прямоугольная волна от 100 до 300 Гц), это облегчает устранение коррозии в циклах с обратной полярностью и поворачивает плавление в циклах прямой полярности.
Существует мнение, что алюминий не окисляется, но это неверно, что происходит так, что в нулевой момент, когда он вступает в контакт с воздухом, образуется тонкий слой окисления, который с этого момента предохраняет его от следующего последующего окисления. Этот тонкий слой затрудняет сварку, поэтому используется переменный ток.
Мое желание - сделать устройство, которое будет подключено между клеммами моего сварочного аппарата постоянного тока и горелки, чтобы получить переменный ток в горелке.
Вот где у меня возникли трудности в момент создания этого преобразователя CC в AC. Увлекаюсь электроникой, но не специалист.
Итак, я прекрасно понимаю теорию, я смотрю на микросхему HIP4080 или аналогичную таблицу данных, видя, что ее можно применить в моем проекте.
Но моя большая трудность заключается в том, что я не делаю необходимого расчета значений компонентов. Может быть, есть какая-то схема, которую можно применить или адаптировать, я не нахожу ее в Интернете и не знаю, где искать, поэтому прошу вашей помощи.
Дизайн
Чтобы гарантировать, что процесс сварки может устранить окисленную поверхность алюминия и обеспечить эффективное сварное соединение, существующий сварочный стержень и алюминиевая пластина могут быть объединены со ступенью привода полного моста, как показано ниже:
Rt, Ct можно рассчитать методом проб и ошибок, чтобы получить генерацию МОП-транзисторов на любой частоте от 100 до 500 Гц. Для точной формулы вы можете обратиться к Эта статья .
Вход 15 В может быть запитан от любого адаптера переменного тока 12 В или 15 В постоянного тока.
Предыдущая статья: Схема контроллера переменной интенсивности светодиода Следующая статья: Схема трансформатора галогенных ламп SMPS
