Irgp4068d в сварочном инверторе

Обновлено: 17.05.2024

ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ ДЛЯ РЕМОНТА И ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРОЧНЫХ АППАРАТОВ

Инверторный источник питания позволяет достигать высокого качества регулирования выходных параметров сварочных аппаратов, имеет малые габариты и массу. Компания International Rectifier предоставляет широкий выбор силовых IGBT-транзисторов и драйверов для инверторов различных топологий. Кроме того, компания предлагает компоненты для построения необходимого в данном случае ККМ.
Сварка является одним из наиболее популярных способов конструктивного соединения материалов. Ее применяют в совершенно разных областях: от строительства зданий и авиации – до микроскопической сварки в микроэлектронике и ювелирной отрасли.
Для каждой из перечисленных областей характерны свои требования к типам используемых материалов, качеству сварки, стоимости ее выполнения, уровню автоматизации. Это привело к появлению различных технологий, таких как ручная дуговая сварка плавящимся электродом (manual metal arc, ММА), ручная сварка в среде защитных газов (tungsten inert gas, TIG), полуавтоматическая сварка в среде инертных (metal inertgas, MIG) или активных газов (metal active gas, MAG), плазменная сварка, контактная и так далее.
Каждый из перечисленных видов сварки требует мощного сварочного аппарата, который выполняет следующие функции: преобразует сетевое переменное напряжение в постоянное или переменное напряжение и ток требуемой величины, осуществляет регулирование выходных параметров тока и напряжения, контролирует возникновение аварийных ситуаций, выполняет дополнительные функции (плавный запуск и тому подобное).
Существует несколько типов источников питания сварочных аппаратов, работающих от двух- или трехфазных сетей:

трансформаторный;
трансформаторный с выпрямителем;
инверторный.

Главным элементом представленной структуры является инвертор. Он может быть выполнен по любой из существующих инверторных схем: мостовой, полумостовой, Push-pull и других.
Компания International Rectifier предлагает все необходимые компоненты для построения высокоэффективных и надежных инверторов на базе наиболее популярных схем: мостовой и Push-pull. Каждая из схем имеет свои достоинства и особенности.

Компоненты IR для push-pull-инверторов сварочных аппаратов

Топология Push-pull долгое время была основной при построении инверторов для сварочных аппаратов. Ее отличают весьма важные достоинства (рисунок 2): потребность всего в двух силовых ключах, простота системы управления (управляющее напряжение формируется относительно общей шины и не требует смещения), потенциальная возможность снижения стоимости за счет малого числа компонентов. Данная схема позволяет получать как постоянный, так и переменный выходной ток.

с малыми потерями на переключения, оптимизированых для работы с высокими рабочими частотами (до 30 кГц);
низкочастотных, имеющих минимальные потери во включенном состоянии с низким напряжением «коллектор-эмиттер» от 1,46 В (Low VCE(on));
с устойчивостью к короткому замыканию до 10 мкс (индекс K10);
с устойчивостью к короткому замыканию до 5 мкс (индекс K);
со встроенным обратным диодом (индекс D).

Таблица 1. IGBT-транзисторы для инверторного каскада сварочного аппарата

Среди представленных транзисторов хочется отдельно выделить достаточно новую серию IRGx46xxD, которая, обладая характеристиками не ниже, чем у «классической» серии IRGx40xxD, является более привлекательной по цене (применение новых технологий позволило снизить себестоимость производства транзисторов). Также отдельного внимания заслуживает одна из новейших серий IGBT – IRGP66xxD, совмещающая в себе низкие потери на проводимость и переключение и разработанная компанией специально для сварочной техники.
Как было сказано выше, одним из преимуществ топологии Push-pull является простота управления ключами. Для этих целей компания International Rectifier предлагает двухканальные драйверы в компактных корпусах SOIC-8 и DIP-8 (таблица 2).

Таблица 2. Драйверы нижнего плеча для Push-pull-инверторов

Стоит обратить внимание на некоторые особенности Push-pull-схемы: более сложный трансформатор, работа ключей в более жестком режиме (большее рабочее напряжение, большие выбросы напряжения). Кроме того, наличие всего двух плечей управления ограничивает диапазон регулирования выходного тока. Более качественное регулирование позволяет получить мостовая схема.

Компоненты IR для мостовых инверторов сварочных аппаратов

Мостовая схема по сравнению с Push-pull имеет большее число силовых ключей и компонентов управления (рисунок 3), что приводит к удорожанию схемы в целом. Однако в большинстве случаев это компенсируется улучшением качества регулирования.

Важно отметить, что для построения схем по обеим топологиям компания International Rectifier предлагает использовать одинаковые ключи (таблица 1). При этом в мостовой схеме силовые ключи работают в более комфортных условиях (меньшие рабочее напряжение и броски напряжения).
Усложнение схемы управления в случае мостовой топологии нивелируется наличием готовых драйверов полумоста и верхнего и нижнего плечей (таблица 3). Драйверы имеют встроенную схему смещения и доступны в малогабаритных SOIC- и DIP-корпусах.

Таблица 3. Драйверы IGBT для мостовых инверторов

Бытовой, а тем более промышленный, сварочный аппарат является мощным потребителем и мощным источником помех. Для таких приборов устанавливаются требования по величине коэффициента мощности и уровню эмиссии гармонических составляющих тока. IR предлагает все необходимые компоненты для построения корректоров коэффициента мощности (ККМ).

Компоненты IR для построения ККМ сварочных аппаратов

Главной задачей построения корректоров коэффициента мощности является компенсация фазовых сдвигов между потребляемым напряжением и током при сохранении их синусоидальных форм. В этом случае источник питания сварочного аппарата, с точки зрения сети, должен как можно больше походить на активное сопротивление. Такая компенсация является обязательной и устанавливается требованиями ГОСТов (например, ГОСТ Р 51317. 3.2-99 (МЭК 61000-3-2-95)).
International Rectifier предлагает широкий выбор как контроллеров корректоров коэффициента мощности, так и оптимизированных для этой цели IGBT.
Контроллеры ККМ доступны в малогабаритных корпусах SOIC-8 и DIP-8 (таблица 4). IRS2505L выпускается в миниатюрном корпусе SOT-23-5. Важными достоинствами данных контроллеров являются широкий диапазон питающих напряжений (до 22 В), большие выходные токи (пиковые значения – до 1,5 А), наличие защитных функций.

Таблица 4. Котроллеры ККМ от International Rectifier

Транзисторы, используемые для ККМ, должны обладать высоким быстродействием, чтобы успевать отрабатывать возникающие смещения тока и напряжения. Также они должны быть устойчивы к перенапряжениям и сохранять работоспособность при самых жестких условиях переключений. Всем этим требованиям отвечают соответствующие IGBT от International Rectifier (таблица 5).

Таблица 5. IGBT-транзисторы для ККМ от IR

Компания International Rectifier предлагает все необходимые базовые компоненты для создания источников питания для инверторных сварочных аппаратов. Среди предложений компании стоит отметить:

Ремонт BLUEWELD PRESTIGE 164

Ремонтируем сварочный инвертор BLUEWELD PRESTIGE 164. Убились, естественно, силовые транзисторы, в этих аппаратах редко что-то другое убивается. А с ними и ТГР — трансформатор гальванической развязки, ну и куча мелкой рассыпухи по всему драйверу, без этого никак.

В силовом блоке этого инвертора применяются IGBT транзисторы — IRGP4068D (GP4068D).

Для ремонта использовался заводской ремкомплект, клиент не захотел переделок, чтобы все было оригинальное, ну что ж, хозяин-барин. В комплект входит: два силовых транзистора IRGP4068D, трансформатор гальванической развязки — ТГР, два диода RURP860 и одна теплопроводящая прокладка. Вот сам ремкомплект.

Сначала сделаем некоторые измерения содержимого. Это не обязательно но для общего развития, а может и пригодится кому.

ВНИМАНИЕ! Некоторые из этих измерений, например ёмкость переходов IGBT транзистора, не имеют никакого отношения к данным приведённым в даташитах и других справочниках. Все измерения сделаны в домашних условиях обычными доступными приборами — цифровым мультиметром или китайским транзистор-тестером. Эти замеры могут иметь значение для сравнения. Действительно если у двух транзисторов имеющих одинаковое название сильно отличаются показания измерений — значит, по крайней мере, один из них точно подделка (если во втором мы полностью уверены). А отличия в корпусах и шрифте маркировки только увеличивают подозрения.

Индуктивность трансформатора гальванической развязки — ТГР BLUEWELD PRESTIGE 164

Индуктивность первичной обмотки ТГР BLUEWELD PRESTIGE 164

Индуктивность вторичной обмотки ТГР BLUEWELD PRESTIGE 164

Теперь займёмся транзисторами IRGP4068D (GP4068D)

Ёмкость переходов IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)

Ёмкость перехода затвор-коллектор IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)

Ёмкость перехода затвор-эмиттер IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)

Ёмкость перехода коллектор-эмиттер IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)

Теперь всё это надо установить, припаять, прикрутить и воткнуть в розетку, «делов-то», предварительно очень желательно, даже настоятельно советую, проверить все элементы драйвера иначе последствия непредсказуемы.

Важно! Импульсные мощные(сварочные) аппараты. Ремонт схемы описания

terabit, а если внимательно пресмотреться(к аппарату), -то можно увидеть что практически все провода в разъёмах хреново обжаты (это их болезнь), и могут вытянутся с обжимки даже сами по себе, и резистор регуриловки тока тоже зачастую не припаян , а провода держатся за счёт термоусадки

terabit, вы спросите клиента, с какими сварочными концами он работает аппаратом, может удлинил для удобства? Тогда снабберы выпрямителя действительно там будут ни при делах.

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

Диагностика
Определение неисправности
Выбор метода ремонта
Поиск запчастей
Устранение дефекта
Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

не включается
не корректно работает какой-то узел (блок)
периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Сокращение	Краткое описание
LED	Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
MOSFET	Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
EEPROM	Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
eMMC	embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
LCD	Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
SCL	Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
SDA	Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
ICSP	In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
IIC, I2C	Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
PCB	Printed Circuit Board - Печатная плата
PWM	Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
SPI	Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
USB	Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
DMA	Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
AC	Alternating Current - Переменный ток
DC	Direct Current - Постоянный ток
FM	Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
AFC	Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Импульсные мощные(сварочные) аппараты. Ремонт схемы описания как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

ммм63, во-во, насчет обжимки проводов - точно замечено. Пока отсоединял разъемы платы, два провода похерил. Одним словом жуткий кЕтай.

sahar, не, все аппараты без следов "рукоблудства" с силовыми проводами. А вот попытки самостоятельно разделить платы - уже достали (мягко выражаясь). Чего только не придумывает народ - перекусывает посередине перемычки (конечно отдирая при этом проводники со стороны силы), греет строительным феном да так что текстолит чернеет и отваливается. И самое главное - все как один соединяют потом платы проводами длинной 5-8 см и жалуются что не работает.

Вопрос в студию: принесли аппарат focus 145 (blueweld). Это одноплат, очень легкий, транс по размеру как у IMS, 80 кГц, первичные кондеры - 2x470. Ключи - 2x gp4068D, ушли в мир иной тихо, корпуса целы. Выходные диоды - 2x stth6003cw - одна половинка обратного в КЗ.
Как расказывает хозяин - в гараже напруга около 180 вольт, решил он дать жару, крутнул ручку до упора, и собственно все.

Запускал аппарат на одной половинке диода и на G4PSC71UD - все хорошо, даже несмотря не большую емкость затвора драйвер неплохо вытягивает. Короче мозги впорядке. Только эти транзисторы до 60 кгц по даташиту, поэтому аппарат не нагружал.

т.к GP4068D - это мощный высокочастотник и его не найти, хочу поставить IRGP50B60PD1, он не сильно проигрывает по току. А вот насчет диода - хз. Пойдет ли туда 15ebu02,не высока ли для него частота, или придется пераллелить ebu?

IRGP4068D — IGBT транзистор — даташит

IRGP4068D — биполярный транзистор с изолированным затвором, выполнен по технологии Trench IGBT, производитель — International Rectifier. Выпускаются в корпусе TO-247AD. Транзисторы оптимизированы для аппаратов индукционного нагрева и сварочных инверторов. Высокая эффективность за счет низкого VCE(on), небольших потерь при переключении и сверхнизкого VF. Устойчивые переходные характеристики для повышения надежности, отличное распределение тока при параллельной работе, низкие электромагнитные помехи.

Сварочные инверторы в которых применяется IGBT транзистор IRGP4068D

Измеряем ёмкость переходов транзистора IRGP4068D (GP4068D)

ВНИМАНИЕ! Эти измерения не имеют никакого отношения к данным приведённым в даташитах и других справочниках. Все измерения сделаны в домашних условиях обычными доступными приборами — цифровым мультиметром или китайским транзистор-тестером. Эти замеры могут иметь значение для сравнения. Действительно если у двух транзисторов имеющих одинаковое название сильно отличаются показания измерений — значит, по крайней мере, один из них точно подделка (если во втором мы полностью уверены). А отличия в корпусах и шрифте маркировки только увеличивают подозрения.

Оригинальный ремкомплект для ремонта сварочных инверторов Blueweld, Telwin.

Ремонт BLUEWELD PRESTIGE 164 — замена силовых транзисторов IRGP4068D (GP4068D) и ТГР.
Осциллограммы BLUEWELD PRESTIGE 164— после установки ремкомплекта.

Простой в повторении и изготовлении сварочный инвертор Липина (косой мост)

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Топ авторов темы

KT117 871 постов

oleg1ma 1 368 постов

вован 273 постов

RadioRamzes1 470 постов

Изображения в теме

Привет всем, извините за мою плохую речь, я пишу вам из Румынии и я использую Google Translate. Недавно я получил в подарок осциллограф С1-118А, неисправный (на экране не появляется сигнал). В первую очередь я подозревал блок питания, неявно фильтрующие конденсаторы. Мы заменили все электролитические конденсаторы, отключили трубку и преобразователь на высокое напряжение, снова подали прибор, низкие напряжения кажутся нормальными +12В, -12В, +5В, +100В. Проблема возникла, когда я подключил преобразователь для высокого напряжения, с пластины были слышны шумы вроде «щелчков», я проверял как можно больше запусков в этом преобразователе (мой мультиметр измеряет макс 1000 В). На контакте 1, где должно быть -750В, я обнаружил максимум -320В с небольшими колебаниями, затем я начал проверять компоненты на плате, видимо все транзисторы в порядке при проверке переходов. Я обнаружил, что диод VD2 KU106A прерывается он не проводит напряжение в любом смысле и никакого сопротивления не имеет ( это напоминает зазор в цепи) Я проверил керамические конденсаторы 4.7nF теперь имеют 3.2nF, не имеют ESR измерителя. Я купил новые текущие детали (максимально приближенные к тому, что было смонтировано) Попробую заменить бракованные, в надежде, что этот конвертер восстановится. Я прилагаю фотографии того, что мне удалось сделать до сих пор, и, пожалуйста, расскажите вам мнение о том, что, по вашему мнению, происходит с этим осциллографом. К сожалению, у меня нет опыта работы с самоуничижительными ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО-ПОСТОЯННОГО ТОКА такого типа, я измерил сигнал на конденсаторе C2 в цепи RC, а сигнал на транзисторе VT1 KT617B C-E Пожалуйста, дайте мне знать, если эти сигналы хороши. Спасибо!

Это не схема, а каракули. А схема глушилки выглядит примерно так https://cxem.net/radiomic/radiomic95.php или так https://vrtp.ru/index.php?act=categories&CODE=article&article=2235 ну или вот так https://baza333.ru/skhema-glushilki-fm-svoimi-rukami Запомните раз и навсегда, НИКОГДА не ищите схемы на ютьюбе, ибо большую помойку и представить трудно. Схема всегда должна сопровождаться текстовой статьей с ее описанием. Конденсатора на 100 нФ в "схеме" нет.

Гость_Григорий_Т. Собрал вчера отдельным узлом предложенную Вами схему, но в несколько изменённом, в части ждущего мультивибратора, виде. Получился вот такой результат без каких-нибудь сдвигов по времени. Если перевести контакты кнопки в верхнее положение, то кроме смены местами сигналов на выходах ЛР1 ( т. е. импульс лог. 1 перемещается с вывода 6 ЛР1 на вывод 8, а положительный перепад - с вывода 8 на вывод 6) ничего не меняется. Экспериментов я никаких не проводил, только собрал, попробовал и всё. Да, судя по графикам - то, что нужно, но опять-же требуется аж 5 шт. м-схем - может не поместиться в оставшееся место в корпусе самоделки. Но, тем не менее, премного благодарю за идею. Но, я так понимаю реализовать это в логике в более компактных размерах не получится. Попробую всё-таки покопать в сторону компараторов + ждущих мультивибраторов. По моим подсчётам это должно уместиться в 2-х м-схемах, паре-тройке резисторов и конденсаторов.

Читайте также: